煤炭属于什么能源

煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。

煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一，进入二十一世纪以来，虽然煤炭的价值大不如从前，但毕竟目前和未来很长的一段时间之内煤炭还是我们人类的生产生活必不可缺的能量来源之一，煤炭的供应也关系到我国的工业乃至整个社会方方面面的发展的稳定，煤炭的供应安全问题也是我国能源安全中最重要的一环。

中文名

煤炭

外文名

coal

性质

固体可燃有机岩

原料

植物遗体

地位

主要能源之一

简介

煤炭是地球上蕴藏量最丰富，分布地域最广的化石燃料。构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等，此外，还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。

中国煤炭资源分布图

碳、氢、氧是煤炭有机质的主体，占95%以上；煤化程度越深，碳的含量越高，氢和氧的含量越低。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素，氧是助燃元素。煤炭燃烧时，氮不产生热量，在高温下转变成氮氧化合物和氨，以游离状态析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分，其中以硫最为重要。煤炭燃烧时绝大部分的硫被氧化成二氧化硫（SO2），随烟气排放，污染大气，危害动、植物生长及人类健康，腐蚀金属设备；当含硫多的煤用于冶金炼焦时，还影响焦炭和钢铁的质量。所以，“硫分”含量是评价煤质的重要指标之一。

煤中的有机质在一定温度和条件下，受热分解后产生的可燃性气体，被称为“挥发分”，它是由各种碳氢化合物、氢气、一氧化碳等化合物组成的混合气体。挥发分也是主要的煤质指标，在确定煤炭的加工利用途径和工艺条件时，挥发分有重要的参考作用。煤化程度低的煤，挥发分较多。如果燃烧条件不适当，挥发分高的煤燃烧时易产生未燃尽的碳粒，俗称“黑烟”；并产生更多的一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物，热效率降低。因此，要根据煤的挥发分选择适当的燃烧条件和设备。

煤中的无机物质含量很少，主要有水分和矿物质，它们的存在降低了煤的质量和利用价值。矿物质是煤炭的主要杂质，如硫化物、硫酸盐、碳酸盐等，其中大部分属于有害成分。

“水分”对煤炭的加工利用有很大影响。水分在燃烧时变成蒸汽要吸热，因而降低了煤的发热量。煤炭中的水分可分为外在水分和内在水分，一般以内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低，煤的内部表面积越大，水分含量越高。

“灰分”是煤炭完全燃烧后剩下的固体残渣，是重要的煤质指标。灰分主要来自煤炭中不可燃烧的矿物质。矿物质燃烧灰化时要吸收热量，大量排渣要带走热量，因而灰分越高，煤炭燃烧的热效率越低；灰分越多，煤炭燃烧产生的灰渣越多，排放的飞灰也越多。一般，优质煤和洗精煤的灰分含量相对较低[1]。

在各大陆、大洋岛屿都有煤分布，但煤在全球的分布很不均衡，各个国家煤的储量也很不相同。中国、美国、俄罗斯、德国是煤炭储量丰富的国家，也是世界上主要产煤国，其中中国是世界上煤产量最高的国家。中国的煤炭资源在世界居于前列，仅次于美国和俄罗斯。

历史

虽然煤炭的重要位置已被石油所替代，但在相当长的一段时间内，由于石油的日渐枯竭，导致它必然走向衰败，而煤炭因储量巨大，加之科学技术的飞速发展，煤炭气化等新技术日趋成熟，并得到广泛应用。

煤炭

根据成煤的原始物质和条件不同，自然界的煤可分为三大类，即腐植煤、残植煤和腐泥煤。

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煤炭石油天然气属于化石能源且是不可再生的，是非可再生能源。煤种主要有无烟煤、烟煤和褐煤；石油和天然气的生成年代和煤不相上下；天然气则有比石油更为广泛的生成条件，有的与石油伴生，或形成独立纯气基。

煤和石油不仅是重要的燃料，还是重要的化工原料。天然气的主要成分是甲烷，是含球元素的化合物，属于有机物。作为能源来说，在发电领域能够逐步被风能、太阳能、潮汐能、核能、地热能、生物质能所代替。在交通领域，石油的地位几乎短期内无法动摇。

