煤炭:变脸的能源(上)

发布者:唯品一生 2023-1-20 04:04

编者按:2022年不知不觉已经接近尾声。受到以“俄乌冲突”为代表的一系列“黑天鹅”“灰犀牛”事件影响,今年的全球大宗商品的生产与贸易都受到了巨大冲击,也有观点判断,已经催生了新一轮大宗商品超级周期的到来。

近日,“矿业界”特别策划“大宗矿产品面面观”栏目,邀请业内大宗商品分析专家,为您讲述各类大宗矿产品的故事,敬请垂注!

“脑壳一转 /面孔说变就变/ 眼睛一眨 /不过瞬息之间”,川剧中的绝技变脸“好耍又新鲜”。在大宗商品领域里,煤炭也拥有类似的“变脸”绝技。一会儿展示的是推动工业革命的重要能源,一会儿又看做是雾霾的元凶,有时还会被认为是安全的基石或绿色的希望......

煤炭一张黝黑的脸被整出了诸多花活儿,但其实在地下埋了两亿多年的煤炭本身变化是缓慢的,之所以会呈现出不同的面孔,变得不是煤炭,而是人们对煤炭的认识和应用方式在不断调整。

今日,分析师孔令龙为您带来——煤炭:变脸的能源(上)。

现在住在城市里的孩子,多半没见过书本里记载的煤炭,在现实中长得什么样子。一听到“燃烧自己照亮别人”,想到的也是只有在生日蛋糕上才能见到的蜡烛,但其实煤炭也同样担得起这个形容:不但发光,而且发热,照亮、温暖并驱动了人类的文明之路。

01

能源的呼唤

人类文明史可以看做是利用不同能源的迭代史,使用煤炭是人类涉足化石能源的一小步,也是文明形态向前推进的一大步。

率先迈出这一步的是中国人。上世纪70年代初,在辽宁省沈阳北陵附近发现了一处新石器时代的残留。在那处被称为的新乐遗址出土了7000多年前的精煤工艺制品,一道出土的还有碎煤精,精煤半成品和煤块。这被认为是世界上最早发现并使用煤的的确凿证据。

当然,煤炭最大的价值还是取代木柴,与火焰结合。煤炭和木柴本是同根生,只不过前者多了上亿年岁月积淀,因此能迸发出更厚重的热量。现在人们使用的煤炭,在地球上存在的时间远超人类,在约3亿年前的石炭纪,地球上覆盖着茂密的森林,它们因地壳运动而遭到掩埋在地底,经过长期高温高压等地质作用后,由最初的木材转变为煤炭这种可燃的有机矿物。

虽然人们很早就认识到了煤炭,而且同样重量的煤炭比木柴具有更高的燃烧值,但木柴却有煤炭难以比拟的可及性。煤炭要费尽气力才能从地底挖出,而且在古代的技术条件下,除了少数露天煤矿外,人们确实难以找到地下的矿脉在哪里。相反当时植被茂盛,木柴随手可及,住在乡下的可以自己捡柴生火,住在城里的则可以花钱购买柴火。

樵夫是农业社会普遍的四大职业之一,和渔夫、农民、文人并列。樵夫在郊外砍柴然后担进城里卖,负责维护能源生命线。由于每天内外奔波,因此被视为消息灵通人士,在《西游记》的一开头就有给孙悟空指引拜师之路,算得上是齐天大圣的引路人;《水浒传》里的“拼命三郎”石秀曾化妆成樵夫到祝家庄打探消息。市井演义小说是现实的反应,也说明当时人们对木柴的依赖。

但随着人口的增加和城市化的推进,在土地开垦中大量的树木被砍伐。近处的林木消失后,人们只能去更远的地方获取,导致“伐材采木、山谷渐深,辇致劳苦”的局面,在汴京这样上百万人口的大城市里,寒冬里更发生活由于缺乏木柴燃料而大面积冻死人的惨剧。樵夫难为无木之催,客观上需要哟新的燃料打破“柴荒”的瓶颈。

群山兀,煤炭出。煤炭被作为木柴的替代品从宋代开始被大量使用,并四处开花,比如陕西人用来烧瓷,四川人用来煮盐......苏东坡做徐州太守期间,也曾组织人力,专门进行煤炭勘探和开采,并写下一首《石炭》:“湿薪半束抱衾裯,日暮敲门无处换。岂料山中有遗宝,磊落如石万车炭......南山栗林渐可息,北山顽矿何劳锻。为君铸作百炼刀,要斩长鲸为万段。”

当越来越多的樵夫被矿工所代替,煤炭的时代在大约1000年前到来。

02

瓦特的世界

中国率先用煤炭取暖,并在冶铁和烧瓷中大规模使用,促进了兵器制造、货币铸造、陶瓷等行业的发展。从宋代开始的煤炭能源升级也被英国汉学家伊懋可(Mark Elvin)称为“中古时期的工业革命”。而正牌的工业革命发生在伊懋可的老家。虽然在18世纪才姗姗来迟,但推动了煤炭更大规模地使用,并使其成为工业的粮食,改变了全世界。

赋予煤炭“黑金”桂冠的是苏格兰人詹姆斯·瓦特,他手中的圣杯则是蒸汽机。虽然瓦特不是蒸汽机的首位发明者,但他集众家之大成改造完善的蒸汽机,却被历史铭记。

瓦特的蒸汽机最初就是“取之于煤,用之于煤”:用煤炭做动力,最早也使用在煤矿上,是要解决煤矿开发中切实遇到的问题。当时人们用煤越来越多,但随着煤炭采掘深度的加深,矿井出水、空气稀薄、甚至还有瓦斯爆炸等困扰着煤炭生产。蒸汽机于1776年在波罗姆菲尔德煤矿首次向公众展示其工作状态,通过使用蒸汽机进行排水,解决了矿底积水问题,煤矿透水事故得到有效控制能,大大提高了煤矿的开采效能和安全性。除了排水,蒸汽机还解决了煤矿的通风问题,在蒸汽机的带动下,气泵和鼓风机制造大量的空气,通过管道输送到矿井中,保障了矿井作业面的空气供给。

