杜君立:大宋帝国的煤炭革命

选择字号:   本文共阅读 1059 次 更新时间:2013-11-26 19:00:54

进入专题: 宋朝   煤炭   燃料   工业革命   现代  

杜君立 (进入专栏)  

  

   自从发明了火,人类就成为唯一一种熟食动物。对人类来说,燃料跟食物一样不可或缺。对中国人来说,生活就是柴米油盐,而柴是开门第一件大事。

  

   在传统时代,不管是生活还是生产,人们一直以可再生的植物燃料为主。在一定的人口和生产模式之下,燃料的消耗与可再生速度基本是稳定的。但进入宋代之后,人口(特别是城市人口)出现大幅增加。200多年间,中国人口从3000万翻了两番,首次突破1亿。宋朝的城市化水平已经达到相当高的程度,江南地区约有21%的人口居住在城市。当时世界人口超百万的6个城市中,除过君士坦丁堡,其余5个(汴京、临安、长安,洛阳和南京)都在中国,而汴京更是世界第一大城市。

  

   与此同时,宋代出现了从农业到近代工业的产业转型。作为世界大国,大宋帝国的金融、陶瓷、冶金、纺织和制造等行业拥有全球领先的水平。与生活需求相比,工业生产需要的燃料要大得多。

  

   这些需求加在一起,增长的速度远远超出燃料再生的速度,因此植物燃料就陷入山穷水尽的绝境,从而成为一场燃料危机,并将很快导致更广泛的经济危机和社会危机。

  

   但就在这时,一种新的燃料出现了,它就是煤炭,这种不可再生但储量巨大的燃料不久拯救了中国,并使大宋帝国成为人类历史上第一个进入近代的文明国家。可以说,这场从可再生能源到不可再生能源的飞跃完全是一场革命。

  

燃料的危机

  

   华北地区自古植被茂盛,即使在唐帝国时代,河套地区、关中地区和秦岭北坡等地还被茂密的森林所覆盖。但进入宋代之后,这些森林开始大片消失。其他地方也好不到哪里去,沈括在《梦溪笔谈》中这样记载:“今齐、鲁间松林尽矣,渐至太行、京西、江南,松山太半皆童矣”。森林的消失一方面是为了开垦土地,更主要的是为了获得燃料。

  

   “心忧炭贱愿天寒”,从白居易的《卖炭翁》一诗可以推知,唐时并不存在燃料短缺的情况。宋代人口猛增,燃料消耗与再生之间脆弱的平衡被打破。近处的林木消失后,人们只能去更远的地方获取,“伐材采木、山谷渐深,辇致劳苦”。没有了杂木,为了救眼前的燃料之急,人们不得不砍伐桑树和枣树,“河朔、山东养蚕之利,逾于稼穑。村人寒月盗伐桑枝以为柴薪,为害甚大”。经济林木的毁灭意味着经济开始走向倒退甚至崩溃。政府为此颁布禁令,“禁民伐桑枣为薪”,但再严厉的刑罚也无法阻止一场危机的蔓延,最后连军队也“辄入村落伐桑枣为薪”。北方蚕桑业因此遭到灭顶之灾。

  

   燃料危机是如此严重,以至于连宗庙陵区的树木也在劫难逃。许多圣贤的庙祠和帝王将相的陵寝尚存大量的林木,最后被人们焚琴烹鹤樵采为薪。宋政府对此虽禁令不断,但也无济于事。熙宁十年(公元1077年),唐太宗李世民的昭陵周边的林木已经被翦伐无遗。

  

   “河北难得薪柴”,南方的燃料危机也同样严重,“今驻跸吴、越,山林之广,不足以供樵苏。虽佳花美竹,坟墓之松楸。岁月之间,尽成赤地。根枿之微。斫撅皆遍,芽蘖无复可生”。不但山林被砍伐殆尽,连佳花美竹这类的守墓之树也被刨根挖光。

