煤炭对环境的影响研究
—— 世界自然基金会(中国)资助项目
煤 炭 信 息 研 究 院
课题组长,黄盛初
课题组成员:胡予红 孙欣
张文波 张斌川
Email,huangsc@coalinfo.net.cn
电话, 010 - 8465 7818
2003年 9月 17日
? 研究目的
?研究分析中国目前煤炭生产与消费对环境的
影响及造成的经济损失
?中国现行政策对煤炭生产和消费的影响
?中国 2010-2020年煤炭生产与消费及其环境影
响预测
?提出减缓中国煤炭资源开发利用造成环境污
染的政策和建议
1,煤炭在中国能源生产和消费中的地位
图 1 2000年中国能源消费结构
1,煤炭在中国能源生产和消费中的地位
我国近十年来的年平均原煤产量高达 12.3亿吨,但由于技术
设备和采矿方法落后而导致的较低的煤炭回采率,实际要消耗的
煤炭资源高达 43亿吨之巨,几乎已相当于全球的煤炭产量 。
1 0, 8 1 0, 8 7
1 1, 1 6
1 1, 5 1
1 2, 4
1 3, 6 1
1 3, 9 7
1 3, 7 3
1 2, 5
1 0, 4 5
9, 9 8
1 1, 0 6
1 3, 9 3
5, 0 0
7, 5 0
1 0, 0 0
1 2, 5 0
1 5, 0 0
亿吨
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 年
图 2 1990-2002年中国原煤产量
1,煤炭在中国能源生产和消费中的地位
图 3 1993- 2002年中国煤炭消费量
中国不但是世界上最大的煤炭生产国,同时也是世界上最大
的煤炭消费国,2000年中国煤炭消费量占世界煤炭消费总量的
28%。“九五”期间,煤炭年均实际消费量达 13.18亿吨。
1 2, 0 9
1 2, 8 5
1 3, 7 7
1 4, 4 7
1 3, 9 2
1 2, 9 5
1 2, 6 4 1 2, 4 5
1 2, 6
5, 0 0
7, 5 0
1 0, 0 0
1 2, 5 0
1 5, 0 0
亿吨
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 年
2,煤炭开采对环境的影响
? 井工开采
表 1 200 0 年 我国 国有 重点 井工 煤矿 造成 土地 破坏 情况 ( 单位, 公顷 )
地表塌陷总面积 复垦面积 当年塌陷面积 当年复垦面积
国有 重点 井工 煤矿 293681 43591 9531 3239
2,煤炭开采对环境的影响
表 2 2000 年我国国有重点露天矿对土地的破坏情况(单位:公顷)
地表塌陷总面积 复垦面积 当年塌陷面积 当年复垦面积
国有重点露天矿 12238.16 1468.3 561.72 268.49
? 露天开采
2,煤炭开采对环境的影响
表 3 2000 年我国国有重点煤矿矸石排放情况
矸石山(座) 年矸石产生量(万吨) 历年矸石总量(万吨) 压占土地面积(公顷)
1 1 9 8 9643 190637 14514
? 矸石排放
2,煤炭开采对环境的影响
? 煤炭开采对水资源的破坏和污染
煤炭开采过程中产生的废污水中含有大量的硫化物、石油类
药剂、有害重金属离子等有害物质,不仅造成了水资源的浪费,
而且污染了矿区周围的水环境。 表 4 200 0 年 我国 煤矿 排放 工业 废水 情况
工业 废水 排放 总量 矿井 水 采煤 废水 洗煤 水 其他 废水
2 7, 5 亿吨 23 亿吨 3, 5 亿吨 5000 万吨 45 00 万吨
2,煤炭开采对环境的影响
? 煤炭开采对大气环境的污染
? 煤矿开采中释放的矿井瓦斯,其主要成分是 CH4,温室
效应是 CO2的 21倍,是引起全球大气变暖的主要原因之
一。 。
? 煤矿矸石自燃产生的大量含 SO2,CO2,CO等有毒有害
气体是对大气环境的另一个严重污染 。 表 5 200 0 年 我国 煤矿 开采 对 大气 环境 的 污染 情况
2000 年 煤矿 瓦斯 排放 总量 矸石 山 自燃
排放 量 达 9 6, 2 5 亿 m
3
( CH 4 纯量 ), 约 占 全
球 排放 总量 的 60%, 相当 于 1, 3 8 亿吨 CO 2
中国 现有 矸石 山 1500 余座, 其
中 长期 自燃 的 有 389 座
3,煤炭利用对环境的影响
直接燃烧原煤一直是我国煤炭消费的主要特点,
我国目前 62%的原煤未经洗选或洁净化处理就直接用
于燃烧,这直接导致了我国严重的燃煤型大气污染的
