Charbon, tourbe et combustibles dérivés · 2019. 11. 8. · des produits du pétrole (exemple,...
Transcript of Charbon, tourbe et combustibles dérivés · 2019. 11. 8. · des produits du pétrole (exemple,...
-
© UNSD 2019
United Nations Statistics Division
Charbon, tourbe et combustibles dérivés
Leonardo SouzaChef de Section des Statistiques de l'énergie
Dakar, Sénégal, 15 – 19 octobre 2019Atelier de l’UNSD/AIEA/IDEP sur les statistiques de
l’énergie
-
© UNSD 2019
Présentation générale
1. Rôle de la houille
2. Classification des types de houille
3. Processus de transformation de la houille
4. Compilation/Communication des informations sur le charbon
5. Conclusions2
-
© UNSD 2019
Rôle de la houille• L‘offre totale mondiale
d’énergie
• Deuxième plus grande source d‘offre mondiale d'énergie en 2015
• La plus grande source de production d'électricité (39,3 %)
• Source : IEA KWES 2017
3
-
© UNSD 20194
Abondante, bon marché avec de faibles obstacles technologiques
Utilisée pour la production d'électricité, du fer et de l'acier et dans la cimenterie
La sécurité énergétique peut être améliorée avec sa liquéfaction, sa gazéification ou sa transformation en produits chimiques
Cependant, Problèmes environnementaux : la plus importante émission
de CO2 par unité d'énergie des sources conventionnelles d'énergie Potentiel de développement et déploiement de technologies du
charbon propres telles que le captage et le stockage du carbone
Importance de la houille
-
© UNSD 2019
Rubriques SIECSection/Division/Groupe Classe0 Houille01 Houille011 0110 Anthracite012 Charbon bitumineux
0121 Charbon à coke0129 Autres charbons bitumineux
02 Charbon noir021 0210 Charbon sous-bitumineux022 0220 Lignite
03 Produits du charbon031 Charbon coke
0311 Coke de cokerie0312 Gaz de cokerie0313 Poussier de coke0314 Semi-cokes
032 0320 Agglomérés033 0330 Briquettes de lignite (BKB)034 0340 Goudron de houille035 0350 Gaz de cokerie036 0360 Gaz d'usine à gaz 037 Gaz de combustion récupérés
0371 Gaz de haut fourneau0372 Gaz de convertisseur à l'oxygène
5
-
© UNSD 2019
Classification des types de houille
6
Fuel Type Reporting unit GCV estimation
Coking coal kt 25000 - 33000 ≈ NCV + 5%
Anthracite kt 22000 - 29000 ≈ NCV + 5%Other bituminous coal kt 22000 - 29000 ≈ NCV + 5%Sub-bituminous coal kt 16000 - 24000 ≈ NCV + 5%Lignite kt 5000 - 18000 ≈ NCV + 5%Peat kt 7000 - 13000 ≈ NCV + 5%Oil Shale kt 2500 - 12000 ≈ NCV + 5%Coal tar kt 30000 - 44000 ≈ NCV + 5%Patent fuel kt 25000 - 32000 ≈ NCV + 5%Coke oven coke kt 24000 - 32000 ≈ NCVGas coke kt 24000 - 32000 ≈ NCV + 5%BKB kt 15000 - 21000 ≈ NCV + 5%Peat products kt 8000 - 14000 ≈ NCV + 5%Gas works gas TJ 15000 - 22000 ≈ NCV + 10%Coke oven gas TJ 15000 - 22000 ≈ NCV + 10%Blast furnace gas TJ 2000 - 4000 ≈ NCVOther recovered gases TJ 2000 - 20000 ≈ NCV
Manufactured gases
Fossil fuels
Expected calorific value (kJ/kg, MJ/ton)
Derived solid products
Expected Calorific Values
POUVOIR CALORIFIQUEÉlevéMJ/tonne
Goudron de houille30000-44000
Charbon à coke25000-33000
Agglomérés25000-32000
Coke de cokerie24000-32000
Gaz de cokerie24000-32000
Anthracite22000-29000
Autres charbons bitumineux22000-29000
Charbon sous-bitumineux16000-24000
BKB:15000-21000
Lignite5000-18000
Produits de tourbe8000-14000
Tourbe7000-13000CombustibleTypeUnité de référencePouvoir calorifique prévu (kJ/kg, MJ/tonne)Estimation GCV
FaibleSchiste bitumineux2500-12000Charbon à cokeCombustibles fossileskt25000-33000≈ PCN + 5 %
