我国未来煤炭供应能力预测研究，本文主要内容关键词为：煤炭论文,能力论文,未来论文,我国论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
0 引言
我国是世界上少数几个以煤炭为主要常规能源的国家。2005年，全球一次能源消费中，煤炭仅占27.8％，而我国高达68.9％。在全国常规能源资源经济可开发探明剩余可采总储量中，煤炭占87.4％，石油占2.8％，天然气占0.3％，水能占9.5％(技术可开发的水能，按使用100a计算)。尽管经过多年努力，我国在水电开发、沼气建设、风电建设、太阳能利用等方面取得了显著的成绩，未来水电、风电等可再生能源开发将迎来持续快速增长的黄金时期，但是从总体上看，我国可再生能源在能源生产和消费总量中所占比重依旧较小，只能起到辅助调节作用。由于调整能源结构在一定程度上受到资源结构的制约，以煤为主的能源资源和消费结构在未来相当长的一段时间将不会发生根本性改变，使得煤炭的生产、供应和高效利用成为实施我国能源发展战略、确保发电能源安全可靠供应的重大问题。
1 我国煤炭资源状况
1.1 资源总量
据全国第3轮煤炭资源预测资料[1]，预测全国垂深2000m以内浅煤炭资源总量为5.57万亿t。其中新疆、内蒙古、山西、陕西、贵州、宁夏6省(区)占全国煤炭资源总量的87％，分别居全国的第1-6位。
预测1000m以内浅煤炭资源量为2.86万亿t，目前已累计查明约1.2万亿t，查明程度42％。截至2005年底，全国煤炭保有资源量为10430亿t，排在俄罗斯和美国之后，居世界第3位。其中山西、内蒙古、陕西、新疆、贵州、宁夏6省(区)占全国煤炭保有资源量的81.2％，分别居全国的第1-6位。
1.2 煤炭种类
我国煤炭种类从褐煤到无烟煤均有分布。煤质总体上较优良，原煤灰分和硫分低，发热量高，工业用途广泛。但肥煤、焦煤和瘦煤资源储量仅占保有资源量的15％左右，硫分小于1％的优质炼焦用煤较少，是我国稀缺煤种。
1.3 煤炭分布
煤炭资源主要分布在秦岭—大别山以北地区(北方地区)，超过90％，且集中分布在晋陕蒙宁新5省区。秦岭—大别山以南(南方地区)占全国的比重不足10％，且集中分布在贵州和云南2省(占南方地区80％)。我国经济最发达的东部十省市(包括北京、辽宁、天津、河北、山东、江苏、上海、浙江、福建、广东)保有资源储量仅占全国的5％。
1.4 煤炭赋存条件
同美国、俄罗斯、澳大利亚等煤炭资源大国相比，我国煤层埋藏深、构造复杂，适宜露天开采的煤炭资源量约占6％，而美国在60％左右，澳大利亚为76％左右。
煤层构造与世界主要产煤国家相比为中等偏下水平，简单构造类型的煤矿主要分布在山西、陕西、内蒙古、宁夏、新疆5省区。
我国煤矿瓦斯较高，严重影响煤矿安全。国有重点煤矿中，高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井数量接近50％；国有地方煤矿和乡镇煤矿中，高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井数量占1/4以上。
1.5 资源开发现状
在煤炭10430亿t保有资源量中，已占用(已划给生产矿井和正在建设矿井)4030亿t、占38.6％，尚未利用6400亿t、占61.3％。我国煤炭保有储量分布情况如图1所示。其中，送端地区包括晋陕蒙宁新，受端地区包括京津冀鲁、华东四省一市和华中东四省。
从开发强度上看，由于煤炭消费布局与煤炭资源分布不协调、煤炭运输制约及煤炭生产企业受利益驱动等因素，受端地区(包括京津冀鲁、华中东四省、华东四省一市)煤矿超强度开发问题严重，已占用储量占其保有储量的68％，增产潜力十分有限。送端地区(晋陕宁蒙新)一些煤矿年产量超过原设计生产能力，使得煤矿未老先衰，矿区稳产期大大缩短，煤炭产量下降期提前到来，且下降幅度大，不但对地区和矿区经济与社会产生较大影响，而且更为严重的是对全国煤炭产需平衡造成剧烈冲击，增加铁路运输压力，影响煤炭供应和调运的安全。基于国家能源储备和能源总体安全考虑，这种局面也是十分不利的。
