Экономика инноваций в угольном бизнесе В развитии угольной промышленности



Предыдущая | Следующая

 

Экономика инноваций в угольном бизнесе В развитии угольной промышленности че не горит), вырабатываем худо-бедно России существует ряд экономических проблем, решение которых возможно только лишь с помощью создания и внедрения прорывных инновационных технологий. Здесь следует сразу сказать, что речь пойдет не о нанотехнологиях, а о более простых и готовых к внедрению разработках, которые, тем не менее, могут в несколько раз увеличить эффективность использования угля в экономике России, что обеспечит устойчивое развитие внутреннего рынка угля.
Рассмотрим названные проблемы со стороны спроса отраслей народного хозяйства России на угольное топливо и его производные продукты.
ПРОБЛЕМЫ УГОЛЬНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ Первый узел проблем угольной отрасли связан с развитием угольной энер При этом традиционные для всего мира проблемы создания эффективных, экологически чистых технологий использования угля и утилизации вредных выбросов в окружающую среду в России дополняются рядом крупных проблем, связанных с большой удаленностью угольных месторождений от большинства потребителей, а также высокой долей использования природного газа на тепловых электростанциях, который трудно поддается вытеснению угольным топливом по разным причинам экономического, технического, экологического и политического характера.
Высокие затраты на сверхдальние железнодорожные перевозки сибирского угля практически вдвое увеличивают стоимость одной тонны натурального топлива, а с учетом высокой зольности и влажности поставляемых углей эта доля на угольных ТЭС кратно возрастает.
Мы везем массу угля, золы и влаги в открытых полувагонах за 4-5 тыс. км, теряем по дороге 10 % на «выветривание», затем, насколько это возможно, облагораживаем эту массу на площадках ТЭС, мелем в пыль уголь вместе с золой, сжигаем это «топливо» с подсветкой мазутом или газом (ина че не горит), вырабатываем худо-бедно электроэнергию, заодно с вынужденным «производством» золошлаковых отходов и вредных выбросов в атмосферу, потом транспортируем золу к месту ее захоронения и платим штрафы за загрязнение окружающей среды.
Какая экономика угольной энергетики при этом получится?
Под словом «мы» я имею в виду и угольщиков, и энергетиков. Это коллективная глупость, которая имеет свою мотивацию у каждого из агентов рынка угля для ТЭС, но не имеет здравого смысла с позиций развития российского общества.
Сегодня калорийный эквивалент угля в России составляет всего 0,64 (4466 ккал/ кг:7000 ккал/кг). Для сравнения: аналогичный показатель энергетических углей, потребляемых на ТЭС в среднем оцени — в Китае — 0,67;
— в Великобритании и Австралии — на уровне 0,87;
— в Польше — 0,85;
— в Германии — 0,95 — в США — 0,92;
— в Японии — 1,04.
Как известно, калорийный эквивалент природного газа равен 1,15. Энергетические угли (каменный и антрацит) также достигают значений калорийного эквивалента равного единице. По этому параметру уголь может конкурировать с природным газом и замещать его, практически не нарушая топливного режима котлов ТЭС и котельных.
Все ухищрения энергетиков, стремящихся сжигать низкокалорийное топливо в котлах кипящего слоя или с внутрицикловой газификацией низкокачественных углей, не позволяют вырабатывать электроэнергию и тепло с конкурентными стоимостными параметрами, равными или превосходящими генерацию на природном газе. Но угли с тепловыми эквивалентами, близкими к единице, оказываются более эффективными при генерации электроэнергии, чем газ, при условии, что цена за 1 т у. т. угля кратно отличается от цены на газ в низшую сторону.
По этой причине высококалорийное твердое топливо лучше всего сжигать в пылевидном состоянии, а еще лучше — в состоянии ультратонкого помола с твердыми частицами размером 20-40 мкм (10-6 м), когда уголь приобретает новые механические свойства, в том числе — текучесть.
Такое топливо в принципе можно вдувать в форсунки газовых электростанций.
Следует сказать, что производство генераторного газа СО+Н2 и использование его не для синтеза ИЖТ, а для топливных нужд, с энергетической точки зрения неэффективно, так как его калорийность равна всего лишь 1265 ккал/тыс. м3, что в шесть раза ниже, чем калорийность природного газа. По этой же причине подземная газификация угля вряд ли может составить серьезную конкуренцию традиционному угольному топливу или природному газу.
При производстве пылеугольного топлива (ПУТ) принципиально иначе можно будет подходить к обогащению и самой добыче угля, от которого более не требуется получение крупных фракций сортового угля. С моральным старением технологии слоевого сжигания в прошлое уходят колосниковые решетки котлов и стандартные параметры крупности угольного топлива. В пылевидном состоянии эффективным становится сухое обогащение угля. Конвейерный транспорт заменяется пневмотранспортом. Метан, который в традиционных технологиях интенсивно выделяется при транспортировке по конвейерным выработкам, оказывается в замкнутых трубах пневмотранспорта.