Anthracitekt22000-29000≈ PCN + 5 %
Autres charbons bitumineuxkt22000-29000≈ PCN + 5 %
Charbon sous-bitumineuxkt16000-24000≈ PCN + 5 %
Lignitekt5000-18000≈ PCN + 5 %
Tourbekt7000-13000≈ PCN + 5 %
Schiste bitumineuxkt2500-12000≈ PCN + 5 %
Goudron de houilleProduits solides dérivéskt30000-44000≈ PCN + 5 %
Aggloméréskt25000-32000≈ PCN + 5 %
Coke de cokeriekt24000-32000≈ PCN
Gaz de cokeriekt24000-32000≈ PCN + 5 %
BKB:kt15000-21000≈ PCN + 5 %
Produits de tourbekt8000-14000≈ PCN + 5 %
Gaz d'usine à gazGaz manufacturésTJ15000-22000≈ PCN + 10 %
Gaz de cokerieTJ15000-22000≈ PCN + 10 %
Gaz de haut fourneauTJ2000-4000≈ PCN
Autres gaz récupérésTJ2000-20000≈ PCN
Sheet1
Sheet2
Sheet3
-
© UNSD 2019
Classification des types de houille
• Classification primaire des charbons selon les critères physiques et chimiques (exemple, pouvoir calorifique et indice moyen de réflectance de la vitrinite)
7
Charbon à cokeHouille
Charbon métallurgique
Anthracite Charbon vapeurAutres charbons bitumineuxCharbon sous-bitumineux Charbon noirLigniteTourbeSchiste bitumineux et sable bitumineux
-
© UNSD 2019
Classification des types de houille• Tourbe
- Combustible fossile solide, souvent précurseur du charbon, en particulier, du lignite
• Schiste bitumineux et sable bitumineux- Roche sédimentaire qui contient de la matière organique sous forme de
kérogène, un précurseur du pétrole- Le schiste bitumineux peut être brûlé directement ou traité à la chaleur,
en vue d’extraire le schiste bitumineux*- Le Schiste bitumineux doit être considéré comme du pétrole non
conventionnel
Remarque : ce terme est aussi utilisé pour le pétrole extrait des réservoirs de formations de schiste
9
http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Peat-Stack_in_Ness,_Outer_Hebrides,_Scotland.jpghttp://ostseis.anl.gov/includes/dsp_photozoom.cfm?imgname=TS-Open_pit_Suncor-600.jpg&caption=Tar%20Sands%20Open%20Pit%20Mining,%20Alberta,%20Canada&callingpage=/guide/tarsands/index.cfm&callingttl=Tar%20Sands%20Basics&source=Source:%20Suncor%20Energy%20Inc.http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Oilshale.jpg
-
© UNSD 2019
Processus de transformation de la houille
• Transformation : elle comprend les combustibles utilisés pour la conversion d'énergie (exemple, conversion du charbon en électricité) ou pour la transformation en produits énergétiques dérivés (exemple, fours à coke, hauts fourneaux)- Rendre compte de la transformation dans la consommation finale
affecte les indicateurs basés sur la consommation finale (comme l'indicateur ODD 7.2.1)
• La production d’électricité et la génération de chaleur sont les processus les grands consommateurs de charbon
• Il existe plusieurs processus de transformation spécifiques à l'industrie du charbon
10
-
© UNSD 2019
• Fours à coke
• Haut fourneau
• Usines à gaz et usines de gazéification
11
Processus de transformation de la houille
Charbon à coke
Fours à coke
Coke de cokerie
Gaz de cokerie
Goudron de houille
Coke de cokerie Haut fourneau Gaz de haut fourneau
Charbon et produits dérivés
Gaz d'usine à gazGaz d'usine et
Usines de Gazéification du charbon Gaz de cokerie
-
© UNSD 2019
Processus de transformation de la houille
• Masse de produits typiques provenant des fours à coke
12
-
© UNSD 2019
-
© UNSD 2019
Processus de transformation de la houille
• Agglomérés : fabriqués à partir de fines de houille mélangées à un produit liant
