隨著霧霾天氣發(fā)生頻率增多,，對霧霾的成因也出現(xiàn)多種解讀，有代表性觀點指出，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)是造成霧霾的主因之一。據(jù)英國石油公司2013年6月統(tǒng)計，2012年,，中國煤炭產(chǎn)量為18250億立方米，占世界煤炭產(chǎn)量38453億立方米的47.5%,，煤炭消費量為18733億立方米,，占世界煤炭消費量37301億立方米的50.2%,。因此專家認為，減少煤炭消費,，有效開發(fā),、合理利用煤資源是減輕霧霾的重要措施。
煤炭的使命還將延續(xù)
人類利用能源大致經(jīng)歷了柴草,、煤炭和石油三個時期,。第一次技術(shù)革命和工業(yè)革命后，擴大了對煤炭的需求,，到1830年,，煤炭成為主要能源。1960年時,，石油消耗量已占世界能源消耗量的60%,，超過了煤資源消耗量，成為世界主要能源,，但是,，煤炭仍扮演著重要能源角色。國際能源署執(zhí)行干事瑪麗亞·范德胡芬預(yù)測,，經(jīng)濟增長將繼續(xù)推高煤炭在全球能源結(jié)構(gòu)中所占份額,。“如果當前的政策不變,，煤炭將在10年內(nèi)超過石油,。”
工業(yè)化增加了對煤資源的需求,，200多年來人類已消費大量煤資源,，但迄今地下仍蘊藏豐富的煤資源。從17世紀到1830年,，世界科學技術(shù)中心由意大利轉(zhuǎn)到英國,，在那里發(fā)生了人類歷史上前所未有的科學革命、技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命,。工廠的機器運轉(zhuǎn),、商船和軍艦的海外擴張，主要以煤為燃料和動力,。1870年,，英國的采煤量占世界采煤總量的51.5%。20世紀60年代初,，世界石油消費量超過煤消費量,，但幾十年來煤仍是重要能源之一。據(jù)統(tǒng)計，2012年世界一次能源消費中,，石油占33.1%,、天然氣占23.9%、煤占29.9%,；其中中國三者占比分別為17.7%,、4.7%和68.5%；美國三者占比分另類37.1%,、29.6%和19.8%,；俄羅斯三者占比分別為20%、51.1%和17.5%,；日本三者占比分別為45.6%,、22%和26%；德國三者占比分別為35.8%,、21.7%和25.4%,；英國三者占比分別為33.6%、34.6%和19.2%,。國際能源署預(yù)測,，到2017年，世界石油消費量將達到44億噸,，而煤炭消費量將相當于43.2億噸石油,。美國能源信息署預(yù)測：“2030年前，隨著中國和俄羅斯等國家煤炭消費量增加以及經(jīng)濟合作與發(fā)展組織國家石油需求減少,，世界煤炭消費將再次超過石油消費,。”
世界經(jīng)濟年均增長率從公元1000年到1820年為0.2%,，19世紀為1%,，20世紀為3%，僅20世紀世界已消費2650億噸煤,。雖然經(jīng)過200多年的大規(guī)模開采,，地下仍蘊藏著大量煤資源。一些研究機構(gòu)估計,，煤資源儲量(折算標油)是石油儲量的3.76倍,，煤資源儲采比是石油儲采比的5.62倍。據(jù)英國石油公司2011年發(fā)布的世界能源報告統(tǒng)計,，世界煤資源剩余可采蘊藏量從1978年6364億噸增至2011年底的8690億噸,。隨著技術(shù)勘探水平的提高，探明可采煤資源蘊藏量可能繼續(xù)增加,。有專家估計，僅北極地區(qū)就蘊藏著一萬億噸煤資源。全球煤資源仍很豐富,，在較長時期內(nèi)煤仍將是重要能源之一,。
煤化學工業(yè)的影響
1830年，英國產(chǎn)業(yè)革命達到高潮,，德國還是個落后農(nóng)業(yè)國,。1871年德國統(tǒng)一，工業(yè)化比英國晚了一個半世紀,。但是,，通過煤化學工業(yè)技術(shù)革命，德國僅用40多年時間就實現(xiàn)了工業(yè)化,，超過英國成為歐洲第一經(jīng)濟大國,。煤化學工業(yè)技術(shù)革命引領(lǐng)人類進入“化學合成時代”、人工制品的新世界,。
