煤炭危机

下表是我国煤炭平衡表，包括消费生产及进出口数据，来源是国家统计局公布的2008年统计年鉴和08及09年统计公报。从2002年以来，我国煤炭生产量以每年12％速率高速增长，到2009年增加到30.5亿吨。

根据美国能源部资料，中国煤炭可采储量（Total recoverable reserves）为1300亿吨，世界总量为9290亿吨。中国近年来煤炭生产增长迅速，2002年生产13.8亿吨，2009年生产30.5亿 吨。以这个增长速度（每年增加12％），只需要15年，到2024年就采光所有可采煤炭。即使我们增加到日本人均能源消耗水平，也就是在现有基础上增加一倍后不再增加（这里还要求其他一次能源同步增加一倍），到2031年就用光所有可采煤炭。即使我们不在增加煤炭消耗，保持现有年开采量30亿吨水平，现有煤炭可采储量也就能维持到2042年。

按照国内提供的煤炭储量数字，其结果也大同小异：“在2004年8月召开的全国大型煤炭基地建设座谈会上，对于中国煤炭资源储量的说法，各有关部门提供的会议材料各不相同。国家煤矿安全监察局提供的数字 说：”煤炭资源已探明储量为1145亿吨“；国土资源部的数字是”已探明可利用储量1892亿吨“；国有资产管理委员会的材料则引用了中国煤炭地质总局的数字：”中国煤炭地质总局累计探明可供建井的精查储量2000多亿吨，占全国已探明精查储量的90%以上“，由此可推算出”全国已探明精查储量“为 2200亿吨左右。而对于另一最为关键的数字--”还剩多少“，多数文件没有提及，只有国家煤矿安全监察局说”现有剩余可采储量是660亿吨“。”

来源

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这里需要注意的是，探明储量不等于可采储量，可采储量不等于能开采得到的煤炭量，也不等于经济上可开采储量。我国1995 年生产煤炭13.6亿吨，煤炭资源的可采储量损失就高达 20亿t，这里应该指消耗33.6亿吨可采储量，生产13.6亿吨煤炭，该文同时指出，目前全国矿产资源平均总回收率只有 30%～50%，不仅比发达国家低 10%～20%，也低于国内 60 年代水平，参见：张雷，我国可持续发展的矿产资源基础，自然资源学报， 1998（2），

/pages/Page_Info.aspx?News_Id=19101。从以上分析来看，我们煤炭使用年限还会进一步缩短。随着煤炭资源减少，煤炭价格也急剧增加，2009年煤炭价格上涨94％。

一次能源在现代经济中占有不可替代特别重要的地位。现代经济以现代工业化大生产为代表，使用机器代替人力，生产效率大大提高。但是，驱动机器工作的是能源，常用电能，而电能生产都来源于一次能源。没有能源，机器就会无法运转，从而变成废铁，而现代化工业经济就会破产，人类就会恢复到古代人力劳动的原始阶段。虽然物理学告诉我们，物质和能量都是守恒的，既不会产生，也不会减少，但是，能量守恒和质量守恒是完全不同的。质量守恒原理表明，地球上其他矿产资源都是可再生的，不会从地球消失。但是能源资源具有完全不同的性质，因为热力学第二定律告诉我们，能量会不断变成无法为人类利用的低温热能。人类真正需要的是能够变成机械能，代替人类工作的能源。一次能源，如化石燃料燃烧发电，驱动机器工作以后，都变成人类无法利用的低温热能了。

化石燃料是地球历史上亿万年来积累的资源，来自植物光合作用，在我国占一次能源90％以上，其中主要是煤炭。煤炭占我国一次能源生产70％以上，电力生产70％以上，如果煤炭资源枯竭，不能及时发展替代能源，我国的大部分机器将无法运转。