• BKB ou briquettes de charbon noir : combustibles composites fabriqués à partir du charbon noir dépourvu d'agent liant
• liquéfaction du charbon Les usines (de liquéfaction du charbon) utilisent le charbon pour créer les combustibles liquides (diesel, naphta, entre autres).- La production de combustibles liquides doit être considérée
comme « autres hydrocarbures » (SIEC 45) au même titre que le pétrole.
• Produits de tourbe : les produits comme les briquettes de tourbe provenant directement ou indirectement de la tourbe
-
© UNSD 2019
Compilation/Communication des informations sur le charbon
• Note : D'autres produits de transformation sont décrits dans d'autres questionnaires comme ceux sur l'électricité, le pétrole et le gaz naturel. 15
OffreDemande
-
© UNSD 2019
• Lavage du charbon- Enlève les cendres et impuretés - Améliore la qualité et le prix- Réduit les émissions
- Le lavage du charbon peut considérablement affecter à la fois la quantité physique de charbon disponible et son pouvoir calorifique
- Il est cependant important de savoir à quel moment la quantité de charbon ainsi que son pouvoir calorifique net (PCN) ont été mesurées
- Il est essentiel de mesurer ces valeurs avant que la quantité de charbon n'entre en transformation, car c'est seulement à ce stade que l'efficacité de la transformation peut être évaluée
16
Compilation/Communication des informations sur le charbon
-
© UNSD 2019
Compilation/Communication des informations sur le charbon
• Gaz de mine de charbon : bien qu'il s’agisse d’un type de gaz naturel, il est produit dans les mines de charbon et pour cette raison, les informations concernant les quantités de production doivent être tirées des mines de charbon
Le gaz de mine comme source de production d'électricité aux mines de charbon d’Appin and Tower en Nouvelle Gale du Sud, Australie 17
-
© UNSD 201918
Compilation/Communication des données sur le charbon
Output n°1: Coke de cokerie
Intrant : charbon à coke
Fours à coke
Produit n°2 : Gaz de cokerie + goudron de houille
Combustibles transformés en une autre forme
d'énergie
Transformation
Combustibles consommés pour
soutenir les opérations
Secteur de l'énergie
Usage propre
-
© UNSD 2019
Compilation/Communication des données sur le charbon
• Contrôle de qualité des données :- Nombres (sommes, signes, etc.)- Différences statistiques- Cohérence des séries temporelles- Valeurs calorifiques- efficacité de la transformation- Comparaison des tableaux- Équilibre entre teneur physique et énergétique- Comparaison avec les autres questionnaires- les informations sont exhaustives et rendent bien compte
de la réalité- Comparaison avec les sources secondaires et partenaires
19
-
© UNSD 2019
Contrôle qualité : efficacité de transformation
20
Produit n°1 : Coke de cokerieIntrant : charbon à coke
Fours à coke
Exemple : Fours à coke
Produit n°2 : gaz de cokerie + goudron de houille
10 kt, 26 000 kJ/kg 6 kt, 28 000 kJ/kg
15 TJ (brut) + 1 kt, 35 000 kJ/kg
)()(
unitsenergynetInputTotalunitsenergynetOutputTotalEfficiency =
15*0.9 + 1*35 + 6*28
10*26= 83 %
-
© UNSD 2019
Contrôle qualité : efficacité de transformation
21
Valeurs prévues
• Centrales électriques 10 - 50 % selon le combustible et l'activité principale/autoproducteur- Anthracite 30 - 40 %
• Usines CHP : 30 - 80 %
• Centrales thermiques : 40 - 100 %
• Hauts Fourneaux 35 - 45 %