20世紀30年代前的半個多世紀,，德國主要依靠煤資源取得令人矚目的經(jīng)濟發(fā)展。30年代后期,，煤在美國能源消費中占50%,，而在德國這一比例仍高達90%。德國科研人員在第一次世界大戰(zhàn)前已開始研究從煤中提煉合成燃料,。1913年,，德國化學家弗里德里克·伯吉尤斯以氫化法首次從煤中提煉出了一種高質(zhì)量的液體燃料。10年之后,，又有另一種提煉方法問世,，其原理是用蒸汽將煤分子分解為氫原子和一氧化碳，經(jīng)過化學反應(yīng)生成人造燃料,。伯吉尤斯的高溫高壓催化劑方法在兩者中居優(yōu),，可用來生產(chǎn)高級航空汽油。1931年,，伯吉尤斯與在發(fā)展高壓化學方面取得重要成就的法本公司董事長卡爾·博施共同獲得諾貝爾化學獎,。
德國化學聯(lián)合企業(yè)J.G.法本公司在1926年購得伯吉尤斯的高溫高壓催化劑方法專利，并得到國家社會黨黨首希特勒的支持,。1933年,，希特勒擔任德國總理，迫不及待地推行被他稱作“德國汽車交通史的轉(zhuǎn)折點”的汽車計劃,，高速公路很快遍布全國,。1934年，德國開始研發(fā)一種新型汽車——“大眾”汽車,。德國缺少石油資源,，法本公司從事的人造汽油生產(chǎn)就顯得至關(guān)重要,。
第二次世界大戰(zhàn)，德軍大批飛機,、坦克和汽車主要是靠合成燃料驅(qū)動的,。當時德國境內(nèi)已有14座合成燃料廠開工，還有6個工廠在施工,。到1940年,，合成燃料產(chǎn)量達到日產(chǎn)7.2萬桶，等于德國全部汽油供應(yīng)的46%,，合成燃料相當于德軍所需全部航空汽油的95%,。到1942年，合成燃料工業(yè)在新的生產(chǎn)技術(shù),、高級催化劑,、高質(zhì)產(chǎn)品以及對多種煤的應(yīng)用方面取得了重大進展，從1940年到1943年,，德國的合成燃料產(chǎn)量從每天7.2萬桶增至12.4萬桶,。到1944年第1季度，合成燃料已占德國油料供應(yīng)的57%和航空汽油供應(yīng)的92%,。
1949年5月12日,，由935架轟炸和護航戰(zhàn)斗機組成的盟軍空軍聯(lián)隊轟炸了德國的合成燃料工廠。盟軍對德國合成燃料工廠連續(xù)不斷的轟炸,，到9月德國合成燃料產(chǎn)量從平均每天9.2萬桶降至5000桶,。同時，在盟軍的打擊下,，德國從外部得到的石油也越來越少,。到1945年2月，德國的航空汽油產(chǎn)量只有1000噸,，相當于1944年1至4月產(chǎn)量的0.5%,，2月以后，合成燃料生產(chǎn)全部停止,。德國新發(fā)明的噴氣戰(zhàn)斗機因無油而不能起飛,。從某種意義上說，二戰(zhàn)時德國法西斯從瘋狂擴大侵略到再次失敗的原因之一,，是汽油供不應(yīng)求,，德軍飛機、坦克和汽車難以運行,。
改變煤資源回收窘境
中國煤資源蘊藏豐富,，總量5.9萬億噸，預(yù)測垂深1000米以淺的遠景資源總量為28600億噸,，其中：累計查明資源蘊藏量為10660億噸,，預(yù)測未查明遠景資源為17940億噸,，查明程度為37%。煤資源是非再生能源,，越開發(fā)越減少,，因此，必須有效開發(fā)和利用,。
美國,、澳大利亞,、德國等國家的煤資源回收率高達80%以上，而中國煤資源回收率為30%左右,，即開采一噸煤幾乎丟掉兩噸煤,。
據(jù)統(tǒng)計，從1949年到2003年,，中國累計采煤350億噸,，而煤資源消耗量卻超過1000億噸，回收率不到30%,，相當于50年間浪費了六個百億噸的大煤田,。未被回收的70%煤資源中相當一部分因自燃而消失，還可能造成地質(zhì)災(zāi)害,。
中國煤資源回收率低的主要原因是,，大量小企業(yè)無序開發(fā)、開采方法落后和宏觀管理不到位,�,！睹禾抗I(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出，到2015年,，中國煤資源開采能力為41億噸,，產(chǎn)量控制在39億噸。2012年5月底,，四川大學校長謝和平在接受媒體采訪時介紹,，由中國工程院承擔的一項最新研究成果顯示，目前中國煤炭綜合考慮生產(chǎn)安全度,、綠色開采度和機械化程度三類因素下的科學產(chǎn)能為11.1億噸,，僅占全國煤產(chǎn)量的1/3。他呼吁,，中國煤炭行業(yè)亟待提高開采質(zhì)量,，提高“科學產(chǎn)能”勢在必行。