现状。
表 6 2000 年全国燃煤排放污染物情况
燃煤排放物 排放量 占全国总排放量( % )
SO 2 1995 万吨 90
烟尘 1 165 万吨 70
CO 2 30, 52 亿吨 80
NO x 1015 万吨 65
3,煤炭利用对环境的影响
? SO2排放及酸雨
自 1995年我国 SO2排放量超过美国成为世界第一以来
,我国一直高居这一位臵。而近十年来我国的 SO2排放量
与煤炭消费量的相关系数高达 0.96。
1285
1239
1245
1264
1295
1392
1447
1377
1825
2370
2328 2346
2090
1857
1995
1948
1000
1250
1500
1750
2000
2250
2500
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001

煤炭消费量/ 百万吨
S O 2 排放量/ 万吨
图 4 1994- 2001年煤炭消费量与 SO2排放量趋势图
3,煤炭利用对环境的影响
? SO2排放及酸雨
据统计,目前中国 SO2污染产生的酸雨危害面积已达到国
土总面积的 30%,全国年均降水 pH值低于 5.6的城市地区已占
全国面积的 70.6%,我国已成为世界三大酸雨区之一。
3,煤炭利用对环境的影响
3,煤炭利用对环境的影响
?CO2排放及温室效应
2000年我国 CO2排放量达 30.52亿吨,比 1990年排放量增长了
33.3%,仅次于美国,而其中燃煤排放的 CO2量占 80%左右。
1285
1245
1392
1447
1377
2890
3006
3153 3127
3052
1000
1250
1500
1750
2000
2250
2500
2750
3000
3250
3500
1994 1995 1996 1997 2000

煤炭消费量/ 百万吨
C O 2 排放量/ 百万吨
图 5 1994- 2000年煤炭消费量与 CO2排放量趋势图
3,煤炭利用对环境的影响
?CO2排放及温室效应
CO2是世界公认的导致全球增温的主要祸源,据联合国政府
间气候变化专门委员会( IPCC) 不久前公布的研究结果,目前
全球平均温度比 1000年前上升了 0.3~ 0.6℃ 。而据预测,由于能
源需求的不断增加,到 2050年全球 CO2排放量将增至 700亿吨,
全球平均气温将上升 1.5~ 4.5℃ 。
表 7 温室效应 造成 的 危害 和 经济 损失
温室效应 造成 的 危害 经济 损失
由于气候变暖, 近 1 0 0 年来 北极冰盖减少了
42%,海洋面上升了 50 厘米,造成森林迁移、
土地盐碱化,危及沿海地区
20 世纪 90 年代 造成的实际经济损失
高达 6 2 5 2 亿美元,是 50 年代的 10

3,煤炭利用对环境的影响
? NOx与烟尘排放及危害
煤炭燃烧生成的烟气中还含有大量的 NOx和烟尘,
2000年我国燃煤排放 NOx约 1015万吨左右,排放烟尘 1165
万吨。
4,煤电对环境的影响
燃煤电厂一直是我国煤炭消费大户,对环境影响也最大。
我国煤电的烟尘,SO2排放量均占全国第一位,其中煤电 SO2
的排放占到了“两控区”排放量的 59%以上。
4 4, 6 %
25%
42%
19%
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
S O 2 烟尘 C O 2 N O x
图 7 煤电排放污染占全国污染物排放比重
5,煤炭开采、运输和利用引起的经济损失
? 煤炭开采引起的经济损失
表 8 煤炭开采造成的经济损失
水、大气和植被等的破坏和污染造成的经济损失
事故和职业病造
成 的 经济损失
塌陷
土地
每 采
10 M t 煤
2000 年废
水排放量
甲烷
排放
矸石山
堆积量
经济
损失
0,2 公顷 /
万 吨 煤
迁移
2000 人
2 7,5 亿 t
96
亿 m
3
/a
30 亿 吨
约 240
亿元 / 年 *
约 40 亿元 / 年 *
5,煤炭开采、运输和利用引起的经济损失
? 煤炭运输和利用引起的经济损失
据估计,我国 1995年仅空气和水污染造成的经济损失就
高达 4480亿元(约 540亿美元),相当于国内生产总值的 8%
左右。
表 9 煤炭运输与煤炭利用污染环境造成的经济损失
铁路、公路运输 能源利用引起的经济损失(包括煤炭)
输煤扬尘 经济损失 人体健康
1995 年空气和水污
