世界煤炭产业的历史发展
人类对煤炭的认识最早可追溯到公元前,古中国、希腊、古罗马等地都有使用煤炭的记录。距今大约2000多年前,古希腊开始开采和利用煤炭,而中国早在6800~7200年以前,煤炭就被发现和利用作为燃料,是世界上最早利用煤的国家。但是,由于生产力的限制,此时对煤炭的认识尚处于早期,柴草是当时最主要的能源。
直到17世纪后,随着手工业的蓬勃发展,木柴作为燃料越来越满足不了人类日益增长的需求,煤炭真正得到广泛利用,取代木柴成为世界的主要能源。
18世纪开始,煤炭成为西方国家的主要工业和运输能源。早期工业化国家发达的煤炭产业,为工业发展和人民生活水平的提高提供了大量能源,为优化资源配置,促进经济进一步发展打下了坚实的基础。蒸汽机的推广,冶金工业的勃兴及交通运输的发展,都需要大量的煤炭。因此,各国几乎都在产业革命的同时,迅速兴起近代煤炭工业。18世纪中叶由于工业革命的进展,英国对炼铁用焦炭的需要量大幅度地增加,炼焦炉应运而生。
随着钢铁工业的兴盛,西方工业国家,尤其是英国,迎来了“煤钢时代”。此时英国的主要煤矿产区大都经历了一个钢铁行业耗煤量占煤炭总产量的一半甚至七八成的时段,但是其峰值大多出现在1870年之前。
伴随着能源消耗和产业转型,煤炭产业在20世纪初迎来了繁荣时期。二战前,煤炭生产集中在美、英、德和(前)苏联,合占世界总产量的3/4。1913年,世界煤炭产量13.20亿t,占世界一次能源总产量的92.2%,比1860年增加7倍,从而进入了能源“煤炭时代”。
1929年爆发的经济危机,大批煤矿被关闭,众多矿工被解雇,这又引发了不断的煤矿工人罢工。与此同时石油的大量开发,又夺走了许多煤炭市场,迫使煤炭产量出现了下降和徘徊局面。20世纪30年代,煤炭产业进入了最暗淡、最困难的时期。
第二次世界大战的爆发加速了美国经济的复兴,20世纪30年代末到40年代初、中期,美国煤炭产量迅速回升,支持了美国的战争和战后欧洲的复兴。第二次世界大战前夕及大战期间,煤化工也取得了全面而迅速的发展。1950年,世界煤炭产量比1913年增长39.8%,达18.18亿t,占世界能源消费的62.3%。
20世纪50年代开始,煤炭在工业文明中的重要地位不断式微,煤钢时代的几个传统大国在二战后也都不复当年之辉煌。新兴的美国和石油一起逐渐成为世界的主导力量,天然气与核能也在总的能源利用中占据越来越重要的地位。总体而言,1950~1973年,是石油的黄金时代,其间煤炭产业发展缓慢。1951~1974年,是煤炭生产的萧条时期,20多年间煤炭产量只增加12.2%。一些传统煤炭生产国弃煤开油,西方国家的煤炭工业一度衰落。由于大量廉价石油和天然气的开采,除炼焦工业随钢铁工业的发展而不断发展外,工业上大规模由煤制取气体燃料的生产暂时中止,不少工业化国家用天然气代替了民用煤气。以石油和天然气为原料的石油化工飞速发展,致使以煤为基础的乙炔化学工业的地位大大降低。
进入20世纪70年代末,石油危机使煤炭工业重现生机,产量加速增长,生产和利用都有很大发展。1980年煤炭产量达37.89亿t,比1970年增长29.3%1989年世界煤炭产量达48.8亿t,比1976年增加50%1990年世界煤产量达47.167亿t,为历史最高水平,比1980年增长59.4%。
进入20世纪90年代中期,世界煤炭生产发生戏剧性的变化,由20世纪80年代的高速增长变为负增长,1996年产量为46.3亿t,比1990年下降1.8%。主要原因是:前苏联经济严重滑坡,煤产量陡降,从1990年的7.03亿t降至1996的4.192亿t,下降40.5%西欧国家逐步取消煤炭生产补贴,导致产量大幅下降,英国从1990年的0.944亿t降至1996年的0.505亿t,下降46.5%,德国从3.975亿t降至2.351亿t,下降45.8%全球环境浪潮的冲击,使发达国家煤炭需求减少,OECD国家煤炭总需求量从1990年的13.552亿t煤当量减至1996年的13.35亿t煤当量,减少1.5%世界第1和第3产煤国中国和印度煤产量增长速度趋缓。此外,曾是世界主要产煤国的法国和日本,煤炭工业即将消失,1996年产量已分别降到990万t和650万t。
进入21世纪,纵观当今世界各主要产煤国的煤炭工业,煤炭企业的发展正逐步走向集团化、集约化、信息化和国际化。除中国外,目前世界主要产煤国家的前4家煤炭企业的市场占有率均在40%以上(美国45.8%、南非62%、澳大利亚64%),单井平均生产规模200万t左右(德国280万t、波兰200万t、英国180万t)。