化石能源的利用，也是造成环境变化与污染的关键因素。大量的化石能源消费，引起温室气体排放，使大气中温室气体浓度增加、温室效应增强，导致全球气候变暖。三类化石能源的形成过程极其缓慢，不能再生性不言而喻。开采一点就会少一点，直至枯竭。即使现在沉积的生物体在亿年以后也会生成化石能源，但对于人类来说，显然已毫无意义。

化石能源的危害总结：化石能源是目前全球消耗的最主要能源，2006年全球消耗的能源中化石能源占比高达87.9%，我国的比例高达93.8%。但随着人类的不断开采，化石能源的枯竭是不可避免的，大部分化石能源本世纪将被开采殆尽。

从另一方面看，由于化石能源的使用过程中会新增大量温室气体CO2，同时可能产能一些有污染的烟气，威胁全球生态。因而，开发更清洁的可再生能源是今后发展的方向。

煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿产，一种固体可燃有机岩，主要由植物遗体经生物化学作用，埋藏后再经地质作用转变而成。

具体来讲，煤有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤等几种，在整个地质年代中，全球范围内有三个大的成煤期：

(1)古生代的石炭纪和二叠纪，成煤植物主要是孢子植物。主要煤种为烟煤和无烟煤。 (2)中生代的侏罗纪和白垩纪，成煤植物主要是裸子植物。主要煤种为褐煤和烟煤。 (3)新生代的第三纪，成煤植物主要是被子植物。主要煤种为褐煤，其次为泥炭，也有部分年轻烟煤。

在地表常温、常压下，由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用，转变成泥炭或腐泥；泥炭或腐泥被埋藏后，由于盆地基底下降而沉至地下深部，经成岩作用而转变成褐煤；当温度和压力逐渐增高，再经变质作用转变成烟煤至无烟煤。泥炭化作用是指高等植物遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥炭的过程。腐泥化作用是指低等生物遗体在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的过程。腐泥是一种富含水和沥青质的淤泥状物质。冰川过程可能有助于成煤植物遗体汇集和保存。

煤炭燃烧并不环保，这些是众所周知的，但是人类还是依赖煤炭能源，因为煤炭能源有着不可替代的地位，它不仅牵动着经济的发展，而且煤炭能源是比较丰富的，也是又便宜又稳定的能源，或者说是很多国家都用得起的能源。

煤炭被人们称为是黑色的金子，是人类的主要能源之一。虽然很多国家都知道煤炭燃烧并不环保，它排放了很多废气，而且漫天灰尘，导致空气污染非常严重，也给环境带来了很大的压力，但是人们还是很依赖煤炭能源。有些人会很疑惑，新能源已经开发出来了，而且已经过了这么久，技术应该非常成熟。为什么不能缓解人类对煤炭的依赖呢？为什么还要一直用这种对环境造成污染的能源呢？

其实，这么多年来，很多国家都宣称要减少煤炭消费量，但是从他们整体的消费比例来看，煤炭不但没有被取代，反而使用的越来越频繁。煤炭的主要用途是发电，只要发电依赖煤炭，煤炭的消费量就不会有根本性的改变。而且其他能源虽然清洁，但是成本太贵了，这类清洁能源不可能替代得了煤炭的地位。因为只有煤炭能够提供稳定又便宜的能源供给，特别是一些发展中的国家更是如此。

而且，从我国目前的能源结构来看，我国的煤炭含量是最多的。如果在这种情况下，降低煤炭消费，就要增加天然气的需求，但事实却是我国的天然气是供不应求的。而且，煤炭拉动我国的经济，煤炭消费对我国经济有非常大的带动作用。所以，从各个方面来看，现实不允许人们抛弃煤炭，人类对煤炭都是非常依赖的。可能在很长一段时间内，它都会成为人类赖以生存的最主要的能源之一。

煤既不是可再生能源，也不是清洁能源。因为煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物，所以它是不可再生资源。而且煤在燃烧过程中会释放一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、烟尘等，会造成大气污染，所以也不是清洁能源。

