Coal in energy balance of the Republic of Sakha (Yakutia)

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In the article, the role of coal in the energy balance of the Republic of Sakha (Yakutia) is assessed by factoring in significant coal reserves, including low-quality and local coal in hard-to-reach areas. The research was carried out using system analysis methods. To this end, the retrospective dynamics of production and consumption of fuel and energy resources in retrospect and estimates were considered. The estimates were obtained by analysing reference documents, available resources for coal mining and the calculations performed by the authors. The production and consumption of fuel and energy resources of the Republic of Sakha (Yakutia) were analysed. It was shown that coal comprises one of the main resources for power and heat generation, along with gas and water resources. Its share in the consumption of primary fuel and energy resources in 2020 amounted to 34.6%. According to the calculation results, the coal production in the Republic in the future may reach 43 million tons, which will lead to the stabilisation of the export supply of coal and the demand for fuel at power plants and boiler houses in the Republic and neighbouring regions. Projects for developing the coal-fired power industry in the Republic rely on the consumption of coal from the South Yakut coal basin. In the optimal forecast balances, the share of coal generally remaining unchanged may range from 37.8 to 38.7% by 2035. It was established that the potential for coal consumption may increase from 3.5 million tons of coil, equivalent in 2020 to 4.1–4.8 million tons of coil equivalent per year. Mining opportunities significantly exceed their demand, both at present and in the future. A system analysis of the obtained results allowed the main factors affecting coal consumption in the long term to be identified. Coal mined in the South Yakut basin comprises a reliable fuel source in the zone of centralised energy supply in the future. In areas of the Republic of Sakha (Yakutia) having underdeveloped infrastructure and low population density, coal from local deposits becomes an alternative to imported fuel if their development is economically and socially justified.