EIA近期发布的一篇报道称:作为世界第一大煤炭生产国,2010年,中国的煤炭产量几乎占了世界煤炭产量的50%,是世界第二大煤炭生产国美国煤炭产量的3倍之多,差不多是继中国之后十大煤炭生产国的产量之和。世界排名前五的中国、美国、印度、澳大利亚和印度尼西亚,煤炭生产占了全球煤炭总产量的75%,总产量增长占到了98%而世界其他国家煤炭增长仅占7%。2000~2010年间,全球煤炭产量上涨了66%,年产量一度超过80亿t。
对人类能源的利用史略加考查,可以发现人类对能源的利用主要有三大转换:第一次是煤炭取代木材等成为主要能源;第二次是石油取代煤炭而居主导地位;第三次是20世纪后半叶开始出现的向多能源结构的过渡转换。
人类利用能源的历史,也就是人类认识和征服自然的历史。人类利用能源的历史可分为五大阶段:(1)火的发现和利用;(2)畜力、风力、水力等自然动力的利用;(3)化石燃料的开发和热的利用;(4)电的发现及开发利用;(5)原子核能的发现及开发利用。
火,化石能源(木柴木炭,煤,石油等),电力,新能源(核能,风能,潮汐能等)。
旧石器时代是考古学中石器时代的早期阶段,我国已发现的旧石器时代人类化石,如北京猿人。在周口店北京猿人遗址洞穴内发现木炭、灰烬等痕迹,说明北京猿人已能利用火。从人类能利用火开始,就是能利用燃料(能源)的开始。
新石器时代彩陶的出现充分说明人类已经能利用木材、柴薪作燃料烧烤食物和烧制陶器。
农业社会开始于约4000年前。农业社会中利用的能源是太阳能系统的能源,植物能源如木材是主要能源。从广义能源的意义上看,食物也是能源,是一次能源,人体能(人力)是二次能源,是由食物的能量转化而来。按照同样道理,畜力也是二次能源。在农业社会太阳能也被利用,光利用(照明)和热利用(取暖、海盐制造等);风能也被利用,如风车和帆船。在农业社会,水能和地热也曾被利用。古时有将水能转换为机械能的设备,如水轮泵和水磨等,用于提水灌溉和磨面。用温泉水沐浴是利用地热的例子。在漫长的农业社会,能源结构几乎没有多大变化。
木材的来源是砍伐森林。由于生产发展,人口增加,人类长期砍伐森林,破坏植被,导致自然生态问题,同时引起木材资源的匮乏,导致农业社会的能源危机。
18世纪前,人类只限于对风力、水力、畜力、木材等天然能源的直接利用,尤其是木材,在世界一次能源消费结构中长期占据首位。蒸汽机的出现加速了18世纪开始的产业革命,促进了煤炭的大规模开采。到19世纪下半叶,出现了人类历史上第一次能源转换。1860年,煤炭在世界一次能源消费结构中占24%,1920年上升为62%。从此,世界进入了“煤炭时代”。
煤可以用作燃料,早为人们知晓。但是由于煤又黑又脏,开采又较困难,人们不喜欢使用。14~16世纪木材短缺已严重威胁西欧和北欧人民的生活,1700年首先在英国决定以煤代替木材作为能源基础,以后逐渐扩展到欧美各国。这为十八世纪的工业革命提供了能源条件。工业革命在十八世纪60年代始于英国,工业社会迄今约250年。与漫长的农业社会相比,这是很短暂的。但是,在这250年中,工业生产发展异常迅速,科学技术日新月异。这段时期,人类使用的能源结构发展变化很快。
19世纪70年代,电力代替了蒸汽机,电器工业迅速发展,煤炭在世界能源消费结构中的比重逐渐下降。1965年,石油首次取代煤炭占居首位,世界进入了“石油时代”。1979年,世界能源消费结构的比重是:石油占54%,天然气和煤炭各占18%,油、气之和高达72%。石油取代煤炭完成了能源的第二次转换。
十八世纪末出现的以煤为燃料的蒸汽机,推动了机械化的工厂逐渐代替手工业工场。在十八、十九世纪,煤成为人类社会的主要能源。十九世纪中叶人类又开发了石油。1859年在美国宾夕法尼亚州钻成了第一口现代化的石油井,开发了第一个油田。十九世纪末以后相继出现用汽油作燃料的汽车、飞机,用柴油作燃料的内燃机火车和内燃机轮船。柴油还用于火力发电。石油逐渐超过煤炭成为二十世纪的主要能源。以后,天然气的利用也被重视。电能也是在十九世纪被人类发现的。1831年英国物理学家法拉第发现磁铁同导线相对运动时,导线中有电流产生,从而开辟了一种新能源——电能,人类利用电力的大门由此开启。十九世 纪70年代人们发明了直流发电机,1882年建成第一座火力发电厂。十九世纪末至二十世纪初,又有人成功建立了水力发电站。从此,电力逐渐成为人类广泛使用的能源,各部门广泛使用电力进行生产和工作的电气化成为经济现代化的标志。
人类在二十世纪40年代又发现了原子能。50年代建立了世界上第一座原子能发电站,核能的和平利用登上历史舞台。
煤、石油和天然气等化石能源是近现代的主要能源,因此人们把近三百年(从1700年算起)或二百五十年(从工业革命算起)称为化石能源时代,以区别于原始太阳能时代。