送端地区已占用储量仅为其保有储量的35％，增产潜力巨大。
图1 我国煤炭保有储量分布情况
Fig.1 Distribution of ensured coal reserves in China
2 “十五”期间煤炭供需形势回顾
2.1 煤炭生产状况
“十五”期间，在市场的强劲拉动下，我国煤炭产量高速增长，年均增加1.81亿t，年均增速11％，是历史上发展最快的时期。2005年全国煤炭产量22.05亿t(比2000年的13亿t增长了70％)，占世界煤炭产量的37％，占我国一次能源生产总量的76.3％。
截至2005年底.全国煤矿数量约2.2万处，煤炭生产能力21.7亿t。按井型分类，大中型煤矿11.7亿t、占53.9％，小型煤矿10亿t、占46.1％；按所有制分类，国有重点煤矿10.2亿t、占47％，国有地方煤矿3亿t、占13.8％，乡镇煤矿8.5亿t、占39.2％。
2005年煤炭产量1亿t以上的有山西、内蒙古、陕西、河南、山东和贵州6省区，合计产量13.93亿t，占全国的63.6％。其中仅山东省主要以大中型煤矿为主.而其余5省区小型煤矿产量所占比重大。1亿t以下、5 000万t以上的有黑龙江、四川、安徽、河北、辽宁和云南6省，合计产量4.73亿t，占全国的21.6％。其中安徽、辽宁和河北3省以大中型煤矿为主，而黑龙江、四川、云南3省小型煤矿产量比重较大。
“十五”期间，煤炭市场需求旺势，主要受煤炭资源条件和地理位置影响，资源丰富且开发优势较好的晋陕蒙宁区产量增速最快，达到107％；其次为资源丰富的新甘青藏区，增速82％；资源条件和市场较好的西南区，增速达到70％。这3个区均超过全国68％的增速；煤炭调入区的京津冀区、东北区、华东区和中南区尽管市场条件最好，但受资源条件限制，增速分别为25％、33％、39％和34％。
2.2 煤炭消费状况
2005年国内煤炭消费量21.23亿t，比2000年的12.84亿t增加8.39亿t，年均增长1.68亿t，年均增速10.4％，是历史上最快的时期。“十五”期间，国内煤炭消费增速呈“前慢中快后降”的发展态势，即2001、2002年增速分别为2.7％、4.3％，2003、2004年增速进一步加快，分别达到19.6％、17.3％，2005年回落到9.9％。
主要耗煤工业电力(发电和供热)、钢铁、建材、化工用煤分别达到11.26亿t、2.75亿t、2.9亿t、0.97亿t，占国内用煤的比例分别为53.4％、12.8％、13.7％、4.6％；4个行业用煤合计17.88亿t，占国内用煤的84.2％。电力工业用煤是拉动国内用煤增长的主要因素。2005年与2000年比，国内煤炭消费增长8.24亿t，电力工业用煤增长了5.34亿t(是“九五”期间的3.2倍，平均每年增加1亿t以上，年均增长13.7％)，占国内用煤增量的64.8％。
“十五”期间，我国GDP年均增速9.5％，国内煤炭消费年均增速10.4％，年均煤炭消费弹性系数为1.09，是历史上最高的时期。“十五”头2a，煤炭消费弹性系数较低，分别为0.32和0.47，后3 a煤炭消费增速超常发展，弹性系数分别为1.96、1.72、0.90，但是呈回落的趋势，和煤炭市场的总体变化一致。
“十五”期间，煤炭消费年均增速按地区排序，依次是华东13.2％、晋陕蒙宁11.3％、京津冀10.9％、中南9.4％、西南9％、新甘青藏8.9％、东北6.1％。超过全国煤炭消费年均增速10.4％的省份是宁夏、海南、福建、浙江、山东、河北、云南、江苏、内蒙古、广东、江西、陕西。电力工业用煤增长较快的省份依次是海南、云南、贵州、宁夏、江苏、湖南、广西、福建、山西、江西、四川、浙江、陕西、河南、内蒙古、山东。