2013年5月,，新華社記者呂曉宇在報道中介紹了中國煤資源儲量多,、采煤大省山西的“黑色產(chǎn)業(yè)”之變,。山西省“煤焦冶電”四大傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)增加值占全省工業(yè)增加值的80%以上，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量殲石,、煤泥等廢棄物對環(huán)境造成影響,。同時，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)品多,、可利用價值高,、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性強，僅每年采煤就排出五億多噸礦井水,、一億多噸煤殲石和3000多萬噸粉煤灰等附產(chǎn)品,。山西省是全國最大的焦炭生產(chǎn)基地，每煉一噸焦炭可產(chǎn)生400標準立方米焦爐煤氣,，其中僅200標準立方米回爐,，另外200標準立方米直接燃燒排空，俗稱“點天燈”,。
據(jù)新華社記者呂夢琦2014年1月的報道,，山西省焦爐煤氣的回收利用率已達100%，不僅大大減輕了空氣污染,，而且取得了巨大的經(jīng)濟效益,。把煤及其附產(chǎn)品有效利用，實現(xiàn)煤電化,、煤焦化,、煤氣化和煤液化等“鏈條式”發(fā)展，潛力巨大,。據(jù)山西省發(fā)改委主任王賦介紹,，山西選擇了循環(huán)經(jīng)濟路徑，讓過“重”的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)“輕”起來,，讓偏“黑”的產(chǎn)業(yè)形態(tài)“綠”起來,。煤資源的有效開發(fā)和利用對實現(xiàn)這些目標至關(guān)重要。為了改變“多小散亂”的煤炭產(chǎn)業(yè)格局,，2009年山西率先掀起煤資源“整合風暴”,，2011年5月，山西省關(guān)閉所有整合礦井,，開始全面建設(shè)現(xiàn)代化礦井,。兩年來，山西出臺六個新標準,，率先建立了煤炭工業(yè)標準體系,，在完成機械化建設(shè)的基礎(chǔ)上，進入了煤礦現(xiàn)代標準化發(fā)展新時期,。到2015年底,，全國還將關(guān)停2000處以上小煤礦,，提高煤企生產(chǎn)經(jīng)營水平，營造煤企良好發(fā)展環(huán)境,。
研發(fā)煤清潔利用技術(shù)
煤層氣是可用于工業(yè),、汽車和居民生活等多領(lǐng)域的清潔能源。用煤層氣做燃料驅(qū)動汽車能夠使二氧化碳減少24%,，二氧化硫減少90%,，而且不含鉛苯等有毒物質(zhì)。一直以來,，煤層氣和焦爐煤氣大量浪費,。據(jù)專家保守估算，2004年我國煤礦通風瓦斯排放量達140億立方米,，超過“西氣東輸”一年120億立方米的輸氣量。我國煤焦每年產(chǎn)生的焦爐煤氣大量空排,。據(jù)測算,，我國每年浪費掉的燃氣氣體所含能量相當于八個“西氣東輸”的年輸氣量。
“十一五”期間,，我國施工各類煤層氣井4700余口,，建設(shè)產(chǎn)能31億立方米。2011年煤層氣產(chǎn)達到106.11億立方米,，形成我國煤層氣產(chǎn)業(yè)商業(yè)化,、規(guī)模化的初期階段,。國家發(fā)改委印發(fā)的《煤層氣(煤礦瓦斯)開發(fā)利用“十二五”規(guī)劃》提出,，到2015年實現(xiàn)煤層氣(煤礦瓦斯)產(chǎn)量300億立方米�,！笆濉逼陂g,，煤層氣年產(chǎn)量有望達到500億至600億立方米。