煤是地球上蕴藏量最丰富，分布地域最广的化石燃料。被人们誉为“黑色的金子”、“工业的食粮”，是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。虽然煤的重要位置已被石油所替代，但随着科学技术的飞速发展，煤炭气化等新技术日趋成熟，依然得到广泛应用。

二十一世纪的头20年是中国经济社会发展的重要战略机遇期。根据国际经验，这一时期是实现工业化的关键时期，也是经济结构、城市化水平、居民消费结构发生明显变化的阶段。按照“十六大”提出的全面建设小康社会的目标，到2020年中国实现经济翻两番。在确保中国经济未来20年发展中，煤炭在中国能源消费结构中的主导地位不会发生明显的改变，煤炭资源将是一种非常重要的战略资源，煤炭资源的经济价值将在未来得到不断提高。\x0d\x0a\x0d\x0a从2007年到2020年，中国将实现全面小康的目标。这14年也是中国工业化和现代化的重要时期。预计未来14年GDP的年均增长速度保持在7.5%，到2020年GDP总量将由2005年的18万亿元增加到54万亿元，按现行市场汇率计算，折合6.7万亿美元；人均GDP将由2005年的1700美元提高到4800美元。改革开放以来27年能源消费的弹性系数平均为0.54，今后15年按0.5计算，能源消费年均增长速度按3.75%计算，到2020年，中国能源消费总量大约将达到38亿吨标准煤。\x0d\x0a\x0d\x0a随着我国经济持续高速增长，包括煤炭在内的能源需求增长明显加快，呈现出供不应求的局面。煤炭行业面临巨大发展机遇，其发展具有诸多有利因素：宏观经济的高速发展为煤炭需求持续增长提供了坚实的支撑；煤炭行业在能源供应中不可动摇的主导地位巩固了其作为支柱产业发展的地位；国家积极的产业政策保障了煤炭行业的可持续发展；技术创新为煤炭行业发展提供强大动力等。\x0d\x0a\x0d\x0a（1）宏观经济的高速发展，为煤炭需求持续增长提供了可能\x0d\x0a\x0d\x0a我国煤炭需求与国民经济增长特别是工业增长存在较强的正相关性，我国煤炭业的快速发展得益于我国经济的持续快速发展。由于经济增长强劲，一些工业如钢铁、电力、化工、汽车以及交通运输、建筑和居民生活等用煤相对较大，引发了煤炭需求量的快速增长，煤炭行业已经成为国民经济发展的支柱产业，并且煤炭需求旺盛的势头在相当长的时期内不会改变。\x0d\x0a\x0d\x0a国际国内多年的实践充分证明，一个国家能源消耗的多少，与一个国家的经济发展水平、工业化水平、居民的消费结构、国家的产业结构和城市化水平密切相关。当前，我国经济进入了以发电、钢铁、建材、房地产、家用电器迅速发展为代表的重工业化时期。经济的高速发展、消费结构迅速升级、我国城市化水平迅速提速，为煤炭行业发展创造了巨大的市场需求。据统计，我国1985－2005年煤炭消费量对国民经济的平均弹性系数为0.53。“十一五”期间，我国国民生产总值增长速度约为7.5-8.5%，年均煤炭消费增长量约为4－4.5%。\x0d\x0a\x0d\x0a经济的高速发展必然带动电力、钢铁工业用煤继续快速增长，建材工业用煤基本维持不变，煤化工产业成为新的增长点，这些相关下游行业的发展为煤炭行业提供了巨大的发展空间。\x0d\x0a\x0d\x0a（2）能源基础地位不可动摇\x0d\x0a\x0d\x0a《煤炭工业发展“十一五”规划》指出“煤炭是我国的主体能源，煤炭工业是关系能源安全和国民经济命脉的重要基础产业”。《国家能源发展战略规划纲要》进一步明确提出我国能源发展格局是“以煤炭为主体，以电力为中心”，将煤炭列入国家能源规划的重要位置。煤炭是确保中国未来20年经济可持续增长的战略资源，其经济价值将在未来稳步提高。\x0d\x0a\x0d\x0a我国资源禀赋的特点是富煤、贫油、少气。在未来较长的时间里，煤炭在我国能源消费中拥有绝对的主导地位，它在一次能源生产和消费中所占比重一直保持到60%以上。我国电力燃料的76%、钢铁能源的70%、民用燃料的80%、化工燃料的60%均来至于煤炭。煤炭行业已经成为国民经济发展的支柱产业，煤炭在我国能源消费中具有不可替代的地位。\x0d\x0a\x0d\x0a（3）国家产业政策有利于煤炭行业的健康发展\x0d\x0a\x0d\x0a近年来，国家加强和改善宏观调控，在控制高耗能产业过快增长、抑制不合理能源需求的同时，坚决关闭非法和不具有安全生产条件的小煤矿，推进煤炭资源整合，清理在建项目，控制超能力生产，较好地抑制了煤炭固定资产投资和生产总量的过快增长。《煤炭工业发展“十一五”规划》提出了新型煤炭工业体系的。\x0d\x0a\x0d\x0a《煤炭工业发展“十一五”规划》，提出了煤炭工业发展的主要任务，即优化煤炭布局，调控煤炭总量，建设大型煤炭基地，培育大型煤炭企业集团，整合改造中小型煤矿，淘汰资源回收率低、安全隐患大的小煤矿，加快煤炭科技创新，提高煤矿安全生产水平，建设资源节约型和环境友好型矿区。\x0d\x0a\x0d\x0a国家不仅确定了煤炭在我国基础能源的战略地位，而且指明了煤炭工业发展方向，这将有利于我国煤炭行业长期健康、可持续发展。\x0d\x0a\x0d\x0a（4）技术创新为煤炭行业发展提供动力\x0d\x0a\x0d\x0a现代科学技术的飞速发展为我国煤炭行业带来了无限生机，随着煤炭工业技术水平的提高，一大批技术含量高、生产效率高、经济效益好的现代化矿井先后建成投产，大大提升煤炭行业整体生产水平，综合机械化采煤工艺成为煤炭开采主流。目前，我国煤炭气化技术已比较成熟；煤炭间接液化技术在国外已经商业化，美国已完成第二代直接液化技术，我国目前也正在进行液化煤的性能和工艺条件试验以及商业化可行性研究；水浆煤技术在西方发达国家已经成熟，目前我国的研究开发也取得了重大进展。煤炭液化和气化技术为煤炭成为洁净能源创造了条件，煤炭清洁开采技术和洗选新技术成果的推广应用，大大提高了煤质，减少了污染，为煤炭产业开拓了广阔的市场。\x0d\x0a\x0d\x0a另外，目前全球面临能源短缺、资源类产品日益紧缺等问题，因此，未来煤炭在人类社会会显得越来越重要，其价值也会得到人类的重新认识。