3 未来我国煤炭需求预测
2005年，电力、钢铁、建材和化学等四大工业的耗煤量占国内煤炭消费量的85％左右，将其作为煤炭需求预测的主要依据准确性较高。
2005年全国发电量2.5万亿kW·h，其中煤电发电量1.98万亿kW·h，发电和供热用煤11.26亿t(其中发电用煤10.19亿t，供热用煤1.07亿t)。根据文献[2]的预测结果，2010年电力工业煤炭需求量为16.4亿t，其中发电用煤14.7亿t，供热用煤1.7亿t；2015年电力工业煤炭需求量为19.5亿t，其中发电用煤17.7亿t，供热用煤1.8亿t；2020年电力工业煤炭需求量为22.0亿t，其中发电用煤20亿t，供热用煤2亿t，如表1所示。根据最新的统计和预测分析，2010和2020年的发电用煤还可能超过表1预测值。
表1 电力工业煤炭消费预测
Tab.1 Coal consumption forecast of electric power industry
根据中国煤炭工业发展研究中心对钢铁、建材、化工、其他行业以及煤炭净(进)出口分析预测，2010年、2015年、2020年全国煤炭需求量分别为27.7亿t、31.1 亿t、34.4亿t [3]。电力用煤占全国煤炭需求量的比例2010年、2015年、2020年分别为59.2％、62.7％、64.0％，如表2所示。
从需求增量上看，电力工业用煤仍然是拉动煤炭消费增长的主要因素。预测2010、2015、2020年电力工业用煤(含供热)比2005年增加5.1亿t、8.2亿t、10.7亿t，分别占同期国内煤炭需求增长量的81％、84％、80％。
表2 全国煤炭需求预测
Tab.2 Coal demand forecast in the whole industries 万t
4 未来煤炭生产布局分析
4.1 “十一五”煤炭功能区划分
根据煤炭资源、区位、市场等情况，《煤炭工业“十一五”发展规划》将全国分成3个煤炭功能区，即煤炭调入区、煤炭调出区和煤炭自给区[4]，如表3所示。其中：煤炭调入区包括东北、京津冀鲁、华东四省一市、华中东四省、广东、广西、海南；煤炭调出区包括晋陕蒙宁；煤炭自给区包括西南、新甘青藏2个规划区。全国煤炭开发战略为：稳定调入区生产规模，增加调出区开发规模，适度增加自给区资源开发。
表3 “十一五”期间煤炭功能区划分
Tab.3 Division of coal function regions du ring the 11[th] Five-Year period
(1)稳定调入区生产规模。东北区要在稳定现有生产规模的基础上，加强地质勘探，积极寻找接续资源，适当建设大中型煤矿，解决煤矿衰老接续问题，提高小型煤矿办矿标准。京津冀区要稳定煤炭生产规模，提高小型煤矿办矿标准，做好小型煤矿退出工作。华东区要加强深部煤炭地质勘查，提高勘查程度，解决衰老矿井接续问题。中南区要提高河南深部
资源勘查程度，建设一批大中型矿井，稳定生产规模，同时要大力整合现有小型煤矿，提高矿井规模和办矿标准。
(2)增加调出区开发规模。晋陕蒙宁区要重点建设神东、陕北、黄陇、晋北、晋中、晋东、蒙东、宁东等8个大型煤炭基地，提高勘查程度，增加精查储量，以建设大型、特大型煤矿为主，新建煤矿原则上不低于120万t/a。重组和关闭小型煤矿，减少矿点数量。对山西省优质炼焦煤资源实行保护性开发，合理利用。
(3)适度开发自给区资源。西南区要充分发挥贵州和云南煤炭资源丰富的优势，建设云贵大型煤炭基地，提高勘查程度，适度扩大生产能力，以满足当地需要为主，并调出部分煤炭到两广和湖南等地。新甘青区要加强煤炭资地质勘查，做好矿区总体规划，合理开发资源。