• Fours à coke : 67 - 100 % (coke de cokerie + gaz de cokerie)
• Usines d'agglomérés 90 - 100 %
• BKB: 85 - 100 %
• Usines à gaz : 67 – 100 % (gaz d'usine à gaz + coke de gaz)
-
© UNSD 2019
Compilation/communication de l'information sur le charbon
22
Les valeurs calorifiques des produits du charbon peuvent différer pour différents flux comme : Production Importations Exportations
Fours à coke Hauts fourneaux Activité principale d'usines Industrie Autres usages
Offre intérieure
Demande totale
Écart statistique sur une base énergétique
-
© UNSD 2019
Numéro d'élément
Élément de données
2.1 Production2.1.1 Dont : Sous-sol 2.1.2 Dont : Surface 2.2 Production provenant d'autres sources
23
Pour les produits classés dans la SIEC sous la section 0 (Charbon) et la section 1 (Tourbe), la liste suivante d'informations additionnelles s'applique.
Production souterraine : provenant des mines souterraines où le charbon est produit en creusant la terre jusqu'au gisement de charbon.
Production de surface désigne la production des mines de surface
Compilation/communication de l'information sur le charbon
-
© UNSD 2019
• Production provenant d'autres sources sont de deux types : (a) les schlamms récupérés, mixtes et autres produits houillers de qualité inférieure comprenant le charbon recupéré des terrils et d’autres réceptacles de déchets ; et (b) les combustibles dont la production est traitée dans les autres sections de la SIEC, par exemple, ceux provenant des produits du pétrole (exemple, addition de coke de pétrole au charbon de coke pour les fours à coke), le gaz naturel (exemple, addition du gaz naturel au gaz d'usine à gaz pour la consommation finale directe), biocombustible et déchets (exemple, déchets industriels comme agent liant dans la fabrication des agglomérés).
24
Compilation/communication de l'information sur le charbon
-
© UNSD 2019
Conclusions• La distinction entre transformation et utilisation finale (par
secteur – surtout métallurgique) est importante :- Les gaz récupérés peuvent être utilisés pour produire de
l'électricité, par exemple- Les indicateurs basés sur la consommation finale d'énergie (ODD
7.2.1)
• La distinction entre la transformation et l'usage privé (par secteur – surtout métallurgique) est importante :- Pour augmenter l'efficience du process, qui à son tour peut être
utilisée comme moyen de contrôle qualité de l'information
• Évaluer les pouvoirs calorifiques spécifiques aux pays (et aux flux) importants (plutôt que d'utiliser PC par défaut) :- Pour la construction de bilans et d’indicateurs énergétiques exacts- Pour l'évaluation précise des efficiences
25
-
© UNSD 201926
Je vous remercie de
votre attention
http://unstats.un.org/unsd/energy
Slide Number 1Présentation généraleRôle de la houilleSlide Number 4Slide Number 5Classification des types de houilleClassification des types de houilleClassification des types de houilleProcessus de transformation de la houilleSlide Number 11Processus de transformation de la houilleSlide Number 13Slide Number 14Compilation/Communication des informations sur le charbonSlide Number 16Compilation/Communication des informations sur le charbonSlide Number 18Compilation/Communication des données sur le charbonContrôle qualité : efficacité de transformationContrôle qualité : efficacité de transformationCompilation/communication de l'information sur le charbon�Slide Number 24ConclusionsSlide Number 26