人类使用能源的历史如 什么时候使用炭，什么时候使用

能源利用历史

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.

中国电力发展阶段

一、第一阶段计划经济时期（1949-1978年）

自1949年到1978年，中国电力历史分别有燃料工业部、电力工业部、水利电力部三个阶段。在燃料部与电力工业部阶段，电力管理执行集中管理的方法；时至水利电力部，电力与水利又经历了分散与集中各两次不同管理。

1、燃料工业部时期（1949-1955年）。

2、电力工业部时期（1955年-1958年）。

3、水利电力部时期（1958-1966年）。

4、"文化大革命"时期（1966年-1978年）。

二、第二阶段，摸着石头过河（1979-1997年）

从1978年党的十一届三中全会以后，中国的电力工业体制进入了改革探索时期。

1、第二次成立电力工业部（1979-1982年）。

2、第二次成立水利电力部（1982-1988年）。

3、能源部时期（1988-1993年）。

4、第三次成立电力工业部（1993-1997年）。

扩展资料

中国电力市场发展战略

1、转变思想，树立竞争意识

企业生存的基础是市场，思想又是行动的先导，为了扩展电力市场，企业一定要转变以往的思想观念，明确以市场为主体的竞争策略，坚持市场的导向作用。

2、健全完善电力市场规章制度

想要做好任何事情都要有健全完善的规章制度作基础，电力市场的有效扩展也是如此。

3、建立以用户为核心的电力市场并拓展新市场

想要增加社会用电数量，并逐步拓展电力市场，就要坚持供电以客户为核心，根据用户的具体需求构建电力市场。

4、提高员工素质能力

电力市场的有效拓展要依靠企业员工的业务能力和综合素质来完成，随着社会主义市场经济的全面开放，以及现代化技术的逐步兴起，给电力企业员工素质能力提出了更高的要求。

参考资料来源：百度百科-电力

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2006-2-16

一、煤炭是中国的主要一次能源

——过去中国的一次能源消费中煤炭占绝大比重

1952年一次能源消费中煤炭占95%，50年代、60年代都在90%左右，70年代占80%左右，80年代、90年代70%左右，到2000年煤炭比重仍在65%。

——在今后相当长的时间里，煤炭仍然是主要能源

根据原能源部1990-1997年的能源发展战略研究，1997-1998年中国工程院“中国可持续发展能源战略研究”等的研究，中国到2050年一次能源消费中煤炭的比重仍然在50%左右。

——煤炭是中国的基础能源

中国人口众多，中国的现代化需要能源支持，中国着力改善能源结构，争取更多地使用能源，但从中国和世界能源状况，中国还煤炭为基础能源的道路。

全国人大“十五”计划纲要提出，“能源建设要发挥资源优势，优化能源结构，提高利用效率，加强环境保护。以煤炭为基础能源，加大洁净煤技术研究开发力度，加快国内油气资源勘探，开发和利用，积极利用国外油气资源，积极发展水电，适度发展核电，积极发展新能源和可再生能源。这是一条以煤炭为基础能源的多元化的可持续发展的中国能源发展之路，这一条适合中国国情的能源发展之路。

二、煤炭和电力工业密切关联

中国曾经提出能源工业的发展和建设要以电力为中心，以煤炭为基础，生动地描述了中国煤炭工业和中国电力工业的关系，电力工业离不开煤炭，煤炭工业也离不开电力工业。

——中国电力工业已成为中国煤炭的最大用户

由于中国的能源结构以煤为主，因此中国的电力工业是以燃煤火电为主的，中国在1952年时，煤电曾占总装机容量的90.4%，总发电量的82.2%，以后虽然比重有所下降，但到2000年煤电仍占总装机容量的74.4%，占总发电量的81.0%。由于中国电力工业的迅速发展发电用煤占煤炭产量的比重逐年提高，由1980年的18%，提高到2000年约61%，发电已成为煤炭工业的最大用户。

——中国电力工业今后将继续依靠煤炭发电

中国的几次能源发展战略研究都认为，中国电力工业的结构应当多元化，利用多种能源资源，但限于条件，中国即使积极发展水电，适度发展核电，积极发展新能源和可再生能源用于发电，预计到2050年燃煤电厂仍然要占50%左右。这是因为：

