德国煤炭工业发展趋势

黄 岚

(应急管理部信息研究院，北京市朝阳区，100029)

德国是世界第四大经济强国、欧盟最大经济体，也是第八大煤炭生产国及第九大煤炭消费国。德国煤炭资源丰富，根据英国石油公司《世界能源统计年鉴》，2018年德国硬煤(烟煤和无烟煤)可采储量为3 Mt，褐煤可采储量为3.61 Gt，总可采储量为3.610 3 Gt，占世界煤炭总可采储量的3.4%。煤炭在德国一次能源结构中曾占绝对统治地位，但从1990年开始，煤炭在能源行业的重要性逐步降低。2019年，煤炭在一次能源消费所占的份额为17.7%，居第3位。煤炭是德国重要的电力来源之一，但由于近年来德国一直推行以可再生能源为主导的“能源转型”战略，煤炭工业政策整体调整，2018年德国国内硬煤生产停止，燃煤电厂将逐步被淘汰。

1 煤炭资源

德国的煤炭资源生成于古生代、中生代和新生代。古生代煤层主要为烟煤，也有部分无烟煤，分布在西部北威州的广大地区；南方萨尔州有小的含煤区。中生代煤层从次烟煤到无烟煤，但储量很少。新生代次烟煤和褐煤在西部的莱茵河地区和东部地区分布很广。

德国的煤炭分类十分简单，分硬煤和褐煤两大类。硬煤以烟煤为主，无烟煤所占比例很少，煤质好，低灰低硫，适合作动力煤和炼焦煤，但德国硬煤开采条件比较差，煤层薄，开采深度大。与硬煤矿井不同，德国褐煤煤矿开采条件十分有利，煤层厚、埋藏浅，适合露天开采。

德国有7个主要煤田，其中硬煤煤田为鲁尔煤田、萨尔煤田、亚琛煤田和伊本比伦煤田，褐煤煤田有西部的莱茵煤田和东部的劳齐茨煤田、德国中部煤田。

2 煤炭在能源系统中的地位和作用

2.1 能源消费量和生产量总体呈双下降趋势

1990年以来，德国的一次能源消费在波动中缓慢下降，如图1所示。特别是近10年来，由于经济增长疲软、冬季气温上升导致供暖能源需求减少、能源利用效率的总体提高以及应对气候变化政策的影响，德国的能源消费总量、石油和煤炭消费量下降，可再生能源消费同期增长。2019年德国一次能源消费总量为436.0 Mtce，其中，石油占35.3%，天然气占 25.0%，煤炭占17.7%，可再生能源占14.8%，核能占6.4%。与1990年相比，一次能源消费总量下降了14.3%，其中煤炭消费量下降了约59%，而可再生能源消费量上升了约8.7倍[1]。

2019年德国的一次能源产量为122.2 Mtce，比1990年的212.4 Mtce下降了42.5%。德国国内的能源生产主要是煤炭及可再生能源，石油及天然气需大量依赖进口。1990-2019年，可再生能源产量大幅增加，从1990年的6.8 Mtce增加到2019年的65.0 Mtce，增长了约8.6倍，煤炭产量则下降了77.3%。

图1 1990-2019年德国能源消费及生产情况[2]

2.2 煤炭在能源系统的重要性下降

20世纪50年代，煤炭在德国的一次能源结构中占比高达近90%，占绝对统治地位。从1990年开始，德国煤炭消费量多年来呈现出明显的下降趋势，煤炭在能源系统的重要性逐步降低，失去了在能源消费结构中的主导地位，截至2019年，煤炭在一次能源消费所占的份额仅居第3位。

从1990年开始，德国能源消费结构变化如图2所示，石油、天然气是德国国内最重要的能源消费来源，煤炭、核能在能源结构中的比重下降明显，可再生能源的消费占比逐年提高[2]。

图2 1990-2019年德国能源消费结构发展趋势

煤炭是德国重要的电力来源之一，由于受到了天然气及石油进口增加、可再生能源增长、碳价变化等因素的影响，德国的燃煤发电量持续下降，从1990年的311.7 TWh降至2019年的171.2 TWh；燃煤发电在总发电量中所占的比重持续下降，从1990年的56.7%降至2019年的28.0%，如图3所示。2019年，可再生能源发电所占的比重已超过燃煤发电。

