stringtranslate.com

Пик угля

Пик угля — это пик потребления или производства угля человеческим сообществом. Пик угля может быть вызван пиковым спросом или пиковым предложением. Исторически считалось, что предложение в конечном итоге приведет к пику угля из-за истощения запасов угля . Однако с учетом растущих глобальных усилий по ограничению изменения климата пик угля был обусловлен спросом. [1] Это во многом связано с быстрым расширением использования природного газа и возобновляемых источников энергии. [1] По состоянию на 2024 год более 40% всех выбросов CO2 в энергетическом секторе приходится на уголь, и многие страны обязались постепенно отказаться от угля . [2]

Пик доли угля в мировом энергетическом балансе пришелся на 2008 год, когда на уголь приходилось 30% мирового производства энергии. [1] Потребление угля снижается в США и Европе, а также в развитых экономиках Азии. [1] Однако потребление все еще растет в Индии и Юго-Восточной Азии, [3] что компенсирует падение в других регионах. [4] Мировое потребление угля достигло исторического максимума в 2023 году — 8,5 млрд тонн. [5]

Пик спроса на уголь

Ежегодное потребление угля в мире в 1980–2019 гг.
Тенденции потребления в пяти странах-крупнейших потребителях угля в 1980–2019 гг.

Хотя запасы угля остаются в изобилии, потребление угля во многих странах снизилось. В 2016 году Шотландия закрыла свою последнюю угольную электростанцию, [6] что было обеспечено ростом производства атомной энергии (до 42,8% от объема производства в 2016 году). Возобновляемая энергия Шотландии составила 42,9% от объема производства в 2016 году. [7] Термин «пик угля» теперь используется в основном для обозначения пика и последующего спада мирового и национального потребления угля. В 2016 году эксперты подсчитали, что Китай, крупнейший в мире потребитель угля, достиг пика потребления угля в 2013 году, и что мир, возможно, прошел пик потребления угля. [8] Однако в 2017 году впервые за четыре года спрос на уголь вырос. [9]

По состоянию на 2015 год на Китай приходилось 50,0 процентов мирового потребления угля. Потребление угля в Китае сократилось в 2014 и 2015 годах. Последнее предыдущее снижение потребления угля в Китае наблюдалось в 1997 и 1998 годах. В то время как потребление в Китае и США сократилось в 2015 году, потребление в Индии продолжало расти, и в 2015 году Индия обогнала США и стала вторым по величине потребителем угля в мире. [10]

Пик добычи угля в отдельных странах

Тенденции добычи угля в 1980–2019 гг. в пяти крупнейших странах-производителях угля (US EIA)

По состоянию на 2018 год крупнейшими странами-добытчиками угля были Китай (46,0%), Индия (9,5%), США (8,6%), Индонезия (6,8%), Австралия (6,1%).

Китай

Китай является крупнейшим потребителем и добывает больше всего угля из стран, которые его производят . В 2019 году МЭА предсказало, что потребление угля выйдет на плато в 2022 году, [11] тогда как банк UBS прогнозирует 2023 год. [12] В 2020 году Китай установил целевую дату достижения нулевого уровня выбросов углерода . [13] [14] В 2021 году правительство приказало всем угольным шахтам работать на полную мощность в любое время, включая праздники; одобрило новые шахты и сняло ограничения на импорт угля. [15]

По состоянию на 2020 год более половины электроэнергии, вырабатываемой в мире с использованием угля, было произведено в Китае. [16]

Индия

В 2018 году Индия была вторым по величине производителем угля в мире. Частично из-за падения стоимости сжиженного нефтяного газа и возобновляемых источников энергии пик потребления прогнозируется на 2020-е годы [17] или 2030 год. [18]

Соединенные Штаты

Пик добычи угля в США пришелся на 1918, 1947 и 2008 годы.
Годовой тоннаж добытого угля в США (черный) и содержание БТЕ (красный), 1980–2012 гг., по данным US EIA

Хотя анализ Хабберта, проведенный в 1956 году, прогнозировал, что общая добыча достигнет пика примерно к 2150 году, [19] записи показывают, что добыча достигла энергетического пика в 1998 году, а пика тоннажа — в 2008 году. [20]