●中国和世界的油气资源不可能为中国的发电厂提供的燃料。

中国曾经在70年代和90年代两次发展烧油电厂，都因为石油危机和石油价格暴涨而实行煤改油，燃天然气电厂也有同样情况，所以中国不可能大量发展燃油燃天然气的电厂。

●中国的水能资源全部开发后所占的比重也不大；

中国有世界最丰富的水能资源，据估计水能资源的经济可开发容量约为2.6亿千瓦，即使全部开发利用，考虑人均1千瓦计，也足能解决中国所需电力装机容量的1/6。

●中国的新能源和可再生能源发电开发的数量不可能很多；

中国有丰富的新能源和可再生能源资源，中国也计划积极开发利用，但现实的新能源和可再生能源资源能用于发电的（除水电外），主要是风能和太阳能发电，这些能源用于发电不仅投资大，而且是间歇性能源，需要蓄电或与其他电厂配合这行，所以近期开发的数量不可能很多。

●电力工业是当今世界最善于干净利用煤炭的部门

世界各国干净利用煤炭的经验证明，电力工业是当今世界最善于干净利用煤炭的部门，大多数洁净煤利用技术也都是与电力工业有密切关系，所以许多工业发达国家的煤炭除冶金等作为原料用煤外，80%-90%都用于发电。从我国一次能源消费以煤为主的情况下，应当将更多的煤炭经过转化成电能使用比较容易解决污染问题。

从解决中国能源利用的污染问题来看，中国应当把石油和天然气等比较干净的能源提供给楼宇民用和交通运输，把煤炭替换出来。煤炭主要供电发电及工业部门使用，电力工业已经有可能消除烟尘，NOx和SO2等污染物，将来发展洁净的能源工厂，还有可能做到污染物，包括CO2 的零排放。

三、煤炭和电力要协调发展

出于提高煤炭利用效率和实现环保目标的考虑，中国应当提高煤炭发电的比例，将更多的煤炭用于集中发电。为了提高煤炭工业和电力工业的经济效益，煤炭、电力、运输要协调发展。

——煤、电、运要统一规划、协调发展

中国曾经提出能源发展与建设要以电力为中心，煤炭为基础，是完全正确的，这里说的能源发展与建设，主要是指煤炭工业。如果煤炭工业的建设能够与电力工业的建设相协调，就可以减少，煤炭的长途运输，节约人力、物力、节约能源消耗。我国的铁路、水运有40%-50%是用于煤炭运输的，因此，煤、电、运统一规划，协调发展是非常重要的。

——发展动力煤的洗煤和动力煤的配煤；

中国从90年代初就提出动煤的洗煤问题，凡是下海运输的动力煤的发热量要求达到6500千卡/千克，凡是跨省运输的煤炭要求达到5500千卡/千克，这样做可以减少，煤炭的含硫量和灰分，减少、运输量的运输成本，这一条应当逐步做到。

——发水煤浆代油；

我国还有一部分燃油电场，将燃油电厂改为燃煤电厂耗费极大，该用水煤浆比较方便。我国已经拥有先进的水煤浆技术，2吨水煤浆可以替代一吨重油，1吨水煤浆的到厂价为350-400元左右，而1吨重油价格在1500元以上，用水煤浆代油可以节省大量费用，烟气排放可以符合国家环保要求。

——电力工业要采用洁净燃煤技术。

中国的火电厂已经广泛使用电除尘器，大机组上成功使用低NOx 燃烧器，开始在部分燃煤电厂里开展脱硫发工程，如果对现有凝汽式火力发电厂进行脱硫改造，有可能将燃煤造成的污染物的绝大部分清除掉。中国电力部门已在四川白马电厂建设30万千瓦循环流化床锅炉发工程，在江苏贾电厂建设加压循环流化床发工程，在山东烟台建设整体煤气化联合循环发电发工程，随着这些发工程取得经验之后，逐步推广应用，燃煤电厂的污染问题可以得到妥善解决。

四、结语

未来50年，中国电力工业将继续保持高速度发展态势，虽然未来煤电装机容量和发电的比重会有所下降，但由于电力工业的发展速度很快，燃煤电厂的绝对量还会继续快速增长。中国2000年全国拥有装机容量3.19亿千瓦，其中有燃煤电厂约2.2亿千瓦，消耗于发电和供热的原煤约6亿吨。今年由于关闭乡镇小煤矿，运力的制约和煤炭出口激增，已经出现电煤紧状态，发电用煤石的情况又有所抬头，在一定程度上制约着燃煤电厂的发展。我们必须看到，中国虽然采取了改善能源结构的措施，但燃煤电厂继续增长的势头不可遇制，初步估计，假如创2050年全国人均装机容量达到1千瓦，全国就要装机容量16亿千瓦以上，其中燃煤电厂约为9亿千瓦左右，屈时需发电和供热用原煤20亿吨左右。2050年发电用煤约为2000年的3.3倍。考虑到煤炭产区水资源短缺，可能有相当数量的燃煤电厂要建在海边，即港口电厂，煤炭的运输量必然会急剧增长，就此必须抓紧做好中长期的煤、电、运规划，务期煤炭、电力、运输协调发展。