Сегодня угольщики строят обогатительные фабрики для энергетических углей.
Это в какой-то мере смягчит ситуацию с качеством и стоимостью угольного топлива на ТЭС. Но, коренным образом изменить ситуацию в развитии угольной энергетики не сможет. Этого недостаточно для того, чтобы выйти на конкурентный уровень с угольной генерацией электроэнергии в США и других развитых странах мира. У нас слишком велико плечо транспортирования. Поэтому в России следует существенно увеличить степень готовности угольного топлива к сжиганию на современных ТЭС. Это возможно осуществить только инновационным путем.
ПРОИЗВОДСТВО ПЫЛЕУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА Идея переноса цехов по приготовлению пылеугольной смеси с тепловых электростанций европейской части России и Урала на промышленные площадки обогатительных фабрик угледобывающих предприятий Кузбасса не нова. Ее высказывали многие энергетики и угольщики в разное время.
Главная проблема, стоящая на пути создания индустрии производства пылеугольного топлива на месте добычи угля, — это транспортировка взрывоопасной газоугольной смеси. Помолоть уголь на обогатительной фабрике не трудно, но трудно доставить угольную пыль на ТЭС за тысячи километров.
Метан, как известно, выделяется из угля постепенно на протяжении всего срока его существования до момента непосредственного сжигания. Известно также, что в шахтах именно метан с угольной пылью является наиболее взрывоопасным веществом, повлекшим массовые случаи гибели шахтеров. Поэтому, ясно, что по железным дорогам этот опасный груз просто так не повезешь. Необходимы специальные вагоны, обеспечивающие безопасную транспортировку и выгрузку пылеугольного топлива.
Существующие вагоны-хопры для перевозки цемента, муки и других пылевидных грузов в прямом их применении не годятся, так как в их конструкции не решена проблема предотвращения опасности взрыва пылегазоугольной смеси. Именно здесь и должна быть решена главная инновационная техническая задача.
Рассмотрим, что даст создание такой технологии.
Во-первых, пылеугольное топливо ультратонкого помола1, 2 автоматически доводит уголь до высшей степени обогащения, повышая его теплотворную способность до 7000 ккал/кг и более, приравнивая этот вид топлива по калорийности к параметрам природного газа.
Во-вторых, у этого топлива появляется новое качество — текучесть, которое создает предпосылки для использования его в тех же котлах, что и природный газ.
В-третьих, и это самое главное, резко повышается экономическая эффективность использования ПУТ в «большой» и «малой» энергетике, что видно из данных расчета по усредненным параметрам угольного рынка и угольной генерации электроэнергии, приведенным на рис. 1 и 2.
В данном расчетном примере мы подняли цены на угольную продукцию, имеющую более высокие потребительские характеристики, в размере, соответствующем затратам угольной ТЭС на приготовление угля к сжиганию. Однако стоимость генерации 1 кВт?ч электроэнергии на ТЭС Европейской части России существенно снизилась, так как увеличение степени заполнения вагона полезной массой топлива снижает удельные транспортные расходы на 1 т у. т., поставляемого на ТЭС, примерно на 20 % по сравнению в сегодняшним уровнем (см. рис. 1). При этом себестоимость выработки электроэнергии на ТЭС снижается более чем в два раза (см.
рис. 2). Это прямой эффект от внедрения данной технологии.
Косвенный экономический эффект будет значительно выше.
Во-первых, наконец-то появится стандартизованное угольное топливо, пригодное для сжигания в унифицированных котлах тепловых электростанций.
Это приведет к удешевлению выпуска новых котлов, реальной конкуренции производителей пылеугольного топлива и стабилизации его цены на внутреннем рынке.
Во-вторых, это топливо становится классическим биржевым товаром со всеми вытекающими последствиями цивилизованного рынка, фьючерсными контрактами и хеджированием ценовых рисков.
Одним словом, судьба угольной энергетики резко меняется в сторону ее бурного роста и замещения газа углем.
Как следует из анализа приведенных результатов расчетов (см. рис. 1, 2), наибольший экономический эффект достигается у энергетических компаний.
Именно они должны быть заинтересованы в создании индустрии производства пылеугольного топлива на месте залегания угольных месторождений. Поэтому данный инновационный проект целесообразно осуществлять совместно угольным и энергетическим компаниям при участии государства, координирующего выполнение данных работ.