Угольная масса

Добыча угля в США достигла пика во время Первой мировой войны , затем резко снизилась в годы депрессии 1930-х годов. Добыча угля снова достигла пика в 1940-х годах, затем снизилась в 1950-х годах. [19] Затем добыча угля возобновилась и находилась в почти непрерывной тенденции к росту с 1962 по 2008 год, превзойдя предыдущие пики. Добыча в 2008 году составила рекордные 1,17 миллиарда коротких тонн. [21] Высококачественный антрацитовый уголь достиг пика в 1914 году; [19] и снизился с 44 миллионов тонн в 1950 году до 1,6 миллиона тонн в 2007 году. Добыча битуминозного угля также снижается с 1990 года. Разрыв был заполнен значительным увеличением добычи суббитуминозного угля. [21] Комплексный анализ исторических тенденций в добыче угля в США и оценках запасов, а также возможные перспективы на будущее были опубликованы в научных журналах по геологии угля в 2009 году. [22]

В 1956 году Хабберт подсчитал, что добыча угля в США достигнет пика примерно в 2150 году. [19] В 2004 году Грегсон Во использовал модель Хабберта для прогнозирования пика добычи угля в США в 2032 году. [23] В 2014 году модель, опубликованная в International Journal of Coal Geology, прогнозировала пик добычи сырого угля в США между 2009 и 2023 годами, при этом наиболее вероятным годом пика был 2010 год. [24]

Энергетический пик

За эти годы среднее содержание энергии на тонну добываемого в США угля снизилось, поскольку добыча перешла на угли более низкого ранга. Хотя тоннаж добываемого в США угля достиг своего последнего пика в 2008 году, пик с точки зрения содержания энергии в угле пришелся на 1998 год и составил 598 миллионов метрических тонн нефтяного эквивалента (Мтнэ); к 2005 году этот показатель упал до 576 Мтнэ, или примерно на 4% ниже. [25] [26]

Австралия

Австралия обладает значительными запасами угля, в основном бурого угля . На нее приходится почти 40% мирового экспорта угля по всему миру, и большая часть ее нынешней электроэнергии вырабатывается на угольных электростанциях . Существуют предварительные планы очень медленного отказа от производства электроэнергии на угле в пользу газа , хотя эти планы все еще являются предметом многочисленных дебатов в австралийской политике. Такие группы, как Австралийские зеленые , предлагают оставить уголь в земле, чтобы избежать его потенциального возгорания либо в Австралии, либо в странах-импортерах.

Поскольку большая часть угля страны экспортируется, она уязвима к сокращениям со стороны стран-импортеров, таких как Китай. [27]

Индонезия

Индонезия является крупнейшим в мире экспортером энергетического угля. [28]

Политика правительства неясна. [29]

Турция

Производство достигло пика в 2018 году и составило чуть более 100 миллионов тонн. [30]

Великобритания

Добыча угля достигла пика в 1913 году в Великобритании и составила 287 млн ​​тонн, а сейчас составляет менее одного процента от мировой добычи угля. Добыча в 2007 году составила около 15 млн тонн. [31]

Канада

По данным Earth Watch Group, добыча угля в Канаде достигла пика в 1997 году. [25]

Германия

Германия достигла пика добычи каменного угля в 1958 году и составила 150 миллионов тонн. В 2005 году добыча каменного угля составила около 25 миллионов тонн. [25] Общая добыча угля достигла пика в 1985 году и составила 578 миллионов коротких тонн, резко снизилась в начале 1990-х годов после объединения Германии и оставалась практически стабильной с 1999 года. Общая добыча угля в 2005 году составила 229 миллионов коротких тонн, что составляет четыре процента от общей мировой добычи. [32]

Мировой пик добычи угля

Мировая добыча угля в тоннаже (черный) и содержании БТЕ (красный), 1980–2011; данные US EIA

2011 Пацек и Крофт

В 2010 году Тадеуш Пацек (председатель кафедры нефтяной и геосистемной инженерии Техасского университета в Остине) и Грег Крофт предсказали, что добыча угля достигнет пика в 2011 году или вскоре после этого, и снизится так быстро, что почти сведет на нет вклад угля в изменение климата. Пацек сказал: «Наша способность производить этот ресурс в объеме 8 миллиардов тонн в год, по моему мнению, является мечтой» [33]. Однако мировая добыча угля превысила 8 миллиардов тонн в год в 2012 году (8,2 миллиарда), 2013 году (8,19 миллиарда), 2014 году (8,085 миллиарда), [34] , 2022 году (8,3 миллиарда), [35] и 2023 году (8,5 миллиарда). [36]

2150 М. Кинг Хабберт

Прогнозы М. Кинга Хабберта 1956 года, основанные на кривой мировой добычи, показали, что мировая добыча угля достигнет пика примерно в шесть миллиардов метрических тонн в год примерно к 2150 году. [37]

Группа наблюдения за энергетикой 2020 г.