(1)古代煤炭产业的发展

我国是世界上最早开发和利用煤炭资源的国家。流传久远的神话传说充分说明，我国很早就已发现和利用煤炭。

1973年10月在沈阳“新乐遗址”出土的文物中，有97块煤精雕刻制品和煤块，经鉴定为抚顺煤田西部本层煤，“新乐遗址”出土文物属于新石器时代，早、中期，这说明我国抚顺煤田早在距今6800—7200年以前就被发现和利用了。1938年有抚顺还发现过一处距今2000多年前汉代居民点遗址燃煤的遗迹。

从汉代开始，煤炭已经用于冶铁过程中。西汉时期，开始采煤炼铁东汉末年三国时期，煤炭的开采和使用得到了进一步发展。

晋代以及南北朝时期，江西高安、新疆库车和山西大同等地区煤炭开发比较突出。

隋文帝初年，煤炭就成了宫廷中的重要燃料。唐元和四年(公元809年)，炼丹家清虚子发明了黑火药，使采矿业进入了爆破开采的时代。从唐代开始，我国煤炭开发利用的知识逐渐传播到国外，在一些外国著作中，记述了中国人民利用煤炭的情况，成为中外友好交往的象征。

宋代的煤炭开发利用以现今河南、河北、陕西、山东等地最为突出。在宋代，我国人民就已经利用焦炭，炼焦技术已臻成熟。

元代，在全国统一之后，以蒙古贵族为首的统治集团为了巩固统治，大力发展生产，注重矿业。特别是都城大都(今北京)的西山地区，采煤业发展较为普遍，成为最大的煤炭生产基地。

明代，我国煤炭开发利用得到了比较明显的发展。当时煤炭业不仅在河南、河北、山东、山西、陕西等地有了普遍进步，且在江西、安徽、四川、云南等地也不同程度地得到了发展。

清代的采煤业，在明代的基础上，得到了进一步发展。从清初到道光，历代统治者对煤炭生产都是比较重视，并对煤炭开发采取扶植措施。由于各级官府对煤炭开发比较重视，加上社会的迫切需要和各地人民的辛勤劳动，从而使清代采煤业有了普遍的发展，尤其是在乾隆年间(公元1736～1795年)，出现了我国古代煤炭开发史上的又一个高潮。

(2)近代煤炭产业的发展

中国正式建成的第一个近代煤矿是台湾基隆煤矿。至1895年为止，各地开办了十几个规模较小的近代煤矿，使中国的采煤业进入了一个新的历史时期，此为中国近代煤矿发展的第一阶段。

1895～1936年，在外资和民族资本家争相投资中国煤矿的情况下，又出现一批新式合资煤矿企业。1929年国民党政府建设委员会开办淮南煤矿同年，成立山西晋北矿务局，开采大同煤矿至1936年，全国年产5万t以上的新式煤矿61个，全国原煤产量3900万t，平均效率为每工0.3t。

这一时期的基本特点是:①各帝国主义相继攫取中国矿权，以单独经营或同中国合资经营的方式，控制了中国主要煤矿。这期间外国人投资的煤矿32个，投资额占中国煤矿总投资额的51.78%。1933年全国煤产量属于有外资的产额占61.3%。②中国民族资本在资金不足，技术力量薄弱的条件下，开办了一批煤矿，其效率较低，成本较高，经受不住外煤倾销的打击，往往亏损。③生产环节的机械配置极不合理，矿井提升、通风、排水用新式机器，而回采工作面主要是手镐刨煤，巷道运输多靠人力和畜力。④煤矿企业分布极不合理，主要集中于河北、山东、辽宁、山西、河南5省。1936年这5省煤产量占全国煤产量的76.5%。