ПРОБЛЕМА «ЗАПЕРТОСТИ» УГЛЕЙ КАТЭКа Классическим примером блокирования из-за большой удаленности самых дешевых в добыче бурых углей России, как известно, является Канско-Ачинский Причем блокированными оказались не только угли бассейна, но и генерирующие мощности крупнейших электростанций бывшего КАТЭКа, который сегодня как единый субъект топливно-энергетического комплекса РФ, уже не существует: есть «Березовская ГРЭС», входящая в состав ОГК-4 и «Назаровская ГРЭС», входящая в состав Енисейской ТГК (ТГК-13).
Но от этой организационной процедуры суть дела не изменилась, энергетические мощности этих электростанций продолжают оставаться «запертыми», ввиду отсутствия электромагистралей, способных в полном объеме передавать мощности КАТЭКа в центральную часть России.
Сравнивая фактическую добычу канско-ачинских углей и их производственно-экономический потенциал, можно утверждать, что угли бассейна практически оказались законсервированными до лучших времен.
Осуществляемые поставки канскоачинских углей на Рязанскую ГРЭС и другие электростанции европейской части России весьма далеки от возможностей наращивания их добычи.
Но, возможно, это и к лучшему, так как роль этого уникального угольного бассейна может оказаться не в обеспечении ТЭС низкокалорийными бурыми углями, а в производстве искусственных жидких топлив (ИЖТ).
УГОЛЬНЫЙ «САМОТЛОР» Канско-Ачинский угольный бассейн — это национальное богатство России, которое по сырьевой ценности сопоставимо с вчерашним Самотлором (нефть) и сегодняшним Западно-Сибирским месторождением природного газа (Уренгой, Ямал).
За годы эксплуатации Самотлорского нефтяного месторождения было добыто более 2,3 млрд т нефти. Балансовые запасы угля Канско-Ачинского бассейна по сумме категорий А+В+C1 равны 72 млрд т, что эквивалентно производству 12 млрд т моторных топлив.
Сегодня в связи с постоянным ростом цен на сырую нефть в мировой экономике новый импульс к развитию получили заводы по производству искусственных жидких топлив из угля (США, Германия, Япония, ЮАР, Китай, Индия и другие).
В России эти работы в настоящее время практически не проводятся. В то же время наличие самых дешевых в мире высококачественных бурых углей Канско-Ачинского бассейна дают основания утверждать, что экономическая эффективность производства искусственного жидкого топлива из угля здесь может быть существенно выше, чем на заводах корпорации «Сасол» (ЮАР), лидирующей в данном сегменте рынка инноваций.
Основанием для таких выводов служат наши оценки совокупных издержек на производство ИЖТ и валовой выручки от их реализации в зависимости от стоимости исходного угольного сырья и колебания мировых цен на нефть. В расчетах приняты объемы и параметры производственных затрат, соответствующие одному из заводов корпорации Как видно из представленных на рис.
3 результатов анализа, эффективность бизнеса корпорации «Сасол» находится в зоне риска при мировой цене на нефть ниже 25 дол. за 1 баррель, что связанно со значительной стоимостью углей, используемых для производства ИЖТ.
В России же имеются благоприятные предпосылки для более высокой эффективности производства ИЖТ на базе канско-ачинских углей, которые в расчетах оказываются рентабельными при снижении цены на нефть ниже 15 дол.
за 1 баррель. Однако, ни государство, ни частные компании, которым сегодня принадлежат разрезы Канско-Ачинского бассейна, не спешат строить заводы по производству ИЖТ.
В чем дело? Что или кто блокирует развитие этого региона в данном случае?
Ясно, что это не географический фактор, о котором мы говорили выше.
А между тем корпорация «Сасол» набирает обороты, увеличив за период с 2000 по 2007 г. товарооборот с 4 до 16 млрд дол.
США. Общий вид схемы бизнеса корпорации и ее важнейшие экономические показатели приведены на рис. 4 и 5.
Cправочно приведем ориентировочную удельную капиталоемкость строительства завода типа «Сасол», которая оценивается на уровне 1200 дол. США на 1 т производственной мощности по ИЖТ. Примерный расход угля — 5 т на 1 т ИЖТ.
В России существуют альтернативные проекты производства ИЖТ. Имеется некоторый опыт создания пилотных установок, в том числе и на канско-ачинских углях.
Но дальше робких попыток освоения новых технологий производства ИЖТ из угля дело не движется вот уже более 30 лет. КАТЭК, как сказочный Илья Муромец, ждет своего звездного часа.
Таким образом, приведенные соображения по двум инновационным проектам показывают, что основной эффект в развитии угольного бизнеса связан с углублением переработки угольного сырья.
Классическая схема товарных циклов, характерная для потребительского рынка, оказывается справедливой и для рынка угольной продукции.
Рядовой уголь морально устарел, угольные концентраты для энергетических углей тоже устаревают, хотя они только начинают насыщать рынок угольного топлива для ТЭС.
В стратегическом аспекте экономически эффективное развитие угольной отрасли в России возможно только лишь на базе создания прорывных инновационных технологий.

