一、中国的能源概况及煤炭资源
1.能源
能提供能量的物质即称之为能源。它在一定条件下可以转换为人们所需的某种形式的能量。比如薪柴和煤炭,把它们加热到一定温度,就能和空气中的氧气化合并放出大量的热能。人们可以用热来取暖或做饭;也可以用热来产生蒸汽,用蒸汽推动汽轮机,使热能变成机械能;也可以用汽轮机带动发电机,使机械能变成电能;如果把电送到工厂、企业、机关、农牧林区和住户,它又可以转换成机械能、光能或热能。
人类社会的历史在发展中经历了三个能源阶段,即柴草时期、煤炭时期和石油时期。从以柴草为主的能源时期一直到18世纪以前的数千年中,生产力的发展很低下。到了18世纪,煤的开采,蒸汽机的应用,开辟了资本主义的第一次产业革命。19世纪70年代电能的利用,实现了资本主义的工业化,人类才有了现代的物质文明。到了20世纪50年代,以石油为主的能源时代来临了,不少国家依靠石油实现了现代化。原子能及新能源的利用则使人类进入了高科技时代。
能源的种类很多,包括太阳能、风能、地热能、水能、煤炭、石油、电力、核能、柴薪、沼气、天然气、人工合成煤气等。人们通常把煤炭、石油、电力、柴薪等称之为常规能源;把太阳能、风能、地热能、水能、核能、沼气、天然气、人工合成煤气等称之为非常规能源,也称为新能源。
按能源的形态特征或转换与应用的层次也可以对能源进行分类。如世界能源委员会推荐的能源类型分为:固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物能、风能、核能、海洋能和地热能等。其中,前三个类型统称化石燃料或化石能源。根据能源产生的方式以及是否可再利用可分为一次能源和二次能源、可再生能源和不可再生能源;根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源等。
能源和材料、信息构成了近代社会得以繁荣和发展的三大支柱。能源是人类文明进步的先决条件,它的开发和利用是衡量一种社会形态、一个时代、一个国家经济发展、科技水平与民众生活质量的重要标志。人们对能源在人类社会发生与发展史上的重要地位与作用的认识,经历了一个相当长的历史过程。20世纪70年代初与80年代初先后爆发两次世界性石油危机以及90年代的海湾战争以来,大大增强了人们对能源问题重要性的认识,显示了能源在国际政治、经济、军事格局中的战略地位。
2.世界能源概况
能源是工业的“粮食”,是国民经济发展的基础。纵观当今世界,经济最发达、工业化程度最高的国家无一不是消耗能源最多的国家。美国、英国、德国、法国、日本、意大利、俄罗斯的总人口只占世界人口的1/5,而他们的能源消耗却占世界能源消耗的2/3。特别是美国,它是世界上最大的能源消费国。美国的人口仅占世界人口的5%,而他们对能源和其他物质的消费量却占了世界的1/4。据《世界能源统计》报道,1996年一次能源消费总量全世界为8380.1百万吨油当量,而美国就达2130.3百万吨油当量,占25.42%(中国人口占世界总人口的22%,当年只有874百万吨油当量,占10.43%。最新统计显示,美国的石油消费已达全世界石油产量的35%)。全球人均年耗标准煤2t多,而发达国家已达到6t,其中美国高达12t,中国只有0.8t。
世界能源储量最多的是太阳能,在再生能源中占99.44%,而水能、风能、地热能、生物能等占不到1%。在非再生能源中,利用海水中的氘资源产生的人造太阳能(聚变核能)几乎占100%,煤炭、石油、天然气、裂变核燃料加起来也不足千万分之一。所以,人类使用的能源归根到底要依靠太阳能,太阳能是人类永恒发展的能源保证。
世界能源储量分布是不平衡的。石油储量最多的地区是中东,占56.8%;天然气和煤炭储量最多的是欧洲,分别占54.6%和45%;亚洲、大洋洲除煤炭稍多(占18%)以外,石油、天然气都只占5%多一点。据预测,全世界石油储量只够开采30~40年,天然气约60年。
3.中国能源概况
中国国土资源丰富,蕴藏的能源品种齐全,储量也比较丰富,对中国现代化建设十分有利。然而,也有不利的一面,从结构上看,煤炭比较丰富,而油气资源总量偏少,与能源需求结构和环境保护需求不相协调,且地区分布也不够均衡。能源资源大部分分布在人口偏少和经济欠发达地区,如煤炭资源偏西偏北,水能资源偏西偏南,两者大都分布在中西部地区。
中国能源的储量与世界常规能源对比,情况如下。