图3 1990-2019年德国发电结构变化趋势

3 煤炭工业政策

3.1 逐步取消硬煤开采补贴及关闭硬煤煤矿

德国的煤炭工业基本走完了从初期的简单开采到现代化发展，从企业转型到煤矿关闭的整个生命周期。德国政府一直对煤炭工业采取倾斜政策，包括价格补贴、税收优惠、投资补助、政府收购、矿工补助、限制进口、研究与发展补助等。由于高额的补贴导致政府财政负担沉重，同时受到廉价进口煤炭和其他能源的不断冲击，德国的煤炭工业政策也在逐步调整。

1997年，德国联邦政府和煤炭公司及矿业能源协会就硬煤补贴达成协议，根据这项新的财政补贴协议，联邦和州政府对本国硬煤销售补贴额从1996年的67亿欧元减少到2005年的27亿欧元。2007年，欧盟的竞争法规要求德国在2018年终止硬煤补贴。2007年2月，联邦政府、北威州和萨尔州政府以及德国硬煤公司和采矿、化学与能源工业联盟(IG BCE)达成了一致意见，于2007年12月底出台了《煤炭工业融资法》,决定到2018年底逐步取消对硬煤的补贴。2008年1月，德国执政两党高层达成一致意见，决定在2018年前关闭德国所有煤矿[3]。

3.2 淘汰褐煤电厂及退出燃煤发电

近10年来，德国一直推行以可再生能源为主导的“能源转型”战略，其政策框架是气候保护、退出核能、保障供能安全和确保竞争力。在气候保护方面，德国设定的温室减排目标是以1990年为基准，计划到2030年减少55%，到2050年减少80%～95%，见表1。为了达到能源转型的目标，德国鼓励大力发展可再生能源，计划到2050年使可再生能源占终端能源消费总量的60%，在发电量中的占比至少达到80%。

表1 德国能源转型的定量目标和现状

根据德国温室气体排放清单，煤炭消费占德国全部能源领域二氧化碳排放量的45%(1990年为58%)，其中，硬煤占21.3%，褐煤占23.7%。数10年来，虽然在欧盟和德国国内层面都采取了一些减排政策，但德国在煤炭领域的减排效果不佳。德国要实现其减排目标，整个能源部门，特别是燃煤发电领域必须做出高于平均水平的贡献。

2015年，德国政府提出在2016-2019年关闭装机容量达2.7 GW的褐煤发电机组计划，相当于当时总装机容量的13%。2018年6月，德国政府创立了“增长、结构变化和就业委员会”(也称“煤炭委员会”)，煤炭委员会在2019年向政府提交了建议报告，建议在2038年(最早可能在2035年)前逐步淘汰以煤炭为基础的发电项目，包括： 2019-2022年逐步淘汰12.5 GW燃煤发电装机量，将燃煤储备电厂转变为燃气储备电厂；2023-2030年尽可能平稳地减少燃煤发电量，到2030年燃煤发电装机容量将降至不超过17 GW。基于煤炭委员会提出的建议报告，德国内阁于2020年通过了《退煤法案》，确定了到2038年逐步淘汰燃煤发电的政策。

3.3 扶持采煤区转型

2020年，针对煤炭委员会提出的到2038年逐步淘汰燃煤发电项目的建议，德国政府通过了一项关于扶持德国原煤炭产区经济转型的法案——《矿区结构调整》。根据该法案，德国政府将在2038年之前逐步向勃兰登堡、萨克森、萨克森安哈特和北威州4个煤炭主采区投入总计400亿欧元资金，用于帮助这些地区在煤炭工业停止后实现经济转型。其中，大部分资金将用于基础设施建设，包括网络、道路和铁路等，还有一部分资金将用于在这些地区设立科研机构和政府机关等。根据德国相关法律，这4个地区要想得到联邦政府的资助，也必须同时出资，最低出资额要达到10%。此外，这4个联邦州都提出了一系列应对经济转型的措施和建议，涵盖诸多领域和行业。

4 煤炭消费与进口

4.1 硬煤和褐煤消费量大幅下降

德国是世界上第九大煤炭消费国，也是欧盟最大的煤炭市场，每年的需求约为60 Mtce。在德国能源转型政策的影响下，德国的煤炭消费量出现明显下降，从1990年的187.9 Mtce降至2019年的78.5 Mtce，下降了约58.2%。