(3)抗日战争时期的煤炭产业

1937年抗日战争爆发，日本帝国主义继1931年侵占东北所有煤矿之后，又陆续侵占华北、华中煤矿。日本帝国主义在东北、华北、华中占领区进行掠夺性开采，煤矿开采有以下几个特点:①日本帝国主义为解决设备不足的困难，而又能更多、更快地掠夺中国煤炭资源，煤田开拓方式主要采用小斜井和小立井，例如东北有大小煤坑267个，其中立井8个，露天矿7个，斜井252个采煤方法绝大多数为残柱式，回收率仅20%左右。②增产主要靠增加劳动力，很少增加机械设备。③生产效率逐年下降，煤炭成本逐年提高。④缺少保安设备和措施，灾害事故严重，1942年本溪湖煤矿发生世界罕见的瓦斯煤尘爆炸事故，死亡1549人。

1937年以后，随着华北主要产煤区被日本帝国主义的侵占，国民党政府不得不把煤炭开发事业转向西南、华南和西北。从1937～1945年，国民党政府管辖区新建或扩建日产50t以上的煤矿57个，规模最大的是天府煤矿，年产30多万t，其他煤矿年产量多在2万t以下。从1938～1945年国民党政府管辖区共计产煤4562万t。

(4)解放战争时期的煤炭产业

1945年日本投降后，所侵占的煤矿大部分为国民党政府接收。这些煤矿因受日帝掠夺破坏和战争影响，多数处于停产或半停产状态。西南等地的煤矿因销路不旺，产量锐减。1946～1948年国民党政府资源委员会直辖的29个煤矿只生产原煤1252万t。

在中国解放区，民主政府先是从日帝手中接管了一批煤矿，嗣后又陆续从国民党政府手中接管了除台湾省以外的所有煤矿。这些煤矿都曾遭到严重破坏。民主政府在器材物资极端缺乏的条件下，进行艰苦的修复工作，逐步恢复生产。从1946～1949年，中国解放区约生产原煤2000万t。

(5)新中国成立后的煤炭产业

新中国在建立之初，从旧中国接收了约40个煤矿企业、200处矿井和少数几个露天煤矿，加上解放区民主政府兴办的小煤矿、公私合营煤矿和私人开办的小煤窑，1949年生产原煤32.43Mt。

在三年恢复时期(1950～1952年)，全面恢复了原有煤矿的生产，对32处矿井进行了改扩建，并开工建设新井17处，设计生产能力12.51Mt/a，初步奠定了煤矿开采发展的基础。

“一五”时期(1953～1957年)开始了大规模的煤矿生产建设，重点扩建了开滦、大同、阜新、鹤岗等15个老矿区，又开发建设了平顶山、鹤壁、包头、潞安、石嘴山等10个新矿区，开工建设矿井194处，设计生产能力75.37Mt/a建成投产矿井205处，设计生产能力63.76Mt/a恢复矿井38处，设计生产能力11.34Mt/a，1957年全国原煤产量达到130.73Mt。

1958年开始的三年大跃进及这期间出现的高指标、瞎指挥等不科学的做法，导致不适当地扩大了煤矿建设规模，一些新建矿井简易投产，一些生产矿井重采轻掘，推行了不合理的采矿方法，出现严重的采掘失调。针对大跃进带来的问题，煤炭工业进行了第一次大调整。

“三五”(1966～1970年)和“四五”(1971～1975年)时期，煤炭开发战略和建设重点有重大改变。在此期间，集中建设了煤炭工业“大三线”——西南和西北煤炭生产基地，突击性开发江南煤田。在西南主要建设了六盘水(六枝、盘县、水城三个矿区的总称)和攀枝花矿区，建设矿井共28处，设计生产总能力14.11Mt/a，建成投产矿井21处，设计生产能力9.40Mt/a在西北的贺兰山基地和渭北基地。

“四五”期间，建设总规模达到42处，设计生产能力12.82Mt/a建成矿井(露天)13处，设计生产能力11.22Mt/a，满足了西南和西北用煤的需要，显著改善了煤炭开发布局。为扭转北煤南运的局面，“三五”时期对江南煤田进行了大规模的煤田地质勘探和分布范围广阔的矿区建设，到“四五”期末，建成矿井295处，设计生产能力39.36Mt/a。由于建设部署不符合江南煤田实际，尽管做出了巨大努力，但“扭转北煤南运”的原定目标仍未能实现。

