煤炭给人类带来的弊端

1）储量丰富，使用方便；

2）煤是含碳元素丰富而又廉价的燃料。煤燃烧释放的能量很高还便宜；

3）

煤炭是可以洁净利用的能源，洁净煤技术是高效、洁净的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制的技术。

（1）它是不可再生资源，不可能长期利用，终将存在资源枯竭的问题。

（2）煤燃烧使大气中二氧化碳含量的增加,可能导致全球变暖。

（3）若不采用高效的洁净利用技术，煤燃烧产生的废气、烟尘等会严重污染环境，煤在燃烧过程中产生的SO2、NO2可形成酸雨，影响农业和生态环境。

（1）煤炭的可获得性好，是可靠的能源，据世界能源委员会的统计结果，1998年全球化石能源最终可采储量中，煤炭占89%，石油占5.2%，天然气占5.8%，煤炭的储量是油气总和的8.1倍，与油气资源相比，煤炭资源分布相对比较均匀。在中国化石能源储量中，石油和天然气储量仅占5.7%，煤炭储量占94.3%，约为油气储量总和的17倍。煤的储采比也显著高于石油及天然气的储采比。从资源看，煤炭在世界和中国都是可靠的能源。

（2）煤是含碳元素丰富而又廉价的燃料。煤燃烧释放的能量很高还便宜， 按同等发热量计算，北京市天然气、柴油、重油的价格约为动力煤价格的4倍、6倍和3倍。对各国的天然气价格进行比较，中国的天然气价格很高，约为美国的2.0倍，加拿大的4.5倍，英国的3倍。由此可见，在中国的化石能源价格中，煤是最便宜的，可以认为在中国煤炭是廉价的能源。

（3） 煤炭是可以洁净利用的能源，洁净煤技术是高效、洁净的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制的技术。通过加工可减少煤的硫分、灰分；通过洁净、高效的燃烧可显著减排大量的SO2及一定量的CO2；通过转化可把煤转化为清洁的液体、气体燃料，使煤炭得到清洁的利用。

弊：

（1）它是不可再生资源，不可能长期利用，终将存在资源枯竭的问题。

（2）煤燃烧使大气中二氧化碳含量的增加,可能导致全球变暖。（3）若不采用高效的洁净利用技术，煤燃烧产生的废气、烟尘等会严重污染环境，煤在燃烧过程中产生的SO2、NO2可形成酸雨，影响农业和生态环境。

利2：采煤业的发展带动了相关机械设备的销售，增加了当地人口得就就业岗位。

利3：吸引大量外来高层次技术人才涌入当地，提高了当地的人口素质，增加本地文化气息。

利4：采煤业对本地经济的税收贡献，保障了本地居民医疗、教育、市政建设等福利的提升和改善。

弊1：开采煤矿破坏了地下结构，引起地表沉陷、地下水流失等一系列环境问题。

弊2：煤炭燃烧提供了电力，但煤炭燃烧所产生的二氧化碳、二氧化硫给空气带来污染。

弊3：采煤工业需要大量的劳动力来支撑，因此采煤工人的矽肺病等职业病对人类健康也是一个很大的威胁。

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1 优点

1.1煤炭地下气化技术具有较好的环境效益

煤炭地下气化燃烧后的灰渣留在地下，采用充填技术，大大减少了地表下沉，无固体物质排放，因此煤炭地下气化减少了废物和粉煤灰堆放面积及对地面环境的破坏，这是其他洁净煤技术无法比拟的。地下气化煤气可以集中净化，脱除焦油、硫和粉尘等其他有害物质，可以消除SOx和NOx污染，汞、颗粒物和含硫物质等其他污染物也大大减少。

UCG与传统采煤加地面燃烧相比，可减少二氧化碳排放，并有利于进行碳捕捉和储存。CO经地面变换后，采用分离技术将CO2分离出来储存或作其他用途，从而得到洁净煤气，因此，地下气化技术有利于解决大气污染问题。

地下气化煤气中H2含量在40%以上，分离后得到各种纯度的H2。H2是当今人类最理想的洁净能源，H2可储、可输性好，不仅是高能燃料，又可作为中间载能体使用，它转变灵活、使用方便、清洁卫生，在自然界中形成水-氢-水自然循环，所以氢能是一种可再生能源，符合人类可持续发展的需要。

1.2煤炭地下气化技术提高了煤炭资源的利用率

煤炭地下气化技术可大大提高资源回收率。在抽采煤层气之前进行地下煤气化可回收煤炭热值75%以上，在抽采煤层气之后进行地下煤气化也可回收煤炭热值的70%。此外，还使传统工艺难以开采埋藏太深的煤、边角煤、“三下”（河下、桥下、建筑物下）压煤、己经或即将报废矿井遗留的保护性煤柱和按国家环保规定不准开采的高硫高灰劣质煤得到开采。

