Charbon, tourbe et combustibles dérivés · 2019. 11. 8. · des produits du pétrole (exemple, addition de coke de pétrole au charbon de coke pour les fours à coke), le gaz naturel

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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

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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

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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

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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

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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

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Classification des types de houille

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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

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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)

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Charbon à cokeHouille

Charbon métallurgique

Anthracite Charbon vapeurAutres charbons bitumineuxCharbon sous-bitumineux Charbon noirLigniteTourbeSchiste bitumineux et sable bitumineux

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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

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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

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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

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• Fours à coke

• Haut fourneau

• Usines à gaz et usines de gazéification

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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

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• Masse de produits typiques provenant des fours à coke

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• 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

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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

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• 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

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• 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

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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

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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

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Contrôle qualité : efficacité de transformation

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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 %

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Contrôle qualité : efficacité de transformation

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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)

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Compilation/communication de l'information sur le charbon

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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

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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

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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


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• 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).

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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

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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

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Charbon, tourbe et combustibles dérivés · 2019. 11. 8. · des produits du pétrole (exemple, addition de coke de pétrole au charbon de coke pour les fours à coke), le gaz naturel