根据上述全国煤炭开发战略和发展规划，“十一五”期间要满足我国国民经济发展对煤炭需求的增加量，将主要由晋陕蒙宁提供。未来在继续开发晋陕蒙宁煤炭资源的同时，需要逐步加大新疆煤炭资源开发力度，将新疆建设成为我国重要的能源资源战略基地。
4.2 全国煤炭产量预测
按照“以需定产”的原则，规划2010、2015、2020年全国煤炭产量分别为27.7亿t、31.1亿t、34.4亿t。中国煤炭工业发展研究中心预测对各水平年各省份的煤炭产量预测情况如表4所示。对照“十一五”期间煤炭功能区划分和电力送、受端地区范围，可以看出，煤炭调入区对应电力受端地区，煤炭调出区对应电力送端地区。
根据全国煤炭供需平衡，规划晋陕蒙宁新五省区2010、2015、2020年煤炭产量为15.6亿t、18.8亿t、21.6亿t。送端地区煤炭产量大幅增加，占全国的比例将逐步提高，2005年送端地区煤炭产量占全国总量的49％，2010、2015、2020年将分别占56％、61％、63％。受端地区煤炭产量基本维持在现有水平，占全国的比例将逐步下降，2005年占27％，2010、2015、2020年将分别占23％、20％、18％，见图2。
5 未来我国煤炭供应能力分析
5.1 现有和在建煤矿供应能力分析
2005年全国现有大中型煤矿年生产能力为11.7亿t，在建大中型煤矿规模3.6亿t(截至2005年底)，考虑现有煤矿的衰老报废，预测现有和在建大中型煤矿2010、2015、2020年的供应能力分别为15亿t、14.5亿t、13.8亿t。
2005年全国现有小型煤矿生产能力10亿t，在建规模0.8亿t(截至2005年底)。根据国务院安全生产委员会办公室《关于制定煤矿整顿关闭工作三年规划的指导意见》(安委办〔2006〕19号)、国家12部门《关于进一步做好煤矿整顿关闭工作的意见》(国务院办公厅以国办发〔2006〕82号转发)文件精神，2010年全国小型煤矿数量将控制在1万处左右。在国家强有力整顿措施的作用下，预测现有和在建小型煤矿2010、2015、2020年的供应能力将分别被控制在7亿t、6亿t、5亿t左右[5]。
综上分析，全国现有煤矿和在建煤矿供应能力2010、2015、2020年分别为22亿t、20.5亿t、18.5亿t。根据对全国煤炭需求预测，2010、2015、2020年煤炭供应缺口分别为5亿t、10.6亿t、15.9亿t，见表5。
表4 全国煤炭产量预测
Tab.4 Production forecast of coal in China亿t
图2 全国煤炭生产布局预测
Fig.2 Distribution forecast of coal production in China
表5 全国现有和在建煤矿供应预测
Tab.5 Supply forecast of onsite and building mines in China亿t
5.2 新开工煤炭需求分析
为弥补煤炭供应缺口，2006—2020年，需要新增煤炭产能15.9亿t，其中，小型煤矿通过整合，增加产能2亿t；新开工(扩建)煤矿16.9亿t，投产发挥产能13.9亿t，结转2020年以后3亿t。五年规划如下：
“十一五”期间，需要新增煤炭产能5亿t。其中，小型煤矿通过整合，升级为大中型煤矿，增加产能2亿t；新开工(扩建)规模5亿t，投产发挥产能3亿t。
“十二五”期间，需要新增煤炭生产能力5.6亿t。其中，“十一五”结转2亿t全部投产发挥产能；新开工(扩建)规模6.1亿t，投产发挥产能3.6亿t。
“十三五”期间，需要新增煤炭生产能力5.3亿t。其中，“十二五”结转2.5亿t全部投产发挥产能；新开工(扩建)规模5.8亿t，投产发挥产能2.8亿t。
