Пик угля

редактировать

Пик угля - это концепция, описывающая пиковое потребление или добычу угля человеческим сообществом. Пик мирового потребления угля пришелся на 2013 год. Пик доли угля в мировом энергобалансе пришелся на 2008 год, когда на уголь приходилось 30% мирового производства энергии. Снижение использования угля в значительной степени обусловлено снижением потребления в США и Европе, а также в развитых странах Азии.

Пик угля может быть вызван пиковым спросом или пиковым предложением. Исторически сложилось так, что было широко распространено мнение, что предложение в конечном итоге приведет к пику угля из-за истощения запасов угля. Однако, поскольку глобальные усилия по ограничению изменения климата усиливаются, пик потребления угля обусловлен спросом, который остается ниже пикового уровня потребления 2013 года. Это в значительной степени связано с быстрым расширением использования природного газа и возобновляемых источников энергии. Многие страны обязались отказаться от угля, несмотря на оценки, согласно которым запасов угля хватит на столетия при текущих уровнях потребления. В некоторых странах потребление угля все еще растет, включая страны Африки и Латинской Америки, а также основные производители и потребители, Китай и Индию.

Содержание

  • 1 Пиковая потребность в угле
  • 2 Пиковая добыча угля в отдельных странах
    • 2,1 Китай
    • 2,2 Индия
    • 2,3 США
      • 2.3.1 Масса угля
      • 2.3.2 Энергетический пик
    • 2,4 Австралия
      • 2.4.1 Новый Южный Уэльс
    • 2,5 Индонезия
    • 2,6 Соединенное Королевство
    • 2,7 Канада
    • 2,8 Германия
  • 3 Мировой пик угля
    • 3,1 2011 Пацек и Крофт
    • 3,2 2150 М. Кинг Хабберт
    • 3,3 2020 Energy Watch Group
    • 3.4 Институт энергетики
    • 3.5 Управление энергетической информации США
  • 4 Теория Хабберта
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Дополнительная литература

Пик спроса на уголь

Годовое мировое потребление угля 1970-2015 Тенденции потребления в пяти странах-потребителях угля 1985-2015 гг.

Хотя запасы угля остаются значительными, потребление угля во многих странах снизилось. В 2016 году Шотландия закрыла свою последнюю угольную электростанцию. Это снижение произошло в результате замены электроэнергии на угле газом и возобновляемыми источниками энергии, а также в результате упадка сталелитейной промышленности в некоторых странах. В результате термин «пиковое потребление угля» теперь используется в основном для обозначения пика и последующего снижения глобального и национального потребления угля. В 2016 году эксперты подсчитали, что Китай, крупнейший в мире потребитель угля, достиг пика угля в 2013 году, а мир, возможно, уже преодолел пик угля. Однако в 2017 году впервые за четыре года спрос на уголь вырос.

По состоянию на 2015 год на долю Китая приходилось 50,0% мирового потребления угля. Потребление угля в Китае снизилось в 2014 и 2015 годах. Последнее сокращение потребления угля в Китае было в 1997 и 1998 годах. В то время как потребление в Китае и Соединенных Штатах снизилось в 2015 году, потребление в Индии продолжало расти, и в 2015 году Индия превысила Соединенные Штаты и стали вторым по величине потребителем угля в мире.

Пик добычи угля в отдельных странах

Тенденции добычи угля в 1980-2012 гг. В пяти ведущих угледобывающих странах (US EIA)

Как в 2018 году крупнейшими угледобывающими странами были Китай (46,0%), Индия (9,5%), США (8,6%), Индонезия (6,8%), Австралия (6,1%)

Китай

Китай добывает больше всего из стран, добывающих уголь, и имеет третье место по запасам после России и США. Energy Watch Group в своем отчете за 2007 год предсказала, что добыча в Китае достигнет пика примерно в 2015 году, а затем пересмотрела это значение на 2020 год в своем отчете за март 2013 года. EWG также прогнозирует, что недавний резкий рост добычи будет сопровождаться резким спадом после 2020 года. Согласно другому исследованию, пик приходится на 2027 год. Управление энергетической информации США прогнозирует, что добыча угля в Китае будет продолжать расти до тех пор, пока 2030.

Индия

В 2018 году Индия была вторым по величине производителем угля в мире, но может достичь пика в 2020-х годах.

Соединенные Штаты

В США добыча угля была значительной. пики тоннажа в 1918, 1947 и 2008 годах. Годовой тоннаж добытого угля в США (черный) и содержание БТЕ (красный), 1980-2012 гг., по данным US EIA.