我国煤炭消耗远大于石油。而我国石油消耗早就大于国内生产了。2009年我国生产石油1.89亿吨，进口1.91亿吨，消耗3.8亿吨。但是，我国石油进口占世界石油出口量的比例很小（相比美国进口约8亿吨），然而，石油价格在西方炒作下，都在一段时间内大幅上涨，严重影响我国经济发展。国家花大力气到国外寻找石油资源。而我国煤炭消耗量占世界比重很大，2007年占世界40％（中国消耗28亿短吨，世界消耗70亿短吨，美国能源部资料，1短吨＝907.2千克），大部分进口是不可能的，世界上的煤炭资源也在日益枯竭。况且如此巨大的运输量，也将非常容易遭西方敌对势力控制。

政府注意到了我国严重的能源问题。2009年国家成立总理牵头的能源领导小组。但是，精英们看不到，我们的工业生产，消耗的一半以上能源，是免费为西方消费者服务的。我们人均生产的财富，按照出厂价格，相当于美国46％，而人均消费的财富只有美国3－5％，主要原因之一是政府以赚美元为目的，制定低人民币汇率政策，出口退税补贴外国消费者政策，使我们每年损失物质财富超过万亿美元，超过国内老百姓一年的消费。例如，2008年出口10万亿产品，按照购买力平价汇率，应换取美元26000亿美元，实际换了14000亿美元，损失12000亿美元。

在可再生能源发展方面，国家也没有好的战略规划。发展太阳能，目的还是为了出口换外汇，不知道发展自己的技术，提高自己的可再生能源供应能力。从以上情况来看，形势对中国已经非常危险了，留给中国人民的时间不多了。

二、我国煤炭资源枯竭的含义

美国定义的分级名词使用的是日常形容词，虽然简明易懂，但是，其实际含义往往与人们的理解有较大差异。以美国分类法为例，代表地质工作程度方面的描述，是与地质勘探工作密切相关的。其中探明储量和推测储量都是经过探测证实和确定的，但是探测工作进行程度不同。对于深埋地下的矿藏资源，最可靠的方法是钻井取样分析，而矿藏资源并非均匀分布。取样选点和钻井深度等均对结果产生很大影响。取样太密，成本就非常高。在石油开采中，很多油田的开采成本中，探测成本占很大比例。而取样太稀，结果可靠性就大大下降。在地质探测工作中，已被证明的储量，到开采前进行设计精查时，发现储量大大下降，时有发生。我国使用的分类名词更专业一些，但是外行就不知所云了。虽然笔者工作所在系有全国最好的地球物理专业，但是本身并不从事这个工作，只能粗略说说，有专业从事此项工作的，可以展开详细说说。

代表储量或资源的经济可利用性描述，给人们带来很多想象空间。一方面，资源价格是不断变化的，今天市场价格低，开采就不经济，但是，明天开采成本低的矿藏没有了，市场上价格升高了，今天开采不经济的，明天也变成经济的。另一方面，随着技术进步，昨天开采成本高的，由于现在采用新技术，成本下降了，又变成了经济可开采的。这使使用可采储量来评价煤炭资源变得很不可靠。

但是，采矿业经过几百年发展，目前技术上已经很成熟了，通过技术改进来降低成本的空间已经很小了。在能源领域，人们在新型矿藏，可燃冰，上寄托了很大希望。可燃冰是甲烷水合物，主要储存在地球上许多海洋洋底的沉积物底下，其蕴藏量也较为丰富。由于以前没有开采过这类矿物，其开采成本还没有经过实践验证。而且可燃冰所含能量密度低，储量有限，对化石能源资源的补充很有限。

很多矿物开采的实际成本是很低的。石油开采中的自喷井就是在地下埋根管子，然后石油就从地下通过管子流出。美国开采煤炭主要是露天煤矿，采用大型铲车直接在地面上铲煤，与国人挖土方运走成本类似。煤炭开采经济性对结果影响很大，而经济学还是一门无法预测未来的经验学科。