但是地球上石油的储量有限,石油的大量消费,使能源供应严重短缺,世界能源向石油以外的能源物质转移已势在必行。世界能源正面临一个新的转折点。在能源消费结构中,已开始从石油为主要能源逐步向多元能源结构过度。新能源包括地热、低品位放射性矿物、地磁等地下能源;还包括潮汐、海浪、海流、海水温差、海水盐差、海水重氢等海洋能和风能、生物能等地面能源;以及太阳能、宇宙射线等太空能源。在这些能源中,核能是最有希望取代石油的重要能源。
相关知识:
1、目前,世界能源供应以化石能源为主,有力支撑了经济社会的快速发展。为适应未来能源发展需要,水能、风能、太阳能等清洁能源正在加快开发和利用,特别是近20年,世界能源发生了深刻变革,总体上形成煤炭、石油、天然气三分天下,清洁能源快速发展的新格局。在保障世界能源供应、促进能源清洁发展中,将发挥越来越重要的作用。
2、全球能源资源主要有煤炭、石油、天然气等化石能源和水能、风能、太阳能、海洋能等清洁能源。全球化石能源资源虽然储量大,但随着工业革命以来数百年的大规模开发利用,正面临资源枯竭、污染排放严重等现实问题;清洁能源不仅总量丰富,而且低碳环保、可以再生,未来开发潜力巨大。
总之,全球能源生产与消费结构目前仍以化石能源为主,清洁能源和电力比重增长较快;由于能源分布不均衡,能源供需分离程度不断加深,全球能源贸易规模不断扩大。
一次能源,即天然能源,指在自然界现成存在的能源。如:煤炭、石油、天然气、水能,化石燃料、核燃料、生物质能、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等。
二次能源是一次能源经过加工,转化成另一种形态的能源。主要有电力、焦炭、煤气、沼气、蒸汽、热水和汽油、煤油、柴油、重油等石油制品。
在生产过程中排出的余能,如高温烟气、高温物料热,排放的可燃气和有压流体等,都属二次能源,也称“次级能源”或“人工能源”,是由一次能源经过加工或转换得到的其他种类和形式的能源。
一次能源开发利用和发展:
从取火到机械能、水能、煤、油、天然气、核能、光能、风能、潮汐能、可燃冰和氢能等,人类对于能源的利用虽然经历了不同阶段和类型,但每种能源的使用时间都并不漫长,尤其是化石能源的开发利用所耗时间,与其形成过程相比微不足道。
按照能源类型分类,人类对一次能源的利用大致经历了四个发展阶段:第一个阶段是相对漫长的薪柴时代;
第二个阶段是煤炭时代,第一次工业革命特别是蒸汽机的发明和使用,促进了煤炭的大量使用,使之成功替代薪柴,大大促进了世界工业化进程;
第三个阶段是石油时代,随着内燃机的发明和使用,动力机械中石油迅速取代煤炭,成为第三代主体能源,煤炭转为电力、制造和热力能源主体;
第四个阶段是目前正在发生的向多能利用转型过渡的阶段,为了保障能源供应安全,降低环境污染,减缓气候变暖,世界各国能源结构不断优化,向低碳化发展的进程持续推进,天然气和以新能源为代表的各类非化石能源成为能源发展的主要方向。
《BP世界能源展望》(2020年版)显示,在现有的政策及技术发展趋势不变的情景下,到2050年以风、光为主的非水可再生能源在一次能源中的占比将达到20%,天然气需求将在未来30年持续增长,到2050年比2018年增加三分之一。
能源与环境关系密切,例如,煤炭造成的酸雨的污染,汽油造成的尾气的污染,已成为破坏人类生存环境的重要方面。保护环境,刻不容缓。一门新的学科“环境与生态”开始出现。环境保护已成为人类生存和发展的重大课题。环保技术,也成为人类密切相关的关键技术之一。
全球能源发展经历了从薪柴时代到煤炭时代,再到油气时代、电气时代的演变过程。
1、地球至今约有五十亿年的历史。世界能源经历了柴草、煤炭、石油三个时期,并经历了两次能源危机。
2、柴草时期古代,人类以树枝、杂草等当燃料,用于熟食和取暖靠人力、畜力,并利用一些简单的水力与风力机械作动力,从事生产活动。以柴草为主要能源的时期延续了漫长的时间,那时生产和生活水平都很低。
3、全球能源资源主要有煤炭、石油、天然气等化石能源和水能、风能、太阳能、海洋能等清洁能源。全球化石能源资源虽然储量大,但随着工业革命以来数百年的大规模开发利用,正面临资源枯竭、污染排放严重等现实问题;清洁能源不仅总量丰富,而且低碳环保、可以再生,未来开发潜力巨大。
4、全球能源生产与消费结构目前仍以化石能源为主,清洁能源和电力比重增长较快;由于能源分布不均衡,能源供需分离程度不断加深,全球能源贸易规模不断扩大。
对人类能源的利用史略加考查,可以发现人类对能源的利用主要有三大转换:第一次是煤炭取代木材等成为主要能源;第二次是石油取代煤炭而居主导地位;第三次是20世纪后半叶开始出现的向多能源结构的过渡转换.