/*/

А чем молоть уголь?

/*/

Автор вероятно не совсем в теме, перевозить пыль - это бред сивой кобылы. Уголь надо на месте готовить так, чтобы после его сжигания минеральная часть углей в виде была востребована в народном хозяйстве. А чтобы сжечь любой, даже самый плохой уголь - нужен кислород. А нанотехнологии нужны, чтобы кислород получить как можно более дешевым способом (не криогенным и не адсорбцией).

/*/

Думаю, что извлечь максимальное количество полезных компонентов =>выгоду (+ добавочную стоимость) можно, по большому счету, только при использовании инновационных технологий в области переработки. Для Кузбасса и России выгодно улучшить технологию добычи (чтобы меньше оставлять угля в пластах) и довести обогащение энергетических углей до 90–100%, утилизировать шламы, оптимизировать процессы сжигания (пылеугольное сжигание, использование водоугольного топлива), а также более широко применять технологии газификации угля.
Любая переработка угля начинается с обогащения. И следует говорить не просто о «глубокой», а о комплексной переработке угля с использованием всего его потенциала — как энергетического, химического, так и минералогического.

/*/

Возят ПУТ, до 500 км на практике, есть транспорт для этого. Смолоть тоже не проблема. Проблема в экономике ПУТ, ВУТ и пр. А глубокая переработка с получением СЖТ и продуктов химии очень дорого.

/*/

Если можно осветите более подробно вопрос перевозки ПУТ по железной дороге. Где возят? В чем возят? Как грузят и выгружают?

/*/

Приезжайте в Кемерово на обогатиловку Кедровского разреза там раньше фракцию 0,5-2,0мм после обогащения разбрасывали по дорогам, а сейчас продают Японцам по 150$/т ,возможно расфасовывают в полиэтиленовые 2кг пакетики для сахара, но все равно выгодно.