1996年3月,，國務(wù)院批復(fù)成立中聯(lián)煤層氣有限責任公司,，2003年起與美國格瑞克能源公司合作開發(fā)山西沁水盆地南部的柿莊南項目，合同區(qū)面積455.286平方公里,，已探明煤層氣地質(zhì)儲量137.87億立方米,。中聯(lián)煤層氣公司與美國薩摩亞—美中能源公司合作開發(fā)的潘莊項目面積150.8平方公里。2006年,，美中公司采用國際上先進的多分支水平鉆井技術(shù),，獲得三萬立方米的日產(chǎn)量。2009年4月7日,，國資委發(fā)文批準將中聯(lián)煤層氣公司部分區(qū)塊和資產(chǎn)有償轉(zhuǎn)讓給中石油,，從實質(zhì)操作層面打破了中聯(lián)煤層氣公司獨家煤層氣對外專營權(quán),，中石油、中石化和一些地方煤層氣公司也介入煤層氣領(lǐng)域,。據(jù)《中國石油石化》雜志2010年12月報道,，中石油可供煤層氣開發(fā)的面積已達16.1萬平方千米，擁有煤層氣資源約16.48萬億立方米,，占全國登記區(qū)塊資源總量的69.6%,。
迄今中國和美國等煤資源儲量較多的國家仍主要是燃煤發(fā)電，造成大量二氧化碳排放,。早在20世紀初,，德國已成功開發(fā)出煤制油技術(shù)，1943年德國煤制油產(chǎn)量達到約600萬噸,。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,，隨著石油和天然氣產(chǎn)量不斷增加和油氣價格低廉，只有南非仍有年產(chǎn)800萬噸的煤制油企業(yè),。自20世紀70年代起,，油氣價格大幅度上漲，“塵封了數(shù)十年的煤制油業(yè)又被一些國家和企業(yè)提上議事日程”,。美國,、法國和意大利都開始研發(fā)煤清潔利用技術(shù)。
中國煤制油熱始于2004年,，主要產(chǎn)煤區(qū)除內(nèi)蒙古,、云南、黑龍江,、陜西列入國家“十五”計劃外,，山西、山東,、甘肅,、貴州、安徽,、河南和新疆以及一些大型煤企集團都在謀劃上馬“煤制油”項目,。國家發(fā)改委于2006年7月、9月和2008年10月下發(fā)“通知”叫停煤制油項目,。但是,，一些大型煤企集團的煤制油仍在發(fā)展。
自1958年起,，我國開始進行自然條件下煤炭地下氣化試驗,，1980年后初步實現(xiàn)了地下氣化從試驗到應(yīng)用的突破。在山西，煤層氣,、天然氣,、焦爐煤氣、煤制天然氣簡稱“四氣”,。山西省煤層氣行業(yè)協(xié)會2008年數(shù)據(jù)顯示,，山西僅廢棄礦井煤資源多達近400億噸，并以每年六億噸繼續(xù)增加,。如果進行地下氣化每噸煤資源可產(chǎn)生燃煤氣4000立方米,，按地下氣化每年一億噸計，山西廢棄煤資源至少可氣化500年,。
無論煤制油還是煤制氣,，均要有宏觀規(guī)劃和長期發(fā)展戰(zhàn)略。2013年11月《中國石油石化》雜志刊登能源專家馮躍威題為《去煤炭化不是救命稻草》的文章介紹：在煤制氣中,，一噸煤僅能生產(chǎn)1110立方米天然氣,，卻要耗六噸水，排放的二氧化碳是傳統(tǒng)天然氣工廠的七倍,；在煤制油中,，轉(zhuǎn)化一噸燃油需耗四噸煤10噸水，而每三噸煤就排放一噸污水,，排放二氧化碳量是原油精煉的7―10倍。因此,，要加強研發(fā)煤清潔利用技術(shù),，無論煤制油還是煤制氣，都要綜合權(quán)衡利弊,，有序進行,。
持之以恒地厲行節(jié)約
2012年，中國GDP占世界GDP的11.5%,，能源消費占20%,，鋼鐵消費占43%。中國萬元GDP能耗為0.697噸標煤,，相當于世界平均水平的1.8倍,、美國的2.2倍、歐盟的3.1倍和日本的3.8倍,。
2012年10月,，中國能源研究會常務(wù)副理事長周大地接受媒體采訪時指出，按照能源需求年均增長7%計算,，2020年中國需要56億噸標煤,，2025年需要近90億噸標煤。國土資源部總工程師鐘自然2013年5月指出,，按年均4.5%增速計算,，未來20年中國需要煤炭826億噸,，石油120億噸，天然氣5.8萬億立方米,。
按照這樣的能源需求增速持續(xù)下去,，中國有多少資源？能不能確保能源安全,？怎樣保護我們的大氣環(huán)境持續(xù)綠色,？……因此，我們必須采取有效措施,，一方面,，加快調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變發(fā)展方式；另一方面,，要采取有效措施和鼓勵全民節(jié)約能源,，有效開發(fā)利用能源，實現(xiàn)人與資源,、人與環(huán)境協(xié)調(diào),，從而實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。