煤炭是我国国民经济发展的基础产业，但受传统井工开采技术水平的限制，随着开采强度的逐渐增大，大量的矿井报废或行将报废。据统计1953～1989年有报废矿井297处，1990年～2020年还有244处将报废，遗弃资源储量到目前为止已有300亿吨以上，一般为井工开采（由工人下入井内进行资源开采，与露天开采相对应，井工可采煤炭量仅占煤炭资源储量的11.43%）遗留的煤柱、薄煤层、劣质煤层、高瓦斯煤层等。煤炭地下气化技术的发展应用，为这些资源的有效动用提供了途径。利用煤炭地下气化技术，可使我国遗弃煤炭资源50%左右得到利用。煤炭地下气化技术还可以用于开采井工难以开采或开采经济性、安全性较差的薄煤层、深部煤层、“三下”压煤和高硫、高灰、高瓦斯煤层、浅海海底煤层。因此，地下气化可大大提高了煤炭资源的利用率。

1.3安全性好

煤炭地下气化技术由于实现了井下无人无设备生产煤气，因此具有较好的安全性，可避免传统采煤的煤矿塌陷、透水、瓦斯突出等事故。

1.4投资少、经济效益好

与矿井和矿场建设相比，建设地下煤气化站的投资低2.5倍。与地面气化相比投资显著降低。

1.5劳动生产率高

劳动生产率与露天采煤同样高，为矿井采煤的4倍，产品成本与露天采煤相当，比矿井挖煤大幅下降。

1.6省去了煤的运输和装卸

由此没有运输过程中的燃料损失和煤尘等污染物排放，并减少相应的费用。

2 存在的不足

地下煤气化广泛工业化推广之路仍然有很多需要大量研发投入来克服的挑战。尽管地下煤气化有很多优点，但技术仍不完善，有多种局限：

①有可能导致重大的环境影响：地下蓄水层污染和地表塌陷。根据目前的知识可以建造一种结构，避免或降低这一风险。

②对很多煤资源来说地下煤气化可能技术上是可行的，但是适合地下煤气化的矿藏可能有多得多的限制，因为一些矿藏可能有增加环境风险至不可接受水平的地址和水文特点。

③对地下煤气化的控制不能达到像地面煤气化的程度。很多的过程变量，诸如水注入速度、气化区中反应物分布、孔穴增长速度，只能通过测量温度和产品气的质量和数量进行估计。

④经济性有很大的不确定性，直至有适当数量的基于地下煤气化的电厂被建设和运行。

⑤地下煤气化本质上是一个非稳态过程，因此产品气的流速和热值会随时间变化，产品气成分不稳定。

优点：

热值高

和其他燃料相比，易储存和运输

（中国煤炭）储量大，成本较其他化石燃料低

火焰温度高，适合金属锻造

缺点：

资源清洁度不高，燃烧产生大量的硫、氮氧化物，造成环境污染

一、国内外资源状况

(一)世界煤炭资源状况

截至2009年底，全球煤炭探明可采储量8260亿吨，静态可采年限119年。其中，美国、俄罗斯和中国煤炭探明可采储量位居前三位，分别为2384亿吨、1570亿吨和1145亿吨，三国煤炭探明可采储量共计占全球份额的61.8%(表1)。

表1 2009年世界煤炭探明可采储量

资料来源:BP Statistical Review of World Energy，2010

(二)我国煤炭资源状况

截至2009年底，我国煤炭查明资源储量13096亿吨，比上年净增632亿吨，增长5.1%。其中，勘查新增561亿吨矿区数8932个，资源量、基础储量和储量分别为9907亿吨、3189亿吨和1636亿吨炼焦用煤查明资源量为2960亿吨，资源量、基础储量和储量分别为1821亿吨、1139亿吨和579亿吨。炼焦用煤主要集中在山西省，查明资源量和储量分别占全国的52.7%和57.6%。全国煤炭查明资源量增长较大的省(区)包括新疆维吾尔自治区(216.0亿吨)、内蒙古自治区(52.7亿吨)、宁夏回族自治区(12.8亿吨)、贵州省(11.9亿吨)、甘肃省(10.9亿吨)。煤炭储量和查明资源量主要区域分布如图1和图2所示。

图1 2009年我国煤炭储量地区分布

图2 2009年我国煤炭查明资源量地区分布

二、国内外生产状况

(一)世界煤炭生产

2009年，全球煤炭产量为34亿吨标准油当量，煤炭产量位居前七位的国家有中国、美国、澳大利亚、印度、印度尼西亚、俄罗斯和南非，以上7个国家煤炭产量共计占全球总产量的87.1%(表2)。

表2 2009年世界各国家或地区煤炭产量统计

续表

资料来源:BP Statistical Review of World Energy，2010

(二)我国煤炭生产

2009年，我国煤炭产量为30.6亿吨，与2001年相比，产量年均增幅15.2%，平均每年新增产量约2亿吨。与2008年相比，2009年新增煤炭产量3.5亿吨(图3)。