1990-2019年，由于总体需求下降及国内褐煤减产，褐煤消费量下降明显。1990年，德国的褐煤消费量为109.2 Mtce，如图4所示，约占一次能源消费总量的21.5%，在一次能源消费中仅次于石油，2019年的消费量降至39.8 Mtce，与1990年相比降幅达63.5%，在一次能源消费总量中仅居第4位，占9.0%。受可再生能源发电的扩张、国内硬煤停产及硬煤电厂关闭等因素的影响，加上碳价的上涨及天然气价格的下跌，德国的硬煤消费需求疲软，德国的硬煤消费量从78.7 Mtce降至38.7 Mtce，下降了50.8%，在一次能源消费总量中的占比从15.5%降至8.6%，如图4所示。

图4 1990-2019年德国煤炭消费趋势

德国主要煤炭消费行业为电力和钢铁。2019年，德国煤炭消费量的69%用于发电供热，29%用于钢铁生产。褐煤是德国重要的电力来源之一，消费结构相对稳定，2019年褐煤消费量的91.2%用于发电。但是，近20年来硬煤的消费结构有所变化，对比2007年及2019年的数据可以看出，发电占比从2007年的65%降至2019年的47%，钢铁行业的消费上升明显，从2007年的23%上升至到2019年的51%[4]，如图5所示。

图5 2007年与2019年德国硬煤消费结构对比

4.2 煤炭进口量逐步下降

从1990年开始，随着德国国内硬煤产量的减少，德国的煤炭进口呈逐年增长的趋势，2014年达到近几年的峰值49.79 Mt，如图6所示。2014年以后，由于德国的煤炭消费量整体下降，煤炭进口量也出现下降的情况。2019年，德国的煤炭进口量为42.28 Mt，相比2014年下降了15.1%，其中硬煤进口量为40.35 Mt，焦炭进口量为1.89 Mt。

德国煤炭进口主要来自俄罗斯、美国、澳大利亚、哥伦比亚、南非、加拿大、欧盟国家等。俄罗斯是德国主要的硬煤进口国，近年来德国对俄罗斯的硬煤进口量连续增长，2017年达到历史最高的19.71 Mt。2019年，德国从俄罗斯进口硬煤19.22 Mt，与2018年基本持平，占德国硬煤进口总量的47.6%。德国对美国的硬煤进口量稳定在10 Mt左右，2019年的进口量为9.35 Mt，占硬煤进口总量的23.2%。德国焦煤进口主要来自波兰，2019年的进口量占焦煤进口总量62.8%。

图6 1990-2019年德国煤炭进口趋势

德国煤炭进口价格在2008年达到112欧元/tce的历史最高水平，相比2000年的42 欧元/tce增长了近3倍，随后受国际市场的影响，价格有所回落，2019年已降至72 欧元/tce，同比下降35.3%，如图7所示。由于德国的原油和天然气也极度依赖进口，因此与进口原油和天然气的价格相比，进口煤炭的价格一直具有较高的竞争力。

图7 德国进口能源价格变化趋势

5 煤炭生产

根据国际能源署的数据统计，德国是世界第九大煤炭生产国，也是最大的褐煤生产国。从1990年开始，德国的煤炭产量总体呈下降趋势。2019年，德国的煤炭产量约为131.3 Mt，同比下降20.7%，均为露天开采的褐煤；相比1990年的产量427 Mt，下降了约68.6%。随着能源转型的推进及退出燃煤发电政策的实施，未来德国的煤炭产量将继续下降。

5.1 褐煤产量下降，从业人员锐减

德国近30年来的褐煤生产呈现下降趋势，其中，1990-2000年左右出现了比较剧烈的下降，进入2000年以后波动较小，基本稳定在160 M～180 Mt之间。德国政府提出的2016-2019年关闭部分褐煤电厂的计划影响了褐煤的生产，导致褐煤产量从2016年再次出现下降。2019年的产量为131.3 Mt，同比下降了21%。

德国褐煤以露天开采为主，生产集中在3个矿区，即位于科隆以西的莱茵矿区、德累斯顿和科特布斯之间的劳齐茨矿区、莱比锡以南的中部矿区。此外，在黑尔姆斯泰特附近也有小规模褐煤露天矿，但在2016年以后已停产。

