Китай: Дайте въглища!

Естествено, няма нищо вярно в нито едно от двете.

Нека да се опитам да внеса малко яснота, доколкото това е възможно, защото информацията от Китай винаги е ограничена, винаги е с "едно на ум", но има и важни, чисто инженерни аспекти, които индиректно обясняват много.

Трябва да сложим нещата в перспектива, защото долните факти изглеждат изключително объркващи и противоречиви на пръв поглед:

• Китай има над 1 TW инсталирани мощности от въглища.
• Произвежданата от въглища електроенергия непрекъснато расте, в абсолютни стойности (с малки изключения през годините).
• Произвежданата от въглища електроенергия, като процент от микса, непрекъснато намалява.
• Китай е най-големият внедрител и производител на соларна и вятърна енергия в света.
• Китай е най-големият производител на СО2 емисии в момента, но е отговорен за под 20% от емисиите, които вече са в атмосферата и които са резултат от западната цивилизация и индустриалната революция през последните над 100 години.
• Има огромни изменения в производството от ВЕЦ поради засушаването през годините.
• Китай въведе търговия с въглеродни емисии и в момента това е най-големият пазар на такива в света.
• Цените на емисиите са значително по-ниски от европейските, но естествено всички очакват да се увеличават - точно както в Европа, когато се въведоха. Те са въведени за да е възможно постепенното преминаване към други, не толкова замърсяващи източници.

От горните факти може да се направят следните изключително важни заключения:

• Очевидно е, че независимо какво желание има, заместването на 1 TW въглищни мощности е изключителна задача - и като финанси и като време.
• След като процента в микса намалява, очевидно по-голямата част от ръстът на електропотреблението се поема от другите източници (газ, ВЕИ, атомна), а не от въглища.
• Огромните ВЕИ инсталации изискат и огромни балансиращи мощности каквито батериите не могат да предоставят за момента, а вероятно няма да могат и в обозримо бъдеще.
• Очевидно е, че атомната енергетика не може да е балансираща мощност за първично регулиране.

Противно на всеобщото схващане отпреди над 10 години за китайските технологии като нискокачествени и евтини копия на западните, китайската енергетика се разви по един доста интересен от инженерна гледна точка сценарий. Поради несгодите и неволята, те развиха въглищните централи до изключително високи и невиждани в света нива, като целта беше да отговорят точно на тези специфични за Китай условия, каквито са големите запаси на въглища и малко на брой алтернативи в миналото.

Какво революционно направиха в Китай?

Въглищните централи като цяло се водят базови - с други думи работят колкото се може повече време на един и същи товар (мощност). И те са проектирани за този режим на работа. Всяко изменение на мощността, в зависимост от консумацията в мрежата, води до термични стресове на оборудването и като цяло скъсява живота на тръбопроводи, турбини, тръбните снопове в котлите.

Това е и една от причините въглищните централи да са в изключително неизгодна позиция когато в мрежата се появяват променливите ВЕИ - ТЕЦ не само страдат от намалено производство (тоест по-ниски приходи), но и на всичкото отгоре от увеличени разходи за MWh, тъй като не са проектирани да намаляват и и увеличават мощността си бързо.

Китай в момента е единственият най-голям производител на въглищни блокове, които могат да работят на ултра критични параметри. Това са блокове работещи на умопомрачаващите 275 бара и нагоре налягане и температура на парата в границите 600-670 C. Това позволява КПД на блока да бъде дори в границите 45-50%, при средни 25-30% на старите блокове. Ето защо такъв 1 GW блок, замества 10 малки 100 MW блокове и в същото време генерира половината от емисиите и се нуждае от половината от въглищата. Затова има много силен икономически стимул стари и малки блокове да бъдат подменяни с тези от ново поколение.

Още по-голямото предимство на тази блокове е, че могат да работят на минимален товар до 19% от номиналния си, което ги прави изключително удобни за балансиращи мощности. Да, те пак са подложени на термични стресове, вероятно пак имат примерно 7-10 МВ/Мин ограничения в промяната на мощността, но това е повече от достатъчно на първо време в комбинация с ВЕЦ и батерии.

Какви въпроси си задават хората?

Добре, след като имат технологиите и го правят от години, защо сега има бум, а не преди години? Отговорът е много прост: правеха го, но не с такива темпове. Газът беше изключително евтин, особено по време на Ковид-а и преди безумните действия на Русия в Украйна. Китай всъщност започна подмяна на горивната база от въглища към газ преди 4-5 години.

Освен цената на газа (която е абсолютно непредсказуема в момента), има допълнителен риск с доставките - както от Русия, поради сериозните притеснения свързани с интегритета ѝ и очакваните турбуленции покрай войната, така и с доставките на втечнен газ от Америка и други страни. Китай има дългосрочни договори с американски компании за доставки на LNG, но при евентуално ограничаване на доставките (каквито дискусии има в момента) може да се повтори ситуацията с Русия. Отделно, при наличието на огромно количество американски войски в Близкия изток, на практика Америка контролира търговията с втечнен газ през проливите. Чисто теоретично, при усложняване на обстановката, всичкият добиван газ в Америка и съюзници (като Австралия и Канада) отива за Европа и много малко или нищо за Китай. Ето защо, Пекин ударно инвестира във ВЕИ и сега във въглища, точно за да е готов за такъв сценарий.

Китай също внася въглища, но всъщност много малко (5-6%) и е по-скоро като лост за влияние и/или подкрепа. Даже можете да срещнете заглавия за рязък скок на вноса на въглища в Китай, което фактически може и да е вярно, но има минимален реален ефект върху въглищното потребление.

Какви уроци може да изведе България от китайския опит?

Очевидно е, че не можем да разчитаме на нищо като китайски технологии в областта на въглищата. Нещо повече, дори за тях, това е краен вариант и го правят в момента единствено и само заради неотложни, свързани със националната сигурност събития.

Те също въведоха търговия с емисии, а с въвеждането на трансграничните емисионни такси от ЕС, всички китайски фирми ще бъдат подложени на натиск и ще видим евентуалното преместване на фабрики в други страни, като формалната причина може и да бъдат точно тези такси. Това е важно и защото популистите обясняват как едва ли не, това са измислици на Европа и ако напуснем ЕС ще можем да си "пушим" на спокойствие.

Другият важен урок е, че трябва да се ускоряват на максимум соларната и вятърната (предимно офшорната) енергетика, защото това е единственото нещо, които ще гарантира, макар и в минимално количество, напълно независима от никой електроенергия.

България е закъсняла ужасно много, но може да се включи с дялово участие в някой от напредналите проекти в региона, по подобие на гръцката PPC. Това обаче е малко вероятно, при сегашното управление на енергетиката.