Хотя анализ Хабберта в 1956 году прогнозировал максимальную общую добычу Примерно к 2150 году записи показывают, что добыча достигла пика энергии в 1998 году и пика тоннажа в 2008 году.

Масса угля

Добыча угля в США достигла пика во время Первой мировой войны, затем резко снизился во время депрессии 1930-х годов. Добыча угля снова достигла пика в 1940-х годах, затем снизилась в 1950-х годах. Затем добыча угля возродилась, и с 1962 по 2008 год она почти постоянно увеличивалась, превысив предыдущие пики. Добыча в 2008 году составила рекордные 1,17 млрд коротких тонн. Пик антрацита с высоким содержанием БТЕ пришелся на 1914 г.; и снизилась с 44 миллионов тонн в 1950 году до 1,6 миллиона тонн в 2007 году. Добыча битуминозного угля также снижалась с 1990 года. Этот разрыв был восполнен за счет значительного увеличения добычи полубитуминозного угля. Всесторонний анализ исторических тенденций в добыче угля в США и оценка запасов, а также возможные прогнозы на будущее были опубликованы в научных журналах по геологии угля в 2009 году.

В 1956 году Хабберт подсчитал, что добыча угля в США достигнет пика примерно в 2150 год. В 2004 году Грегсон Во использовал модель Хабберта для прогнозирования пика добычи угля в США в 2032 году. В 2014 году модель, опубликованная в International Journal of Coal Geology, прогнозировала пиковый тоннаж сырой нефти в США в период с 2009 по 2023 год, при этом вероятный год пика в 2010 году.

Энергетический пик

За прошедшие годы среднее энергосодержание на тонну угля, добытого в США, снизилось, поскольку добыча переходит на угли более низкого качества. Хотя тоннаж угля, добываемого в Соединенных Штатах, достиг своего последнего пика в 2008 году, пик с точки зрения энергосодержания угля 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%.

Австралия

Австралия имеет значительные запасы угля, в основном бурый уголь. На его долю приходится почти 40% мирового экспорта угля, и большая часть его нынешней электроэнергии вырабатывается на угольных электростанциях. Существуют предварительные планы по очень медленному отказу от угольной генерации электроэнергии в пользу газа, хотя эти планы по-прежнему являются предметом многочисленных споров в австралийской политике. Такие группы, как Австралийские зеленые, предлагают оставлять уголь в земле, чтобы избежать его потенциального возгорания либо в Австралии, либо в странах-импортерах.

Исследование 2009 года, проведенное Университетом Ньюкасла в Австралии, показало, что добыча угля в Австралии может достигнуть пика где-то после 2050 года. В то время как Австралийская угольная ассоциация (ACA) оптимистично оценила, что Австралия обнаружила Ресурсов черного угля может хватить более 200 лет, исходя из темпов добычи в 2007 году. Это не учитывает запасы бурого угля.

Новый Южный Уэльс

Согласно расчетам, проведенным для Центр окружающей среды сообщества Хантера в Ньюкасле, австралийский штат Новый Южный Уэльс 10 600 миллионов тонн угля будут исчерпаны к 2042 году, исходя из текущего роста отрасли и темпов добычи около 3,2 процента в год.

Индонезия

Политика правительства неясна.

Соединенное Королевство

Добыча угля достигла пика в 1913 году в Великобритании и составила 287 млн ​​тонн, и сейчас на нее приходится менее одного процента мировой добычи. добыча угля. Добыча в 2007 г. составила около 15 млн т.

Канада

По данным Earth Watch Group, канадская добыча угля достигла пика в 1997 году.

Германия

Германия достигла пика добычи каменного угля в 1958 году - 150 миллионов тонн. В 2005 году добыча каменного угля составила около 25 миллионов тонн. Общая добыча угля достигла пика в 1985 году и составила 578 миллионов коротких тонн, резко сократилась в начале 1990-х годов после воссоединения Германии и почти не изменилась с 1999 года. Общая добыча угля в 2005 году составила 229 миллионов коротких тонн, что составляет четыре процента от общей мировой добычи.

Пиковая мировая добыча угля

Мир угля USEIA projection.jpg Мировая добыча угля в тоннах (черный) и в содержании БТЕ (красный), 1980-2011 гг.; данные из US EIA.

2011 Пацек и Крофт

В 2010 году Тадеуш Пацек (председатель Департамента нефтяной и геосистемной инженерии Техасского университета в Остине) и Грег Крофт предсказали, что добыча угля будет достигнет пика в 2011 году или вскоре после этого и снизится так быстро, что почти полностью исключит вклад угля в изменение климата. Пацек сказал: «Наша способность производить 8 миллиардов тонн этого ресурса в год, на мой взгляд, является мечтой». Однако мировая добыча угля превысила 8 миллиардов тонн в год в 2012 году (8,2 миллиарда), 2013 году (8,19 миллиарда), и 2014 (8,085 миллиарда).