针对20世纪70年代偏重挖掘生产矿井潜力，新井建设规模缩小，一些生产矿井又出现采掘失调的情况，从70年代后期起，又进行了煤炭工业第二次大调整。加大了新井建设规模，建设重点由西南、江南转向北方和东部，加强了生产矿井的开拓延深，改善了安全生产条件。

进入20世纪80年代，随着改革开放的深化，煤矿开采在质与量方面都有很大发展，新开发了10多个新矿区，新建设一批现代化的大型矿井和露天矿，大力推广采矿机械化和综合机械化，有重点地建设多层次的高产高效矿井，大力发展了地方煤矿，开办了遍布全国的乡镇煤矿，有选择地建设了重点产煤县，使煤矿开采在更大规模和高质量的基础上持续向前发展。

20世纪的最后10年，我国煤矿开采以提高经济效益为中心，应用现代高新技术与采矿技术及装备相结合，加速推进煤矿生产技术的现代化，进行了高产高效矿井(露天)建设，并建成129处高产高效煤矿(井工123处，露天6处)，少数矿井达到了世界最先进的水平，获得了巨大的经济效益和社会效益，也开拓出了我国煤矿开采21世纪发展的新道路。[1]

进入21世纪以来，我国煤炭行业发展迅速，掀起了煤矿开发及开采的新高潮。据国家统计局发布的《2012年国民经济和社会发展统计公报》指出，2012年我国原煤产量已达36.5亿t。图1-1为近六年来我国原煤产量及增长情况。

图1-1 近六年来原煤产量及增长比例

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。

煤炭是一种化石燃料，由保存在水体和泥沙的生态体系中以前死亡的植物生成，死亡的植物在这种环境中可以使其避免被氧化和生物降解，因此可以把其中的碳固定下来。煤炭是一种易于燃烧的黑色或黑褐色岩石，它是一种沉积岩，但并不太坚硬，如褐煤可以被认为是一种变质岩，因为它形成后曾经遭受过高温和高压的影响。煤炭的主要成分是碳和氢，以及少量的其他元素，比较显著的是硫。煤炭是全球发电业应用得最多的燃料，也是最大的二氧化碳排放源，当然，也是气候变化和全球变暖的重要元凶。就二氧化碳的排放而言，煤炭的排放量略高于石油，约为天然气的一倍。煤炭采自地下的煤矿，既可深入地下开采也可以开放式矿坑（露天开采）进行开采。

燃煤发电站

煤炭主要用作发电的固体燃料，通过燃烧产生热量。全球每年的煤炭消耗量资料来源：《WER》，2006；维基百科，2007。约为62亿吨，其中约75%用于发电。2007年，中国的煤产量为28.5亿吨，印度的煤产量约为5.367亿吨，中国电力中的68.7%来源于煤炭发电。美国每年消耗10.53亿吨煤炭，其中90%用于发电。2007年，全球煤炭总产量为68.1亿吨。在用煤炭发电时，首先要将煤炭碎成粉末，然后在锅炉内燃烧。炉子内所产生的热量将锅炉里的水加热成为蒸汽，接着用其驱动涡轮发电机产生电力。在过去的几年中，这一过程的热动力效率已经得到了较大的提高。标准的蒸汽涡轮机的技术远未达到令人满意的程度。在上述过程中，热动力效率才达到35%，这意味着所燃烧的煤炭有65%的热量被排放到周围的环境中——被白白地浪费掉了。老式的燃煤发电站的热动力效率更低，被浪费掉的热能也更高。

从理论上讲，温度与压力的增加可能会获得更高的热动力效率，因此超临界涡轮机概念的出现展现了一种热动力效率可达46%的极高温的锅炉。利用煤炭的另一种有效方式是组合循环式发电机，即热电联供，以及一种MHD顶级循环式发电机。全球大约40%的电力是由燃煤产生的。用已有的技术可以开采出的这种沉积岩（煤炭）的总量可供以目前的消费水平使用300年以上，包括污染大、能量强度低的煤炭种类（如褐煤和沥青煤），而在几十年内，全球的煤炭生产就会达到最大值。

用煤炭发电的一种更具能量效率的方式是使用一氧化物燃料电池或熔融的碳酸盐燃料电池（或任何氧离子转换基电池，在它们燃烧氧时，这些电池的燃料之间没有什么区别）。用这些方式，可以使热动力效率达到60%～85%（直接发电+废热蒸汽涡轮机）。目前，这种燃料电池技术仅仅能利用气体燃料，而它们对硫中毒十分敏感。在用煤炭获得大规模商业成功之前，仅靠这种技术是不够的。随着气体燃料研发的进展，有一种观点认为，可以用氮气作为携带者输送煤炭粉末。另一种观点认为，用水将煤气化，在这种方式中，将氧引入电解液燃料一侧可能会降低燃料端的电压，但也可能极大地简化碳的回收。