About the authors

N. V. Pavlov

Larionov Institute of the Physical-Technical Problems of the North SB RAS

Email: pavlov_nv@iptpn.ysn.ru
ORCID iD: 0000-0003-3936-9158

L. N. Takaishvili

Melentiev Energy Systems Institute SB RAS

Email: luci@isem.irk.ru
ORCID iD: 0000-0003-1269-898X

A. E. Ivanova

Larionov Institute of the Physical-Technical Problems of the North SB RAS

Email: aeiva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5748-0290

References

  1. Фаузер В. В., Лыткина Т. С., Смирнов А. В. Дифференциация арктических территорий по степени заселенности и экономической освоенности // Арктика: экология и экономика. 2017. № 4. С. 18–31. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2017-4-18-31.
  2. Плакиткин Ю. А., Плакиткина Л. С., Дьяченко К. И. Основные тенденции развития угольной промышленности мира и России в условиях низкоуглеродной энергетики. Часть I. Анализ темпов и пропорций развития угольной отрасли, сформированных под воздействием стран-лидеров угольного рынка // Горный журнал. 2022. № 7. С. 10–16. https://doi.org/10.17580/gzh.2022.07.01.
  3. Honoré A. Decarbonization and industrial demand for gas in Europe. Oxford: Oxford Institute for Energy Studies, 2019. 45 р. https://doi.org/10.26889/9781784671396.
  4. Воропай Н. И. Системные исследования в энергетике: ретроспектива научных направлений Сибирского энергетического института – Института систем энергетики им. Л.А. Мелентьева. Новосибирск: Изд-во «Наука», 2010. 686 с.
  5. Макаров А. А., Воропай Н. И. Системные исследования в энергетике: методология и результаты. М.: Издво ИНЭИ РАН, 2018. 308 с.
  6. Макаров А. А. Системные исследования энергетики: 50-летие надежд и 20 лет в тени // Известия Российской Академии наук. Энергетика. 2014. № 2. С. 3–15.
  7. Такайшвили Л. Н. Учет свойств угольной промышленности, как системы топливно-энергетического комплекса при моделировании ее развития // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2017. Т. 21. № 10. С. 138–149. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2017-10-138-149.
  8. Таразанов И. Г., Губанов Д. А. Итоги работы угольной промышленности России за январь–декабрь 2020 года // Уголь. 2021. № 3. С. 27–43. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2021-3-27-43.
  9. Подолян В. И., Елисафенко Т. Н., Пензин Ю. П. Угольная база России. Т. V. Кн. 2. Угольные бассейны и месторождения Дальнего Востока (Республика Саха, Северо-Восток, о. Сахалин, п-ов Камчатка). М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1999. 638 с.
  10. Тихановский А. Н. Проблемы и методы биологической рекультивации техногенно нарушенных земель Крайнего Севера // Успехи современного естествознания. 2017. № 2. С. 43–47.
  11. Соколов А. Д., Такайшвили Л. Н., Петров Н. А., Павлов Н. В. Угольная промышленность Республики Саха (Якутия): существующее состояние и возможности развития // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2010. № 4. С. 63–69.
  12. Такайшвили Л. Н., Агафонов Г. В. Перспективы использования энергетических углей Иркутской области // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24. № 6. С. 1271–1284. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-6-1271-1284.
  13. Батугина Н. С., Гаврилов В. Л., Шепелева Е. Г. Малые угледобывающие предприятия в заполярных районах Якутии // ЭКО. 2017. № 2. С. 134–145.
  14. Хоютанов Е. А., Гаврилов В. Л. Моделирование угольных месторождений заполярной зоны Якутии // Проблемы недропользования. 2017. № 4. С. 53–60. https://doi.org/10.18454/2313-1586.2017.04.053.
  15. Батугина Н. С., Гаврилов В. Л., Хоютанов Е. А., Попова К. С. Оценка вариантов завоза и использования угля при освоении месторождений золота Арктической зоны Республики Саха (Якутия) // Арктика: экология и экономика. 2021. № 2. Т. 11. С. 152–163. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2021-2-152-163.
  16. Filippov S. P. New technological revolution and energy requirements // Foresight and STI Governance. 2018. Vol. 12. Iss. 4. P. 20–33. https://doi.org/10.17323/2500-2597.2018.4.20.33.
  17. Agraniotis M., Bergins C., Stein-Cichoszewska M., Kakaras E. 5 - High-efficiency pulverized coal power generation using low-rank coals // Low-Rank Coals for Power Generation, Fuel and Chemical Production. 2017. P. 95–124. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100895-9.00005-X.
  18. Ryabov G. A., Antonenko E. V., Krutitskii I. V., Folomeev O. M., Belyaev A. V. Application of the technology of combustion of solid fuels in a circulating fluidized bed // Power Technology and Engineering. 2018. Vol. 52. P. 308–313. https://doi.org/10.1007/s10749-018-0950-0.
  19. Katalambula H., Gupta R. Low-grade coals: a review of some prospective upgrading technologies // Energy Fuels. 2009. Vol. 23. Iss. 7. P. 3392–3405. https://doi.org/10.1021/ef801140t.
  20. Росляков П. В., Кондратьева О. Е., Головтеева А. Н., Сиваковский А. М. Алгоритм оптимального выбора наилучших доступных технологий для российских ТЭС // Теплоэнергетика. 2019. № 4. С. 60–72. https://doi.org/10.1134/S0040363619040064.
  21. Ma Cheng, Zou Chong, Zhao Junxue, Shi Ruimeng, Li Xiaoming, He Jiangyong, et al. Pyrolysis characteristics of low-rank coal under a CO-containing atmosphere and properties of the prepared coal chars // Energy Fuels. 2019. Vol. 33. Iss. 7. P. 6098–6112. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.9b00860.
  22. Ge Lichao, Zhang Yanwei, Xu Chang, Wang Zhihua, Zhou Junhu, Cen Kefa. Influence of the hydrothermal dewatering on the combustion characteristics of Chinese low-rank coals // Applied Thermal Engineering. 2015. Vol. 90. P. 174–181. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2015.07.015.
  23. Mills S. Low quality coals – key commercial, environmental and plant considerations // IEA Clean Coal Centre. 2016.. URL: https://usea.org/sites/default/files/Low%20quality%20coals%20-%20key%20commercial%2C%20environmental%20and%20plant%20considerations%20-ccc270.pdf (20.12.2021).
  24. Violidakis I., Drosatos P., Nikolopoulos N. Critical review of current industrial scale lignite drying technologies // Low-Rank Coals for Power Generation, Fuel and Chemical Production. 2017. P. 41–71. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100895-9.00003-6.
  25. Мессерле В. Е., Паскалов Г., Умбеткалиев К. А., Устименко А. Б. Использование органических топливных добавок для повышения эффективности сжигания угля // Теплоэнергетика. 2020. № 2. С. 46–53. https://doi.org/10.1134/S0040363620020046.
  26. Иванова И. Ю., Ноговицын Д. Д., Тугузова Т. Ф., Шеина З. М., Сергеева Л. П. Анализ функционирования солнечных электростанций в децентрализованной зоне Республики Саха (Якутия) // Альтернативная энергетика и экология. 2018. № 10-12. С. 12–22. https://doi.org/10.15518/isjaee.2018.10-12.012-022.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).