2150 М. Кинг Хабберт

М. Согласно прогнозу Кинга Хабберта 1956 года, основанному на кривой мировой добычи, мировая добыча угля достигнет пика примерно на уровне шести миллиардов метрических тонн в год примерно в 2150 году.

2020 Energy Watch Group

Уголь: ресурсы и «Будущее производство», опубликованное 5 апреля 2007 года Energy Watch Group (EWG), показало, что мировая добыча угля может достичь пика всего через 15 лет. Однако графики в их отчете за 2013 год показывают пик в 2020 году. Сообщая об этом, Ричард Хайнберг также отмечает, что дата пика годовой добычи энергии из угля, вероятно, наступит раньше, чем дата пика количества угля (тонн в год). наиболее энергоемкие виды угля добываются наиболее активно.

Институт энергетики

Будущее угля Б. Кавалов и С.Д. Петевес из Института энергетики (IFE), подготовленный для Объединенного исследовательского центра Европейской комиссии, пришел к выводам, аналогичным выводам Energy Watch Group, и заявил, что «угля, возможно, не будет в таком изобилии, широко доступного и надежного источника энергии в будущем». Кавалов и Петевес не пытались прогнозировать пик добычи.

Управление энергетической информации США

Управление энергетической информации США прогнозирует рост мирового потребления угля до 2035 года.

Теория Хабберта

Согласно M. Теория пика Хабберта Кинга Хабберта, пик угля - это точка, в которой достигается максимальная мировая добыча угля, после которой, согласно теории, скорость производство войдет в окончательный спад. Уголь - это ископаемое топливо, образовавшееся из растительного вещества в течение миллионов лет. Это ограниченный ресурс и поэтому считается невозобновляемым источником энергии.

Существует два различных возможных пика: один измеряется по массе (т. Е. В метрических тоннах), а другой - по выходной энергии (т. Е. В петаджоулях). Среднее мировое теплосодержание на массу добытого угля выросло с 8 020 БТЕ / фунт. в 1989 г. до 9 060 БТЕ / фунт. в 1999 г. С 1999 г. среднемировая теплосодержание добываемого угля оставалась довольно стабильной и составляла 9 030 БТЕ / фунт. в 2011 году.

Оценки мирового пика добычи угля сильно разнятся. Многие ассоциации угля предполагают, что пик может произойти через 200 лет или более, в то время как научные оценки предсказывают, что пик наступит в ближайшем будущем. Исследование, проведенное в 2009 году Университетом Ньюкасла в Австралии, показало, что мировая добыча угля может достигнуть пика где-то между настоящим и 2048 годом. Исследование, проведенное German Energy Watch Group в 2007 году, предсказало, что глобальный пик добычи угля может произойти примерно в 2025 году, что на 30 процентов выше, чем в 2005 году.

Современная концепция пика угля следует из теории пика Хабберта, которая чаще всего ассоциируется с пиком нефти. Хабберт пришел к выводу, что у каждого нефтяного региона и страны есть колоколообразная кривая истощения. Однако этот вопрос первоначально был поднят Уильямом Стэнли Джевонсом в его книге Угольный вопрос в 1865 году.

Хабберт отметил, что США уголь добыча росла экспоненциально и стабильно составляла 6,6% в год с 1850 по 1910 год. Затем рост стабилизировался. Он пришел к выводу, что никакой ограниченный ресурс не может выдержать экспоненциального роста. В какой-то момент скорость добычи должна достичь пика, а затем снижаться до тех пор, пока ресурс не будет исчерпан. Он предположил, что график зависимости скорости извлечения от времени покажет колоколообразную кривую, снижающуюся так же быстро, как и рост. Хабберт использовал свои наблюдения за добычей угля в США, чтобы предсказать поведение пика нефти.

. Линеаризация Хабберта с использованием годовой производительности имеет слабые места для расчета пикового угля, так как сигнал - коэффициент шума хуже, чем при добыче угля, чем при добыче нефти. Как следствие, Rutledge использует накопленное производство для линеаризации. По этому методу расчетный предел извлечения дает стабильное соответствие для активных угольных регионов. Конечная добыча угля в мире оценивается в 680 Гт, из которых 309 Гт уже добыты. 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).

См. Также

Ссылки

Дополнительная литература

Последняя правка сделана 2021-06-01 07:00:07
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте