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一个月前,辽宁、吉林、广东等地的部分地区出现电力供应紧张,其中煤炭价格上涨是重要原因。中国火力发电占比超过70%,当气候原因影响到水力、风能与太阳能发电时,火力发电的稳定性就显得尤为突出。


有没有足够的电用,还是要看煤炭的脸色▼



而电力仅仅是煤炭对中国影响的一个侧面。煤炭一方面为相对落后的广大中西部带来了财富,为世界工厂提供了能源,另一方面也造成了严重的路径依赖和巨大的环保压力。那么中国到底有多少煤?主要从哪里挖煤?为什么中国不能只依靠煤?


我们应该了解,是谁为我们提供了相对低价的能源

图片来源丨壹图网


中国有多少煤炭

中国的能源以煤为主,2019年煤占一次能源消费量的57.7%,而世界平均是27%、欧盟为13.2%、美国为12.0%。以煤为主要能源,其实在当今世界的主要国家中已经不多见。是中国的资源禀赋与能源需求共同决定目前的能源结构。


如此大的占比,不是短时间能够改变的▼


中国有14亿人口,有全世界规模最大的工业体系,耗能巨大的第二产业贡献了中国4成左右的GDP,也解决了大量人口的就业问题。


人类正在进入新的能源阶段

第二产业中的许多产业都会在能源变革中被淘汰

近五年,这一产业的从业人员大体上是在走下坡路▼


中国生产了世界一半以上的钢铁和水泥,是如今实至名归的世界工厂。但这一成就需要巨量的能源支撑,中国的能源消费量自2009年超越美国以来,便稳居世界第一,并依旧在增长。但是人均能源消耗距离欧美发达国家还有不小的差距。换句话说,中国的能源消耗量依旧有上升空间


总量已经领先多年

如果人均也追平,这个对比将相差悬殊▼


然而中国化石能源又缺油少气,分布也很不均衡,严酷的开采条件进一步推高了生产成本。2019年,人均石油可采储量只有2.57吨,人均天然气可采储量4288立方米,分别只有世界平均值的7.8%和16.8%,然而煤炭的人均可采储量却有193吨之多。中国的石油对外依存度高达70%以上,天然气对外依存度在40%以上。


不论从成本角度或是从能源安全的角度看,中国依赖煤炭,都是一种必然选择。


其实中国的资源总量还是非常可观的

但是一算到人均,就必须要大量进口来补充了▼

图片来源丨图虫创意


中国的煤炭主要分布在西北、华北、东北、西南几个集中地带,其中昆仑山、秦岭、大别山一线以北集中了中国90%的煤炭储量,其中华北和西北集中了煤炭储量的2/3。


不同地区的煤田分布在不同的深度,涵盖从石炭纪一直到新近纪的各个地层,为中国带来了非常丰富的煤炭种类,从褐煤、各类烟煤再到无烟煤都有分布,从而导致煤炭质量参差不齐。截至2019年,我国煤炭探明储量居世界前列,可采储量达到2704亿吨,居世界首位。


中国煤炭资源分布图▼



中国的煤炭消费量极其巨大,2019年达39.4亿吨,占世界的53.8%。据能源专家王庆一估计,如果算上未达规模以上、不计入统计的小煤矿与超采的数量,实际消费量可能会高达43.4亿吨。


隔壁的印度其实也缺油少气依赖煤炭

但工业规模和能源消耗都和中国没法比▼


那么这么多煤,到底都是从哪里挖出来的呢?


中国从哪里挖煤

中国的煤炭开采,在规模上经历了从地方性小煤企向大型企业集中,在地理上经历了从全国各地向西部集中的过程。这背后既是因为环保要求,也符合中国煤矿的分布状况。如果把视角放大,从更大的时间跨度观察中国煤炭生产的情况,不难发现其实生产的集中化一直在进行。


鄂尔多斯东北部,规模巨大的矿区▼

鄂尔多斯东北部规模巨大的矿区

图片来源丨长光卫星


1978年,全国煤矿多达8万处,矿均产量仅0.8万吨。随着中国煤炭需求量日益增长,煤矿在扩大生产的同时也在激烈竞争。设备、技术越先进,规模越大的矿企越能获得竞争优势和融资上的倾斜。小煤矿不但经济性不占优势,在环保与生产安全方面也往往不如大煤矿。近年来,煤炭行业的生产集中度已大幅提高。


矿工是真正的高危工种

如果选择下井,大企业明显更有保障些

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到2019年时,全国煤矿已减少到5356处,每矿平均年产71.9万吨。截至2020年底,这一数字进一步减少到4700处以下,每矿产能提高到110万吨。其中有52处为年产千万吨级,加起来产能高达8.2亿吨。最夸张的数据来自世界第一大煤矿,神东矿区补连塔矿,产量达2800万吨,原煤生产效率高达每人每年5万吨。


煤矿减少的背后,是煤矿企业的整合。如今最大的8家煤炭企业原煤年产量18亿吨,占到全国的47.6%。


中国煤炭产业的半壁江山▼


地理上,煤炭产区的集中更加明显。2020年西部地区煤炭产量23.3亿吨,占全国的60%,比2015年提高了5个百分点。东北、中部、东部地区的占比都在下降。


从大型煤炭基地的变化来看,2020年14个大型煤炭基地产量就占到了全国的96.6%,内蒙古、山西、陕西、新疆、贵州、山东、安徽、河南等8个省份占全国的89.7%。