天然气资源是一种清洁能源，这是天然气成为世界主流能源的基本条件之一。随着《时代》的发展，世界对于环境越来越重视，所以要成为主流能源，必须是一种清洁能源，而天然气的主要成分是甲烷，甲烷在燃烧时会产生水和二氧化碳，由于甲烷的碳原子数量很少，所以天然气的碳排放量也很少。

在全球变暖的背景下，为什么不应该让一种不产生有害气体、碳排放少的能源成为世界主要能源呢？我们今天使用的能源来自于化石燃料。煤炭、石油和天然气都来自于化石燃料。作为能源，煤炭、石油和天然气是使用最广泛的。它们毕竟来自于太阳能。太阳能为地球上的植物生长提供动力，潮汐变化，传统的化石燃料以复杂的方式形成。

天然气储量非常丰富，成为世界主要能源的基础之一就是总量非常丰富，俗话说，物以稀为贵，如果一个东西非常稀少，那么它的价值就会非常昂贵。一旦价值上来了，就不可能被每个家庭使用。如果有些家庭不能使用它，它就失去了意义。因此，世界上丰富的天然气资源也是天然气成为世界主流能源之一的重要原因。能源是人类生存和发展的重要物质基础之一。煤炭、石油和天然气是人类目前使用的主要能源。它们在地球上的储量是有限的，都属于不可再生的能源。

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