蒸汽机给煤炭开采插上翅膀,也为煤炭需求开拓了新的天地。不久以后蒸汽机被广泛应用于采煤业以外的纺织、冶金、造纸等其他工业部门,促进了制造业的大发展。

瓦特是幸运的,煤炭为他的发明提供了直接的动力;英国是幸运的,丰富的煤炭资源让其在发展中占得了先机。从北方的格拉斯哥到中部的曼彻斯特再到南部的伯明翰,英国煤炭储量丰富、分布广泛、运输方便,按照19世纪的英国经济学家威廉·斯坦利·杰文斯的观点,正是这种煤炭资源禀赋,使得英国国力超过欧洲大陆国家和美国,率先进入“蒸汽时代”,并利用优势构建起“日不落”的殖民帝国。

在煤炭大规模使用前,无论是手推肩扛,还是马车驼队,在交通运输中都是生物能在扛大梁,即使在地理大发现中大放异彩的帆船,也是利用固有的信风和洋流“靠天吃饭”,在通过赤道无风带时一筹莫展。而以煤炭当做动力德新的载具,更加高效快捷,并不容易被自然环境左右。

在煤炭燃烧散发出的热量中,孕育出蒸汽火车头,那是最能体现工业社会早期厚重之美的机械。一锹煤炭铲进锅炉,在蒸腾的炉火中发出的嘹亮汽笛声,骨子里带着“喝令三山五岳开道”的豪迈与浪漫。蒸汽船更是从与马车赛跑开始,以人们之前无法想想的蹄疾步稳之态,贯通七海,连接五洲。这些以煤炭为“粮食”的交通载具,使得世界“变小”,让人们的视野变大。

03

从战争动力到合作动力

在都德的名作《最后一课》中,在普法战争中失败的法国,被迫将阿尔萨斯和洛林割让给了胜利的一方。法国丢掉的不只是说法语的人口,还包括其主要的煤炭产区。

在大国竞争中,法国本来就由于煤炭不足落了后手。和英吉利海峡对岸的英国相比,法国煤炭资源本来就相对短缺,其煤炭产量还不足英国的八分之一,这就限制了其进入蒸汽时代的速度。法国不止煤炭少,而且质量不高,难以炼成焦煤,不利于冶金业的高效使用。失去了阿尔萨斯和洛林,对发法国的煤炭供应来说更是雪上加霜,让其日益远离“太阳王”路易十四时的骄傲和拿破仑时代的荣光。

法国人用了将近半个世纪才报了失去煤炭产区的一箭之仇。在抱上英国、美国等大腿后,法国艰难应下了第一次世界大战,而在战后的巴黎和会上,绰号“老虎”的法国时任总理克里蒙梭将德国当做肥美的猎物狠狠下口,不但收回了煤产区洛林和阿尔萨斯,还获得了德国萨尔区的煤矿开采权。

在那个年代,随着焦炭开始在钢铁冶炼中广泛使用,这使得煤炭的使用愈发广泛。越来越多的炼钢厂使用燃煤,更多的资金也被投入到对煤炭的研究中,这进一步的提升了煤炭利用率,使其逐步成为了当时社会最重要的能源。煤炭和钢铁的产量也成为衡量一个国家战争能力最直观的指标,煤炭是驱动战争的动力,也是战胜者揽入怀中的筹码。

划分煤炭战利品的巴黎和会并没有终结欧洲的战争,而是成为另一场规模更大、过程更残忍的战争的序曲。直到上世纪50年代,在战争废墟中人们才开始重新冷静思考煤炭对国家的意义。

这次登场的时任法国外长罗伯特·舒曼和高级专员让·莫内,并没有像前辈克里蒙梭那样通过夺取德国的煤矿来充实法国的煤场,他们提出了更加宏大的蓝图:通过欧洲合作来恢复和振兴法国的经济,特别是通过法德合作来实现法国经济的重建。而实现这个目标的第一步是把法德两国的煤炭、钢铁资源置于一个超越国家的管理机构之下,对煤钢资源共同开发和使用,当这两样最重要的战争资源被共同管理,再次发动战争的概率也大大下降。

在这种思路下,法国、西德、意大利、比利时、荷兰及卢森堡六个国家在1951年通过签订《巴黎条约》成立了欧洲煤钢共同体。这是欧洲漫长历史上出现的第一个拥有超国家权限的机构。成员国的政府第一次放弃了各自的部分主权,并将这些主权的行使交给一个独立于成员国的高级机构。

煤炭成为前所未有的政治实验的主角,煤钢联营也成为区域一体化的雏形,也是当前欧盟的前身。煤炭这种资源从战争的筹码,变成了合作的基石——在煤钢联营成立后的70多年里,西欧果真再无战争。

作者介绍:孔令龙,大宗商品分析师。多年从事宏观经济政策和大宗商品市场研究,曾担任央视特约财经评论员,并在《中国证券报》等媒体开设专栏。先后出版专著《伦敦金融城的中国背影》和《谁给黄金定价》,译著《信号:如何辨别复杂的世界经济》《思想经济学》,参与撰写《黄金市场蓝皮书》。

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