位于西部的莱茵矿区是最大的褐煤开采区，莱茵集团(RWE)在该矿区经营了3个露天矿，2019年产量约为64.8 Mt，占德国褐煤总产量的49.4%，约90%产量直接供应集团的9个电厂。西部地区的褐煤产量一直保持较为稳定的水平，但就业职工的人数有明显的下降，1990-2019年降幅接近43%，如图8所示。

东部劳齐茨矿区的劳齐茨能源矿业公司(LEAG)共经营4个露天煤矿，2019年产量约52 Mt。德国中部矿区的德国中部褐煤公司(MIBRAG)经营2个露天矿；罗蒙旦公司(Romonta)经营了1个露天煤矿，生产的褐煤主要用于生产褐煤蜡。中部矿区2019年产量约为14.5 Mt。1990-2019年，德国东部地区的褐煤产量和就业职工人数出现显著下降，产量降幅约为73.3%，就业职工人数降幅达到93%。

2019年，德国褐煤露天矿的平均剥采比为5.6。其中，西部的莱茵矿区覆盖层厚度10～450 m，煤层厚度30～50 m，最大开采深度为300 m，剥采比为5.5；东部2个矿区的煤层覆盖层厚度一般为100 m，煤层厚度8～30 m，最大开采深度为120 m，劳齐茨矿区的剥采比为6.3，中部矿区的剥采比只有3.7[5]。

图8 1990-2018年德国煤炭产量及职工人数变化趋势

5.2 硬煤生产结束

德国的硬煤产量在1957年达到历史最高值，达到150 Mt/a，从1958年开始，德国的硬煤产量开始稳步下降。1990-2018年，德国的硬煤产量持续下降，从 1990年的69.76 Mt降至2018年的2.58 Mt。

德国硬煤以井工开采为主，生产集中在鲁尔矿区、伊本比伦矿区、萨尔矿区和亚琛矿区。亚琛矿区及萨尔矿区已分别于1998年、2013年停止开采。2018年仍在运营的2个煤矿是位于鲁尔矿区的Prosper-Haniel煤矿和伊本比伦矿区的Ibbenbüren煤矿。随着德国政府对硬煤煤矿补贴的终止，这2个煤矿的常规开采于2018年9月结束，德国本土的硬煤生产也宣告结束，各矿区的职工将陆续转岗再就业[6]。

德国生产的硬煤适合作动力煤和炼焦煤，具有重要经济价值，而且矿区靠近工业中心，交通方便，基础设施条件好。但是德国硬煤开采成本高，需要依赖政府的补贴才能维持正常生产。一方面，煤层薄，多数煤层厚度为0.5～1.5 m，工作面产量受到很大限制，难以实现高产高效；另一方面，开采深度大，2018年鲁尔矿区平均开采深度已达1 290 m，通风降温等开采装备设施投入大。近30年来，德国的硬煤矿井经过合理化调整，加上煤矿的陆续关闭，生产工作面大大减少，生产主要集中在条件较好的少数工作面。2018年，德国的井下开采工作面共3个，工作面的开采速度为564 cm/d，日产量达到4 049 t的规模，井下全员效率达到100.41 t/工。

6 环境保护与安全生产

6.1 环保及关闭复垦经验

德国煤矿区分布较广，因此十分重视矿区的生态保护和土地复垦。政府相继出台了《联邦矿业法》(2013)、《联邦矿业条例》(1995)、《联邦德国环境影响评价法》(1990、2001年修订)、《废弃淹水矿井的水资源管理》(2008) 等一系列有关环境的法规。同时，环境投资逐年增加，污染治理费占国民生产总值的2%左右。《联邦矿业法》规定，企业在矿山开采前、开采中和终止时，都要制订环境保护和治理规划，报矿山主管部门批准。其中，开采企业对矿区复垦提出具体措施，矿山终止要有清除危险、拆除矿山建筑物、消除污染的具体规划方案，方案中应明确生物物种和水体恢复到矿山开采以前状态。《废弃淹水矿井的水资源管理》也规定了废弃矿井地下水监测、排水管理、排水处理等方面应遵循的原则和技术途径。这些都由企业实施，矿山主管部门负责监督和验收，从而保证了资源的有效利用和环境的保护与修复。