2000年,世界原油总产量为3589.6Mt,其中OPEC占41.5%;消费量3503.6Mt,其中美国、日本、中国分别为879.4Mt、253.5Mt和226.9Mt;世界天然气消费量24046亿立方米,其中美国和俄罗斯分别为6544亿立方米和3772亿立方米;世界煤炭产量为3053.4Mt标准煤,其中美国、中国、澳大利亚分别为815.3Mt、711.4Mt和222.3Mt标准煤;世界能源总消费量为12503.4Mt标准煤,其中石油占40%,天然气占24.7%,煤炭占25.0%,核电占7.6%,水电占2.6%。
因此,与世界水平相比,中国的常规能源人均储量偏小,而且油气资源尤其贫乏。这就决定了煤炭在一次能源中的重要地位。在中国的能源消费中,煤炭占整个能源消费的67%,石油占23.6%,天然气占2.5%,水电占6.9%。这个比例和世界石油、天然气在全球能源消耗中占60%以上的比重相差甚多,煤炭消耗高出世界平均水平的一倍以上。预计,中国能源消费结构会有所变化,煤炭消耗将下降到65%左右,石油约19.3%,天然气和水电、核电分别上升至4.9%和10.8%。因此,以煤炭作为主要能源的格局在今后一个较长的时期内不会改变。但是出于环境保护的考虑,必将寻求煤的净化技术,以降低对大气的污染,并将通过产业结构调整和提高能源设备效率,进一步降低能耗,使单位GDP(国民生产总值)能耗水平逐步向先进国家靠近。石油和天然气等清洁能源仍是今后一定时期的短缺资源。
中国人均能源量很少。尽管中国的煤炭年产量已达到2010年的32亿吨,名列世界第一,可中国有13亿人口,人均资源很少。其中,煤炭资源仅占世界人均资源的一半,石油资源只占世界人均资源1/10,特别是矿产资源的储藏量是很有限的,虽然眼前不至于发生能源危机,但从长远看,能源工业仍是制约中国国民经济可持续发展的重要因素。
4.中国的煤炭资源
中国的煤炭资源相对丰富,其储量约占全国矿产资源储量的90%,化石能源的95%,具有巨大的资源潜力。据第3次全国煤炭资源的预测(中国煤炭地质总局,1999年),全国煤炭资源总量为5.57万亿吨,保有储量10032.6亿吨。
(1)中国煤炭资源虽然丰富,但勘探程度很低 目前,已查明资源中精查资源量仅占25%,绝大部分为普查资源量。尚未利用的6563.5亿吨储量中,只有精查储量617.5亿吨,占煤炭总储量的9.4%;详查储量1086.52亿吨,仅占全部储量的16.6%。
(2)中国煤炭品种齐全,从褐煤到无烟煤均有分布
①褐煤占全部保有储量的13.07%。主要分布于内蒙古东部、黑龙江西部和云南东部等地。
②低变质烟煤(长焰煤、不黏煤、弱黏煤、1/2中黏煤)占全部保有储量32.60%。主要分布于中国新疆、陕西、内蒙古、宁夏等省区,甘肃、辽宁等省低变质烟煤也比较丰富。
③中变质烟煤(气煤、气肥煤、肥煤、1/3焦煤、焦煤和瘦煤)占全部保有储量的26.25%,主要分布于华北石炭、二叠纪和华南二叠纪含煤地层中。中变质烟煤主要用于炼焦,但是,肥煤、焦煤和瘦煤等炼焦主要煤种少,仅占全国保有储量的13.73%,优质炼焦用煤则更加短缺。
④高变质煤(贫煤、无烟煤)占全部保有储量的16.92%。主要分布于山西、贵州和四川南部等地区。
⑤分类不明的煤占11.16%。
(3)中国煤炭质量有很大差异 秦岭以南地区,除少数煤田外,多数煤田的煤质差,含硫高。一般中国以低变质烟煤为主,占33%;其次为中变质烟煤、贫煤和高变质无烟煤以及低变质的褐煤;以特低硫、低硫煤为主,占56%,低中硫、中硫煤占33%;灰分中等,以低中灰、中灰煤为主,占查明资源量的76%,特低灰、低灰煤也比较丰富,占查明资源量的22%;高、中热值煤占92%,中低热值煤很少。
(4)中国煤炭资源埋藏量的分布极不均匀 南北方向上,主要分布于昆仑-秦岭-大别山以北地区,大致以昆仑-秦岭-大别山一线以北的中国北方省区煤炭资源量之和为51842.82亿吨,占全国煤炭资源总量的93.08%,其余各省煤炭资源量之和为3854.67亿吨,仅占全国煤炭资源总量的6.92%。东西方向上,分布于大兴安岭-太行山-雪峰山以西地区,大致这一线以西的内蒙古、山西、四川、贵州等11个省区,煤炭资源量占全国煤炭资源总量的91.83%。而这一线以东地区,煤炭资源量占全国煤炭资源总量的8.17%。显然,中国煤炭资源在地域分布上存在北多南少、西多东少的特点。这就决定了中国西煤东运、北煤南运的基本生产格局。
(5)中国煤系伴生矿产资源丰富 煤系地层中具有煤层气、锗、铀、高岭土等多种矿产,根据中国煤田地质总局最新一轮(2003年)全国煤层气资源预测结果显示,中国煤层气资源总量超过31万亿立方米,相当于450亿吨标准煤,位居世界第三。其中山西、陕西、内蒙古等西部省区煤层气资源量最大,有17万亿立方米,占全国煤层气总资源量的一半以上。新疆、内蒙古等省区煤田中含有丰富的铀矿。