染造成的经济损失
11 万吨 12 亿元 约死亡 30 万人 / 年 4480 亿元
5,煤炭开采、运输和利用引起的经济损失
? 燃煤发电污染造成的经济损失
据煤炭发电所产生的污染及单位污染所造成的经济损
失,粗略估算出 2001年中国燃煤发电污染引起的经济损失
高达 2000亿元左右。
表 10 燃煤发电污染造成的经济损失估算
SO 2 排放 电厂 废水 烟尘 排放
经济损失 423 ~ 477 亿元 440 亿元 277 ~ 600 亿元
6,燃煤发电与可再生能源发电的成本比较
对于燃煤发电,在不考虑发电对环境造成的污
染的情况下,其发电单位投资和发电成本与可再生能
源相比较低。当计入燃煤发电造成的经济损失后,经
不完全燃煤发电的发电成本将增加 0.15元 /kWh。
表 11 计入经济损失的燃煤发电成本与可再生能源发电成本的比较
能源 煤电 水电 风电 太阳能发电
发电成本(元 / k W h ) 0.25 - 0.45 0.15 - 0.70 0.40 - 0.90 相当高
7,现有政策对煤炭生产与消费及其环境后果
的影响
? 国家宏观产业及经济政策
? 可持续发展战略,使我国能源生产消费结构向降低煤
炭比重、提高煤炭利用效率的方向发展。
? 产业结构调整战略,对第二产业内部结构进行调整,
能耗高、能源效率低下和污染严重的传统工业的发展将受
到限制。
? 能源政策
? 优化能源结构,大力发展清洁能源和新能源
7,现有政策对煤炭生产与消费及其环境后果
的影响
? 节能政策
? 我国现已颁布了 127项节能法规和条例,53项节能设计
规范,近 164项有关节能的国家标准。 1998年 1月 1日颁
布实施的,中华人民共和国节约能源法》,标志这我
国的节能工作纳入法制化的轨道。
? 提高了煤炭的利用率,我国一次能源中煤炭消费的比
例由 1990年的 76% 下降到 2000年的 66.1%。
? 环保政策
? 先后颁布了《中华人民共和国环境保护法》、《大气
污染防治法》、《水污染防治法》、《固体废物污染
环境防治法》等配套法律,使我国环境保护工作有法
可依。
? 在制定《煤炭法》、《矿产资源法》和《电力法》等
其它法律法规时,也加入了相关的环境保护内容。
7,现有政策对煤炭生产与消费及其环境后果
的影响
? 环保政策
? 提高了我国的原煤入洗率,关停了一大批高硫高灰煤
矿,推动了清洁燃料的使用,加快了脱硫除尘设备的
推广和利用。
? 环保政策的实施使我国各种污染物的排放总量得到控
制,2000年全国 SO2,烟尘、工业粉尘和废水中的化
学需氧量、石油类、重金属等 12项主要污染物的排放
总量比“八五”末期分别下降了 10-15%。
8,2010-2020年煤炭生产与消费及其环境影响
预测
? 煤炭生产与消费量预测
表 12 2005 - 2020 年煤炭生产能力与生产量预测(亿吨)
2005 年 2010 年 2015 年 2020 年
煤炭生产能力 * 9.7 1 1.1 12.2 12.5
煤炭产量 14.6 15.9 16.4 17
* 国有煤矿(不含年产量低于 3 万吨的国有煤矿)生产能力预测
表 1 3 2010 和 2020 年煤炭需求量与消费量预测(亿吨)
2010 年 2020 年
煤炭需求量 12.8 15.9
电煤需求量 7.08/55.3% 9.74/61.3%
工业煤需求量 2.96/23.1% 3.26/20,5%
8,2010- 2020年煤炭生产与消费及其环境影响
预测
? 环境影响预测
表 1 4 201 0 - 2020 年煤炭开采利用产生的环境影响预测
2010 年 2020 年 备注
CO 2 (百万吨) 3169 3985
CH 4 (亿 m
3
) 143,1 156,6 未考虑回收利用
SO 2 (万吨) 1467 1 198 按年减排 2% 计算,平均硫分 1%
烟尘(万吨) 702,6 218,4
土地沉陷面积(公顷) 28620 31320 按每采一万吨煤塌陷土地 0.2 公顷
水资源破坏(亿吨) 39.8 43.5 按开采一吨煤损失 2.5 吨水
9,政策建议
? 不断优化能源结构,降低煤炭在一次能源中的比
例。
? 大力开发可再生能源。
? 鼓励煤炭清洁利用与开发,即清洁生产煤炭,生
产清洁煤,清洁利用煤。
? 大力治理燃煤环境污染,特别是燃煤电厂的污染
排放。
? 建立成熟完善的能源市场环境和能源市场机制。
? 加强环境管理和环境执法力度,完善排污收费制
度。
? 综合各种措施解决能源安全问题。