煤炭是怎么形成的呢？地球历史上，大约在距今3.55亿年到2.95亿年的这段时期，被地质学家称为石炭纪。那时植物死亡后不容易腐烂，大部分地面被沼泽覆盖，这样植物死后仍或多或少地可以保持完好无损。很多死亡的树受到土壤表层的压力作用以及地球内部地心热的作用，水分逐渐丧失，变成了一种越来越接近纯碳的物质，这种类似纯碳的物质就是现在的煤炭。

森林是在泥盆纪才出现的，也就是石炭纪之前的地质年代，虽然并不是石炭纪才有的煤炭，但是，石炭纪植被形成煤炭的比例是远远高于其他时期。

为什么石炭纪植被形成煤炭是最多的？

沼泽当然起到了一定作用。由于沼泽中缺乏氧气，微生物的活动放慢了树木腐烂的速度。但沼泽并不只在石炭纪存在，为何煤炭在这一时期出现得最多？有一种说法是，当时周围的微生物活动不是很活跃。

有个假说认为，植物自身的化学变化使树木生长得很高大，使植物坚不可摧，从而阻碍微生物的活动，这个观点很有意思。

石炭纪的树木都很结实，这是纤维素功劳，这种古老的材料组成链状糖分子，形成植物细胞壁。但真正推动树木的进化是第二种分子的出现，也就是木质素。这是由酚类化合物构成，更不容易让死树腐败。与此同时，森林树木死亡后沼泽地带堆积，其中的一些纤维素已经消失，但是木质素留了下来，成了煤炭。

这个结果是对真菌进化进行分析得出来的。利用分子时钟，它可以用来衡量的基因变化，表明这种消化酶确实第一次出现在石炭纪时期之后的二叠纪。

然而，斯坦福大学的凯文?博伊斯和他的同事们发表在《美国国家科学院学报》的论文对该假说提出相反的观点，认为石炭纪煤炭资源丰富和沼泽较多是分不开的，而这些都是陆地运动的结果。之所以怀疑，是因为他们对一个北美地层学数据库进行了分析，这个数据库信息很全，从中他们可以发现当时地层植物群中哪种植物是构成煤炭的主要成分。

石炭纪的树木并不像今天，是何种类型的树生长期跨越了如此长的时间段？博伊斯博士和他的团队认为，煤形成的时间是石松类植物占统治地位的时期。然而石松树干主要由“周皮”这种组织形成，与现代树木树皮的组织相同，木质素含量都很低。在石松类植物出现前后，森林中有很多富含木质素的树种，不过并没有多少最终形成煤炭。

此外，尽管在北美地区二叠纪岩石含煤量不多，虽说从当时的植物化石中看不出来哪些酶存在于真菌当中，但是可以看出真菌在石炭纪和二叠纪是多种多样也是很活跃的。在博伊斯博士看来，石炭纪煤炭的形成似乎并不是真菌作用的结果，进化滞后假说是不会起作用的。他们认为石炭纪煤层是大陆漂移的结果。

石炭纪大陆的漂移导致山脉和盆地的形成。博伊斯博士表示，局部沉降导致洪水定期泛滥，使沉积物被埋藏在沼泽中，避免受到微生物的侵蚀。

局部沉降发生在石炭纪已不是新闻。19世纪的地质学家已经得出结论，尽管他们对大陆漂移一无所知，但先前关于植物进化之后的解释往往专注于生物学。博伊斯博士认为，实际的原因是地质作用。由于沉降作用，煤炭不会被腐蚀，直到今天。

在二叠纪时期，大陆运动停止了一段时间，世界上所有的陆地都聚集在一起，形成了单一的超级大陆，叫做泛大陆。这不仅是陆地下沉停滞，同时还使气候干燥，这意味着沼泽会更少，所以那时煤炭形成得很少，直到白垩纪，泛大陆再次分解后，煤炭又逐步形成，一直保存下来。

根据博伊斯博士的假说，煤炭大量形成的时代是白垩纪和随后的新生代时期。如果他的假设是正确的，那么推动工业革命的力量就是大陆漂移——没有大陆漂移就没有煤炭的形成。