图3 2001～2009年我国煤炭产量统计

三、煤炭需求及展望

(一)世界煤炭资源消费状况

2009年，全球煤炭消费32.8亿吨标准油当量，与上一年相比，减少0.8%。全球主要煤炭消费国家为中国、美国、印度、日本和南非，这5个国家消费总量共计占全球份额的74.9%。其中，中国煤炭消费15亿吨标准油当量，占全球份额的45.9%(表3)。

表3 世界主要国家2009年煤炭消费及生产状况

资料来源:BP Statistical Review of World Energy，2010

注:中国生产和消费数据严重失真，2009年中国煤炭净进口1亿吨，表中对中国数据进行了修正。

(二)我国煤炭资源消费情况

2009年，我国煤炭表观消费量为31.6亿吨，其中净进口1亿吨，由原来的煤炭出口国转变为进口国。以2001年为基期年，煤炭资源表观消费量年均增长18.1%(图4)。

图4 2001～2009年我国煤炭表观消费量统计

四、国内外煤炭贸易状况

(一)世界煤炭贸易情况

受全球经济危机影响，欧美地区煤炭资源需求量萎缩，但以中国为代表的新兴经济体经济企稳恢复较快，对煤炭资源需求量增加，总体平衡了全球煤炭资源需求总量。2009年，全球煤炭出口量与上一年持平，为9.3亿吨，主要出口国家分别为澳大利亚、印度尼西亚和俄罗斯，位居前三位(表4)。

表4 2002～2009年世界煤炭贸易量(出口)

资料来源:www.coalportal.com，IEA

注:*为预测数值。

2009年，全球煤炭进口量与上一年持平，为9.3亿吨。传统进口国家为日本、韩国、印度等亚洲主要经济体。随着中国经济持续发展，从煤炭净出口国转变为净进口国，且增量较大，2009年中国内地进口煤炭1.37亿吨，净进口约1亿吨，成为世界主要煤炭进口大国(表5)。

表5 2002～2009年世界煤炭贸易量(进口/入境)

资料来源:www.coalportal.com，IEA

(二)我国煤炭进出口情况

2009年，我国共计进口煤炭1.32亿吨，进口费用共计109亿美元，分别同比增长3倍和2.9倍。其中，从澳大利亚、印度尼西亚、越南和俄罗斯4个国家进口煤炭超过千万吨，且从俄罗斯进口量由2008年的不到78万吨一跃上升到1208万吨，同比增长15倍(表6)。

表6 2005～2009年我国煤炭进口主要来源

资料来源:中国海关统计年鉴，2005～2009

2009年，我国煤炭出口2240万吨，出口总金额23.7亿元，同比下降51%和55%。主要出口/出境国家和地区中，日本、韩国和我国台湾地区位列前三位，3个国家和地区出口煤炭量和出口金额都占全部出口量和金额的95%。煤炭进出口贸易由顺转逆，从2008年的65.6亿美元贸易顺差变为2009年的79.7亿美元贸易逆差(表7)。

表7 2005～2009年我国煤炭出口/出境主要流向

资料来源:中国海关统计年鉴，2005～2009

图5 2000～2009年我国煤炭进出口情况

五、国内外煤炭价格变化

(一)世界煤炭价格

受全球经济危机影响，世界煤炭价格2009年有所回落。其中，西北欧标价和美国发电用煤到货价下跌约53%和41%受中国、印度等国家对能源强劲需求影响，日本炼焦煤和动力煤到岸价下跌幅度较小，分别为7%和10%(图6)。

(二)我国国内煤炭价格

受经济危机影响，以秦皇岛港口大同优混、山西优混和山西大混为指导价格的煤炭价格分别从2008年7月21日的1050元/吨、980元/吨和870元/吨最高点下降到2009年3月下旬的585元/吨、550元/吨和470元/吨的最低点。随后受国家大规模政策引导，到2009年12月28日，煤炭价格缓慢上升到810元/吨、770元/吨和660元/吨的水平(大同优混、山西优混价格参见图7)。

图6 1990～2009年国际主要市场煤炭价格

图7 2003～2009年国内秦皇岛港口煤炭价格

六、结论

1)2009年，煤炭资源全球供应相对较为平稳，欧美地区受经济危机影响需求有所下降，并拉低煤炭当地到岸价，降幅达50%亚洲地区受中国、印度等国家经济企稳回升的影响，煤炭价格的下降幅度有所减小。总体而言，全球煤炭贸易量与上年基本持平。

2)2009年，受国家大规模经济政策引导，我国国内对煤炭资源需求增速较快，增量较大，大量进口煤炭资源，年度进口量约1亿吨，成为仅次于日本的第二大煤炭资源进口国。国内煤炭产量同比增加3.5亿吨，国内煤炭价格从历史最高位降低一半后缓慢回升到2009年年底的810元/吨水平，总体保持了煤炭行业的健康发展。

(李瑞军)