德国的煤矿机械化程度高，所有褐煤露天矿井均是大型现代化煤矿，剥、采、运输、回填全部采用机械化，产出的煤炭用强力皮带直接运输至煤矿周边的火力发电厂，整个矿区对环境的破坏很小。煤矿边生产边回填，边回填边恢复植被，生产区周围喷水雾降尘，防止煤尘扩散，经回填后留下的矿坑由环保公司进行全面系统的整治，用经处理的水充填矿坑，并将矿区改造为环境优美的水上休闲运动娱乐场所。根据德国褐煤协会的数据，自开采开始以来，德国褐煤开采的土地使用面积总计1 788.19 km2，其中69.8%已复垦[5]。

在硬煤开采工作结束后，鲁尔公司承担了鲁尔矿区关闭矿井地表设施拆除、采矿区域监控管理等工作。2007年成立的RAG基金会负责为鲁尔公司在采煤区进行矿井水抽排及净化、塌陷区恢复等永久性工作提供资金，相关的投入约2.2亿欧元/a，同时在教育、科学和文化领域促进与硬煤开采业相关的项目。为了保障这些活动的长期融资，RAG基金会通过可靠的资本投资计划来积累资产，截至2019年底，其资产已达到168亿欧元。基金会的成立大大减轻了公共部门的财务压力，保障了煤矿退出关闭后续工作的开展[7]。

6.2 安全生产水平

德国煤矿安全生产水平一直处于世界先进水平。2019年采煤业报告工伤事故人数200人，无人死亡[8]，详见表2。褐煤行业每百万工作小时平均有2.0起应报告的意外事故，远低于各行业的平均水平。

完备立法和严格执法是德国煤矿安全的首要保证。现行的矿业安全相关的法律主要有《联邦矿业法》和《劳动保护法》，还有原料及化工保险机构(BG RCI)制定的一些安全卫生规章和技术标准等。《联邦矿业法》对保障矿山安全生产,保护矿工人身安全和健康方面作了详细规定，其中最重要的部分是规定了矿主必须确保员工的安全和健康，并根据矿山开采的实际情况制定安全技术规则和安全卫生计划。《劳动保护法》对雇主的安全责任进行了明确的规定，雇主有保证员工安全与健康的责任和义务。由于德国是联邦制国家，地方政府也会依具体情况制定出适合本地特点的煤矿安全生产法律及规程。

表2 2004-2019年德国煤炭行业工伤事故人数及死亡人数

为保证煤矿安全生产法规切实执行，德国建立了严格的4个层次的执法监督机构，即州政府设立经济能源与交通部，州下设专职矿山与能源管理处，各区设安全监察部，另设煤矿行业协会。这些机构从不同角度对煤矿安全生产实施监督和监察，共同协调处理煤矿安全生产中的问题。这样，煤矿生产中可能存在的各种事故隐患，都能被及时发现和消除。

重视煤矿安全技术的研制与开发工作，采用先进的安全控制技术，是德国煤矿安全的重要保证。德国的矿山设备制造技术是世界一流的，矿井装备自动化程度较高。近年来，德国采矿业引入“工业4.0”概念，通过“采矿 4.0”技术实施，实现自动化无人工作面采煤，最大限度地减少井下辅助运输和岗点作业人数，降低劳动强度，减少事故发生概率，提升矿井自动化、智能化生产水平，达到煤矿生产安全高效目的。

7 发展前景

根据德国能源转型的要求，德国未来将致力于降低所有终端用能部门的能耗，并通过可再生能源发电来满足剩余的能源需求，可以预计未来德国的煤炭消费需求也会进一步缩减。虽然目前德国的井工开采已经基本结束，但德国的智能化开采技术仍处于世界先进水平，德国的矿山机械企业及相关的科研机构一直积极开拓海外业务，煤炭及电力企业也积极寻求转型机遇。德国和中国同是经济大国，在资源禀赋方面都具有富煤缺油少气的特点，油气对外依存度较高，因此在能源转型方面面临着许多相似的问题与挑战。但是德国的煤炭产业政策的制定和实施坚持立法的原则、在能源转型中重视区域协调发展及土地复垦、煤矿关闭退出后的环境保护工作等经验，仍值得中国借鉴及参考。