评价化石燃料储量方法中，净能量和净能量比是比经济性更好更有意义的方法。所谓净能量就是从开采到最终送入用户手中的化石燃料能量减去整个过程消耗的能量，通常单位是MJ/kg，而净能量比是净能量与到达用户手上的化石燃料能量之比，代表了燃料的实际可利用效率。例如，我们开采一吨原煤，本身能量是20934兆焦耳，如果开采，运输等环节消耗能量为10000兆焦耳，则净能量就是10934兆焦耳/吨。而净能量比就是0.52，相当于获得了原始矿藏52％的能量。目前美国开采石油生产汽油到用户手上的净能量比是0.76。如果净能量值是负的，就代表了开采运输过程中，花费了比到手能量更多的能量，这种煤炭资源就不值得开采。实际煤炭可采储量应是探明可采储量乘以净能量比得到的结果，因为这才是真正达到用户手里可利用的煤炭能量。这种评价结果不依赖煤炭经济性，能够更加客观的评价煤炭资源。

目前这套净能量评价方法还有很多问题。前几年，美国政府忽悠玉米酒精时，美国国内出现了很多反对者。加州berkeley大学Patzek教授，cornell大学Pimentel教授是两位主要反对者。按照两位美国教授的分析，生产玉米酒精是负净能量，不但不能替代汽油，还消耗更多化石燃料，根本就是不该做的事情。当时美国科学杂志，美国科学院会志（PNAS）等主流杂志发表了多篇鼓吹发展玉米酒精的净能量分析论文，而两位反对者就只能在不入流的非SCI杂志上发表文章，在网上发布自己的分析了。

国内精英们也紧紧追随美国的忽悠，建成几大装置，使中国成为仅次于美国和巴西，世界第三大玉米酒精燃料生产国。而实际上所有美国农民生产的玉米都拿来做玉米酒精，不考虑生产过程中能耗，不过解决美国12％的汽油消耗，所有美国耕地都用来种植玉米，用来生产玉米酒精，也替代不超过50％的美国汽油消耗。我国国内粮食生产早已不能满足国内需要，现在进口量占消耗量近10％，已经严重影响国家粮食安全。但是，几年前，那位勇闯地雷阵的大领导，被手下忽悠得，似乎中国有用不完的玉米和粮食，要大上玉米酒精，当然不久，这个忽悠就原形毕露，只好偃旗息鼓。

笔者很赞同两位教授提到的净能量分析中的一个问题，就是必须将生产过程中人的能耗加入进去。例如，美国农民下地干活，工人上班，都要开车，开车就有能耗。通常发达国家老百姓消耗的能量中，开车能耗是主要能耗，例如，在英国，超过家庭总能耗一半以上（英国剑桥大学卡文迪许实验室David JC MacKay教授着，Sustainable Energy - Without

the Hot Air）。目前美国建立的净能量分析，就没有考虑这个因素。笔者2007年曾投搞阐述自己建立的净能量分析方法，从根本上否定美国现有的分析体系，当然命运也类似两位美国着名教授，因为这样的文章表明美国精英也是大忽悠，有碍美国忽悠行动。

具体到煤炭，美国开采成本和能耗都是很低的，因为主要开采的是露天煤矿。 但在我国，露天煤矿所占比例很低。开矿经常遇到的问题是地下水，在地下水丰富地区，很多矿藏是无法开采的，因为排水成本和能耗太高。埋藏太深的煤矿，也是没有开采价值的，因为开采成本和能耗太高，而煤炭所含能量有限，而且在市场经济下，其价值是很低的，没有人会亏本开采的。美国Powder river basin 煤炭价格仅每吨12美元。我国压低劳动力成本，从而长期保持煤炭低价格。但是煤炭开采难度比美国大得多。煤炭运输成本占总成本比例很大。为了降低运输成本，常常在煤矿建电站，叫坑口电站。但是，燃煤电厂耗水很大，不是每个煤矿都能建坑口电站。为了减少运输成本和能耗，以及特殊工业需要，对质量较差煤炭，会通过洗煤，减少杂质，从而减少煤炭运输量。美国煤炭运输能耗很低，仅相当于1％煤炭能量（但是，消耗的主要是石油），总能耗约为2％。国内运输和生产能耗分别为2％和3％，总能耗约为5％左右，主要原因是洗煤能耗大，公路运输占很大比例，消耗的能量多。