新开工煤矿主要分布在晋陕蒙宁地区。未来15a，全国新开工(扩建)煤矿规模16.9亿t。其中，晋陕蒙宁区13亿t，约占77％。
5.3 煤炭资源勘探对煤炭供应保证程度分析
“十一五”期间全国开工煤矿建设规模为5亿t，需要精查储量约1 250亿t。现有精查储量752亿t(截至2004年底数据)，尚缺精查储量498亿t，需要投入勘探经费约100亿元。2011—2020年全国开工煤矿建设规模11.9亿t，估算需要精查地质储量2900多亿t，且绝大部分以普查和找煤程度为基础完成精查勘探，估算需要投入勘探经费580亿元。
“十五”中后期以来，我国煤炭消费快速增长，市场价格大幅回升，煤矿项目投资收益前景看好。受利益驱动，各地投资煤矿的热度日趋增长。近几年国有煤炭企业、非煤企业(主要是电力企业)、民营企业也都加大了对煤炭资源的勘探投资力度，但部分企业勘探的煤炭资源通过违规招标、拍卖和挂牌取得的探矿权，其勘探增加的精查储量不上报国家主管部门或瞒报。因此，目前国家正式对外公布的煤炭精查储量偏小。
6 煤炭开发利用需要重点解决的几个问题
6.1 煤炭安全生产
目前我国小煤矿数量偏多，安全事故频发，隐患严重。近年来，受短期利益驱动，私营民营小煤矿点多面广，不少小煤矿安全生产水平低下、非法违法开采煤炭资源，是导致煤矿死人记录居高不下的重要因素。在煤炭资源富集地区建设大型煤炭基地，整合资源，提高煤炭产业集中度，有利于提高煤炭安全生产水平。内蒙古呼盟、锡盟地区褐煤资源丰富，适宜露天开采，实现就地转化为电能集中外送。露天开采可以做到零死亡率，有利于提高煤矿生产的安全度，因此应进一步加大开发利用力度。
6.2 煤炭资源有效利用
小煤矿布局不合理、资源浪费等问题十分突出。国有重点煤矿的资源采出率一般在50％左右，国有地方煤矿和乡镇煤矿不到30％，有的仅为10％～15％，均远低于世界60％的平均水平。露天煤矿几乎可以实现100％资源回采率。优先建设大型现代化露天煤矿和现代化矿井，加快淘汰小型煤矿，可以提高资源回收率。按照循环经济的理念，综合开发利用煤炭及与煤共伴生资源，加大发热量较高的洗选煤调出比重，褐煤、洗中煤、煤泥、煤矸石等低燃值煤炭应当就地转化为电力。这是提高煤炭资源使用效率的必由之路。
6.3 煤炭清洁燃烧
以煤为主的基本国情使得我国在降低单位能源的二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳排放强度方面比其他国家面临更大的挑战，需要加快发展煤炭清洁燃烧技术。一是需要积极发展煤炭洗选加工，在大型煤炭基地建设一批具有国际先进水平的选煤厂，夯实煤炭资源洁净、高效、综合利用的基础；二是需要大力发展60万kW及以上超(超)临界机组，同时采用高效洁净发电技术改造现役火电机组，实施“上大压小”和小机组淘汰退役，有效降低常规燃煤发电二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳排放强度；三是大力研发整体煤气化联合循环(IGCC)技术，替代常规燃煤发电方式。通过引进技术和自主创新相结合，加快二氧化碳捕获及利用、封存技术的研发和商业化进程，在条件成熟时期逐步建成一批低排放或零排放燃煤电厂。
7 结语
煤炭是我国主要的常规能源，在未来相当长的时期内，我国仍将是以煤为主的能源结构。“十五”期间，我国煤炭产销两旺。预计在电力用煤需求增长强有力拉动下，到2020年我国煤炭需求仍将保持较快的增长态势。在东部地区煤炭资源日益枯竭的形势下，满足我国煤炭需求的增量部分将主要由晋陕蒙宁提供，并需要逐步加大新疆等地煤炭资源的开发力度。2006—2020年，为弥补煤炭供应缺口，全国需要新增煤炭产能15.9亿t，相应地，需要新增精查储量3 400亿t。未来煤炭开发利用需要注重安全生产、资源综合利用和清洁燃烧等问题，采取有效措施加以解决。