山西,内蒙古和陕西三地是中国煤炭的主要产地

对全国的民生用电,工业运转是非常重要的▼


山西、陕西、内蒙古更是全国产煤重心。1980年,3省份产量只占全国的26%,2019年就上升到71%。


各省煤炭也逐渐从自给自足,变为从西部地区长距离运输。如今,全国煤炭净调出省只剩下内蒙古、山西、陕西、新疆四个省份。


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这些煤炭为中国的经济发展做出了巨大贡献。2019年按热值计,发电用煤市场价为汽油零售价的14%,民用天然气的42%,民用电的15%,所以煤炭是中国最廉价的能源。西部储量丰富的煤炭,结合东部丰富的劳动力资源、逐渐积累的资本,一起创造了近几十年来中国的经济成就。


山西朔州北部的大型露天煤矿▼

山西朔州北部的大型露天煤矿

图片来源丨长光卫星


中国为什么不all in煤炭

中国能源消耗量非常巨大,使用煤炭的成本相对较低,自给率也较高。但是长远来看,中国的能源不能过度依赖煤炭,在转型过程中也不得不面临长期阵痛。


煤炭资源是有限的,在资源减少,碳中和的驱动下

开发可再生能源是全球共同的目标▼


煤炭源自地质时代尚未分解便已被埋藏地下的植物,需要远超人类历史长度的时间慢慢形成,属不可再生资源,早晚有挖完的一天。虽然勘探与采掘技术还在提高,新的煤矿也不断被发现,但随着整体开采深度越来越深,开采成本也越来越高。


煤除了用做燃料,同时也是诸多工业门类的原材料(煤气化之后的衍生物,在工农业中都有重要作用)

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2018年,中国煤矿井平均开采深度已达510米,有47个矿井超过1000米,最深达1450米,其中不乏高瓦斯矿井。


同年,美国煤矿井平均采深90米,有57%的产量来自露天矿。在自然禀赋差距的基础上,中国煤矿工人人均年产煤仅有1052吨,而美国煤矿工人人均产量高达10784吨,相差十倍有余。中国煤炭平均出矿价每吨66.1美元,高于美国的38.5美元。而比中国煤炭资源禀赋更好的也不只美国一家。


露天矿的单位成本比地下采掘要低很多

我国露天矿的比例相对要低很多▼

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由于煤炭质量参差不齐,长距离运输又会推高成本。内陆腹地出产的动力煤,经铁海联运至沿海地区时,市场价猛增,比一部分进口煤的价位还高。所以当煤炭进口价格波动时,也会影响到包括发电在内的下游行业。


如果大A也能这么涨就好了▼


更大的问题在于,中国90%的煤炭资源分布在生态环境脆弱地区,一旦矿业造成环境破坏,后期治理的资金和时间成本也很高。同时煤炭也是造成雾霾的重要原因,2015年时,烧煤对全国PM2.5和二氧化硫排放量的贡献率分别达62%和80%。


供暖是需要煤的,相比空气质量,过冬才是第一位▼

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中国虽然有较多的煤炭资源(相比石油和天然气),但成本在国际上也不占优势。而煤炭行业的高污染特点也决定了它的环境成本。所以早在2005年制订“十一五”规划中,中国政府就已提出控煤。2010年煤产量计划控制在26亿吨,实际产量达到34.3亿吨。现实中,控煤的阻力很大。


看到这个高高低低的数据

在想数据和实际之间有多大出入▼


另外,直至今年仍然有煤矿矿难发生。为了煤矿工人的人身安全,正如《过去的人真笨,过去的人真难》里提到的,煤矿也在转型,变得智能化,目标是到2025年,井下重点岗位机器人作业,露天煤矿实现智能连续作业和无人化运输。



长期以来煤炭在中国能源结构中举足轻重,摆脱路径依赖谈何容易。一方面需要整个行业转型,背后是无数个体的生活发生变动。另一方面,我国能源需求量仍在上升,目前其他能源不要说彻底替代煤炭,即使满足新增需求都颇为不易。


当前技术条件下的新能源还会受天气影响,在极端天气下出力不稳定。而进口石油天然气不但昂贵,也再次转回到对外依赖的老问题上了。


漫山遍野是光伏,持续阴天怎么办▼

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随着2020年我国承诺2060年实现碳中和,控煤也成了一项必须完成但十分艰巨的任务。


之前出现的电力供应紧张问题,已经通过内蒙古、山西、陕西分别承担5300万吨、5300万吨、3900万吨长协煤源保障的方式解决。而今年冬天又是一个肉眼可见的拉尼娜冷冬,一些城市已经提前供暖。在长期规划与迫在眉睫之间,这种紧张感会持续多少年呢。

参考文献


1.http://www.xinhuanet.com/2021-03/03/c_1127163835.htm

2.https://www.efchina.org/Attachments/Report/report-lceg-20210430-3/2020%E8%83%BD%E6%BA%90%E6%95%B0%E6%8D%AE.pdf

3.https://www.chyxx.com/industry/202107/965376.html

4.https://www.cctd.com.cn/uploadfile/2021/0304/20210304104603452.pdf

5.https://www.cgs.gov.cn/ddztt/cgs100/bxcg/fwgj/201611/P020161125577066113658.pdf

6.https://www.bp.com/content/dam/bp/country-sites/zh_cn/china/home/reports/statistical-review-of-world-energy/2021/Statistical-Review-of-World-Energy-2021-China.pdf

内容来源:地球知识局