人类利用能源的历史,也就是人类认识和征服自然的历史.人类利用能源的历史可分为五大阶段:
(1)火的发现和利用;
(2)畜力、风力、水力等自然动力的利用;
(3)化石燃料的开发和热的利用;
(4)电的发现及开发利用;
(5)原子核能的发现及开发利用.
18世纪前,人类只限于对风力、水力、畜力、木材等天然能源的直接利用,尤其是木材,在世界一次能源消费结构中长期占据首位.蒸汽机的出现加速了18世纪开始的产业革命,促进了煤炭的大规模开采.到19世纪下半叶,出现了人类历史上第一次能源转换.1860年,煤炭在世界一次能源消费结构中占24%,1920年上升为62%.从此,世界进入了“煤炭时代”.
19世纪70年代,电力代替了蒸汽机,电器工业迅速发展,煤炭在世界能源消费结构中的比重逐渐下降.1965年,石油首次取代煤炭占居首位,世界进入了“石油时代”.1979年,世界能源消费结构的比重是:石油占54%,天然气和煤炭各占18%,油、气之和高达72%.石油取代煤炭完成了能源的第二次转换.
但是地球上石油的储量有限,石油的大量消费,使能源供应严重短缺,世界能源向石油以外的能源物质转移已势在必行.世界能源正面临一个新的转折点.在能源消费结构中,已开始从石油为主要能源逐步向多元能源结构过度.新能源包括地热、低品位放射性矿物、地磁等地下能源;还包括潮汐、海浪、海流、海水温差、海水盐差、海水重氢等海洋能和风能、生物能等地面能源;以及太阳能、宇宙射线等太空能源.在这些能源中,核能是最有希望取代石油的重要能源.
意思是煤炭的使用达到顶峰。
煤炭消费的达峰是一些发达国家发展的重要里程碑。以英国和美国为例,他们先经历了由煤炭时代到油气时代的转变,并开始逐渐进入清洁能源时代。中国正在积极地终结煤炭时代,缩短自己的油气时代,提前走向清洁能源时代。
与英美两国相比,中国在一个更低的发展阶段完成了煤炭消费的达峰。以购买力计算,中国的富裕程度比英美煤炭达峰时分别低10%(1956年)和75%(2007年)。考虑到中国的工业化程度、庞大的人口、以煤为主的资源禀赋,如此迅速的达峰与有效的政策引导关系密切。
扩展资料中国的煤炭消费上升3%很有可能是过度估计。这份预测是基于来自中国煤炭工业协会(CCIA)和国家能源局2017上半年的两份数据,当时中国的煤炭消费确实发生了反弹。中国煤炭工业协会预计煤炭消费量增长5%,国家能源局预计增长1%,这两份预测相差了1亿吨。
GCP的报告看起来只是简单地把这两份数据取了一个平均值。然而这种处理并不符合年度比较的通用方法。中国煤炭工业协会的消费数据并不被用于官方数据报告。首先,协会只包含了大型煤炭生产商的数据,这些大型煤炭生厂商与较小的煤炭生产商的情况不同。另外,它对煤炭库存的估计与国家统计有一些不同。
在2016年,以中国煤炭工业协会公布的数据计算中国煤炭库存下降了大约2.4亿吨,致使对消费总量变化的估算比官方公布的数据高了2个百分点。因此,中国煤炭工业协会的数据在研究规模以上企业中很具有代表性,但它并不是估计煤炭消费量,尤其是进行年度比较的最好的数据来源。