В докладе «Уголь: ресурсы и будущее производство» [ 25], опубликованном в 2007 году Energy Watch Group (EWG), говорится, что мировая добыча угля может достичь пика всего через 15 лет. [38] Однако графики в их отчете за 2013 год показывают пик в 2020 году. [39] Сообщая об этом, Ричард Хайнберг также отметил, что дата пика ежегодного извлечения энергии из угля, вероятно, наступит раньше, чем дата пика количества добываемого угля (тонн в год), поскольку наиболее энергоемкие виды угля добывались наиболее интенсивно. [40]

Институт энергетики

В докладе «Будущее угля» Б. Кавалова и С. Д. Петевеса из Института энергетики (IFE), подготовленном для Объединенного исследовательского центра Европейской комиссии, сделаны выводы, схожие с выводами Energy Watch Group, и заявлено, что «в будущем уголь может оказаться не таким распространенным, широкодоступным и надежным источником энергии». [38] Кавалов и Петевес не пытались предсказать пик добычи.

Управление энергетической информации США

В 2011 году Управление энергетической информации США прогнозировало, что мировое потребление угля увеличится к 2035 году. [41]

Теория Хабберта

Согласно теории пика Хабберта М. Кинга Хабберта , пик угля — это точка, в которой достигается максимальная скорость добычи угля в мире, после чего, согласно теории, скорость добычи войдет в фазу окончательного спада. Уголь — это ископаемое топливо, которое образовалось из растительного материала в течение миллионов лет. Это конечный ресурс, поэтому его считают невозобновляемым источником энергии.

Существует два различных возможных пика: один измеряется массой (т. е. метрическими тоннами), а другой — выходом энергии (т. е. петаджоулями). Среднемировое содержание тепла на массу добытого угля выросло с 8020 БТЕ/фунт в 1989 году до 9060 БТЕ/фунт в 1999 году. С 1999 года среднемировое содержание тепла добытого угля было довольно стабильным и составило 9030 БТЕ/фунт в 2011 году. [42]

Хабберт пришел к выводу, что каждый нефтяной регион и страна имеют колоколообразную кривую истощения . [19] Однако этот вопрос был первоначально поднят Уильямом Стэнли Джевонсом в его книге «Угольный вопрос» в 1865 году.

Хабберт отметил, что добыча угля в США росла экспоненциально на устойчивые 6,6% в год с 1850 по 1910 год. Затем рост выровнялся. Он пришел к выводу, что никакой конечный ресурс не может поддерживать экспоненциальный рост. В какой-то момент скорость добычи должна будет достичь пика, а затем снижаться до тех пор, пока ресурс не будет исчерпан. Он предположил, что скорость добычи, построенная в зависимости от времени, покажет колоколообразную кривую, снижающуюся так же быстро, как и росла. [43] Хабберт использовал свои наблюдения за добычей угля в США, чтобы предсказать поведение пика добычи нефти .

Линеаризация Хабберта с использованием годовых показателей добычи имеет слабые стороны для расчета пикового угля, поскольку отношение сигнал/шум хуже в данных по добыче угля по сравнению с добычей нефти. Как следствие, Ратледж [44] использует кумулятивную добычу для линеаризации. С помощью этого метода расчетное конечное извлечение приводит к стабильному соответствию для активных угольных регионов. Конечная добыча угля в мире оценивается в 680 Гт, из которых 309 Гт уже добыто. Однако в 2015 году Всемирная угольная ассоциация сообщила, что две разные оценки оставшихся запасов угля составили 968 Гт (IEA/BGR) и 891 Гт (BP/WEC). [45]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd Рапир, Роберт. «Спрос на уголь растет, но остается ниже пикового уровня». Forbes . Получено 14 июля 2020 г. .
  2. ^ "Резюме – Ускорение справедливого перехода для угольного сектора – Анализ". МЭА . Получено 5 апреля 2024 г.
  3. ^ "Ожидается, что в ближайшие годы мировой спрос на уголь снизится - Новости". МЭА . 15 декабря 2023 г. Получено 20 декабря 2023 г.
  4. ^ "Coal Information: Overview". Париж: Международное энергетическое агентство. Июль 2020 г. Получено 4 ноября 2020 г.
  5. ^ "Глобальное потребление угля достигнет исторического максимума в 2023 году - МЭА". Reuters . 2023.
  6. ^ "Шотландия закрывает последнюю угольную электростанцию". ThinkProgress .
  7. ^ "High Level Summary of Statistics Trend - Electricity Generation". Эдинбург: Правительство Шотландии. 31 декабря 2017 г. Архивировано из оригинала 14 января 2020 г. Получено 4 ноября 2020 г.
  8. ^ "Глобальный пик добычи угля 2013". ThinkProgress .
  9. ^ «Мир проигрывает войну против изменения климата». 2 августа 2018 г. Получено 6 августа 2018 г.
  10. ^ "Статистический обзор мировой энергетики 2016 года". bp global . Июнь 2016 г. Получено 8 июня 2016 г.
  11. ^ "Уголь 2019 – Анализ". МЭА . 17 декабря 2019 г. Получено 5 ноября 2020 г.
  12. ^ "UBS прогнозирует «пик угля» в 2023 году, поскольку Китай продолжает наращивать строительство электростанций, в то время как Запад выводит их из эксплуатации". Proactiveinvestors UK . 2 октября 2020 г. Получено 5 ноября 2020 г.
  13. ^ Нормайл, Деннис (29 сентября 2020 г.). «Сможет ли Китай, крупнейший в мире потребитель угля, стать углеродно-нейтральным к 2060 году?». Наука | AAAS . Получено 5 ноября 2020 г.
  14. ^ "Национально определяемый вклад Китая (NDC) и внутренний 14-й пятилетний план развития энергетики (FYP)". Центр исследований в области энергетики и чистого воздуха . Получено 21 ноября 2020 г.
  15. ^ Чуин-Вэй Яп (20 октября 2021 г.). «Китай притормаживает добычу угля, чтобы справиться с нехваткой электроэнергии». The Wall Street Journal . Получено 17 ноября 2021 г. Китай приказал всем угольным шахтам работать на полную мощность [...] Он приказал всем угольным шахтам работать на полную мощность даже в праздничные дни, выдал разрешения на строительство новых шахт [...] Отмена Китаем ограничений на добычу и импорт угля
  16. ^ "Китай произвел более половины мировой угольной электроэнергии в 2020 году: исследование". Reuters . 28 марта 2021 г. . Получено 14 сентября 2021 г. . В 2020 году Китай произвел 53% от общего объема мировой угольной электроэнергии, что на девять процентных пунктов больше, чем пять лет назад.
  17. ^ "Коронавирусная изоляция ускоряет переход Индии с угля на солнечную энергию". Climate Home News . 7 мая 2020 г. . Получено 12 июля 2020 г. .
  18. ^ «Благодаря COVID-19 выбросы и использование угля, возможно, достигли пика в 2019 году». TechCrunch . 27 октября 2020 г. . Получено 5 ноября 2020 г. .
  19. ^ abcde M. King Hubbert (июнь 1956 г.). "Ядерная энергия и ископаемое топливо. Практика бурения и добычи" (PDF) . API . стр. 36. Архивировано из оригинала (PDF) 27 мая 2008 г. Получено 18 апреля 2008 г.
  20. ^ "США EIA".
  21. ^ ab Агентство энергетической информации США: Добыча угля, отдельные годы, 1949-2007
  22. ^ Хёк, Микаэль; Алеклетт, Кьелл (2009). "Исторические тенденции в американской добыче угля и возможные перспективы будущего" (PDF) . Международный журнал угольной геологии. Архивировано из оригинала (PDF) 5 ноября 2010 г.
  23. ^ Грегсон Во (27 мая 2004 г.). «Пик добычи угля в США». Из дикой природы. Архивировано из оригинала 8 октября 2009 г. Получено 30 июня 2008 г.
  24. ^ Ривер, Натан ГФ; Кхаре, Санджай В. (сентябрь 2014 г.). «Неизбежность пика добычи угля в США и переоценка запасов». Международный журнал угольной геологии . 131 : 90–105. Bibcode : 2014IJCG..131...90R. doi : 10.1016/j.coal.2014.05.013.
  25. ^ abcd "Coal: Resources And Future Production" (PDF) . Energy Watch Group. 10 июля 2007 г. Архивировано из оригинала (PDF) 18 мая 2015 г. Получено 20 августа 2010 г.
  26. ↑ Хайнберг, Ричард (21 мая 2007 г.). «Пик угля: раньше, чем вы думаете». EnergyBulletin.net.
  27. ^ Купер, Майк (29 сентября 2020 г.). «Австралийские производители угля находятся в состоянии риска, чтобы пережить спад рынка». Stockhead . Получено 5 ноября 2020 г. .
  28. ^ Джефриандо, Франсиска Нангой, Майкель (23 октября 2020 г.). «ОБНОВЛЕНИЕ 2 — Президент Индонезии приказал министрам нацелиться на снижение экспорта сырого угля». Reuters . Получено 5 ноября 2020 г.{{cite news}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  29. ^ «Президент Индонезии сигнализирует о переходе от угольной энергетики». Mongabay Environmental News . 16 июля 2019 г. Получено 12 июля 2020 г.
  30. ^ «Турция побила местный рекорд по добыче угля в 2018 году».
  31. ↑ Дэвид Страхан (5 марта 2008 г.). «Единовременные выплаты». The Guardian . Лондон . Получено 9 июня 2008 г.
  32. ^ «Мировая добыча угля». Агентство энергетической информации США.
  33. ↑ Патрик Рейс, «Исследование: наступил момент мирового пика добычи угля», The New York Times , 29 сентября 2010 г.
  34. ^ "Мировая добыча полезных ископаемых 2010-14". Британская геологическая служба . 2016.
  35. ^ Anmar Frangoul (27 июля 2023 г.). «МЭА заявляет, что потребление угля достигло исторического максимума в прошлом году — и мировой спрос сохранится на уровне, близком к рекордному». CNBC . Получено 10 сентября 2023 г.
  36. ^ "Глобальное потребление угля достигнет исторического максимума в 2023 году - МЭА". Reuters . 2023.
  37. ^ М. Кинг Хабберт (июнь 1956 г.). «Ядерная энергия и ископаемое топливо. Практика бурения и добычи» (PDF) . API . стр. 21. Архивировано из оригинала (PDF) 27 мая 2008 г. Получено 18 апреля 2008 г.
  38. ^ ab Richard Heinberg (21 мая 2007 г.). "Пик угля: раньше, чем вы думаете". Energy Bulletin. Архивировано из оригинала 22 мая 2008 г. Получено 6 июня 2008 г.
  39. ^ "Ископаемое и ядерное топливо – перспективы поставок" (PDF) . Energy Watch Group. Март 2013 г. Архивировано из оригинала (PDF) 2 ноября 2014 г. Получено 3 ноября 2016 г.
  40. ^ Ричард Хайнберг (март 2007). "сжечь мебель". Ричард Хайнберг . Получено 6 июня 2008 .
  41. ^ Управление энергетической информации США. "International Energy Outlook 2011" . Получено 29 января 2013 г.
  42. ^ US EIA, Международная энергетическая статистика, дата обращения 16 мая 2015 г.
  43. ^ М. Кинг Хабберт (июнь 1956 г.). «Ядерная энергия и ископаемое топливо. Практика бурения и добычи» (PDF) . API . стр. 8. Архивировано из оригинала (PDF) 27 мая 2008 г. Получено 18 апреля 2008 г.
  44. ^ Дэвид Ратледж (январь 2011 г.). «Оценка долгосрочной мировой добычи угля с помощью логит- и пробит-преобразований». Международный журнал угольной геологии . 85 (1): 23–33. Bibcode : 2011IJCG...85...23R. doi : 10.1016/j.coal.2010.10.012 .
  45. ^ "Coal Facts 2015" (PDF) . Всемирная угольная ассоциация. 31 марта 2016 г. Архивировано из оригинала (PDF) 6 августа 2020 г. . Получено 7 июня 2020 г. .

Дальнейшее чтение