  

   为了便于运输和储存,人们一般对木材进行干馏,将其加工成木炭,木炭也是冶金的主要燃料。但木炭的加工过程中损耗极大。3斤木材才能干馏出1斤木炭,而干馏还需要3斤木材,即木炭与木材之间的转化率是1:6。烧取木炭成为森林消失的重要原因。。用土法炼1000斤铁,需要消耗硬杂木和木炭10立方;将生铁加工成各种器具或炼钢,还需要更多木炭。炼铜消耗燃料数倍于炼铁。此外,除过冶金,陶瓷、煮盐、酿酒和制矾也需要大量木炭。

  

   在这场燃料危机中,作为大宋帝国的首都,汴京(开封)经受了严重的考验。尽管政府对生活必需的燃料免除一切税赋,但燃料紧缺的状态并没有丝毫缓解。特别是冬天,百万人的汴京滴水成冰,取暖更加重了燃料危机。“民间乏炭,其价甚贵,每秤可及二百文。虽开封府不住条约,其如贩夫求利,唯务增长”。嘉祐三年(1058年)“自立春以来,阴寒雨雪,小民失业,坊市寂寥,寒冻之人,死损不少,薪炭、食物,其价倍增”,素来盛大的元宵灯会也被取消。

  

   在危机如此深重的事态下,民间生活尚且如此,工业所需燃料更加难以保证。许多官窑被迫停工,甚至连钱币都停止铸造。从嘉祐四年(1059年)起,铁钱停铸长达10年。邓州有人用竹子烧竹炭,一度成为炼铁的主要燃料。

  

煤炭的拯救

  

   穷则思变,正是因为这场燃料危机,人们不得不将目光瞄准新的燃料来源,这就是煤炭。煤炭的不仅终结了这场危机,也在一定程度上取代了木柴和木炭等传统燃料,从而拯救了森林和大宋帝国。

  

   对文明悠久的中国来说,煤炭并不是什么新事物。最迟在汉代,煤炭就已经被用来做燃料,甚至用于冶铁。在现代发掘的郑州古荥冶铁遗址中,就发现煤渣和煤饼,在巩县铁生沟的汉代冶铁遗址中还发现了原煤块。煤在中国古代被称为“石墨”、“石炭”等。“石炭”后来被写成“碳”。在很多地方方言中,至今仍然将煤说成“碳”;日本也称煤为“碳”。

  

   汉代之所以有大量的煤炭使用,与其人口膨胀和工业能源需求有很大关系。汉帝国崩溃之后,在长达千年的时间中,中国人口一直没有恢复到公元前后的水平。正是因为人口和工业低迷,植物燃料的再生速度足以满足社会需求,所以煤炭就没有得到重视,慢慢被人们忘却。直到宋代爆发巨大的燃料危机,这种古老的燃料才得以再次被重视,而且就其使用程度来说,已经远远超过汉代的水平,煤炭不仅是对木柴木炭等传统燃料的补充,而是一定程度上的取代,因此,这是一场前所未有的燃料革命和能源革命,将中国带入到一个全新的近代化的能源时代。

  

   现代人都知道,中国具有丰富而广泛的煤炭资源,特别是华北地区。当华北的森林消失之后,煤炭便成为华北地区得以发展重要支柱。鹤壁原属宋代相州,现代考古工作者在这里曾经发掘了一个大型宋代煤矿,矿井口直径2.5米,井深46米,巷道长达500多米,井下还有完整的排水系统。就其开采规模而言,丝毫不逊色于今天的中型煤矿。

  

   作为现代中国最著名的煤炭大省,山西即宋帝国的河东路。“河东铁、炭最盛”,远在1000年前就依靠煤炭维生。当时的记载称“以地寒民贫,仰石炭以生”。早在宋仁宗时期,晋、泽、石三州就利用当地的煤铁资源铸造铁钱;熙宁八年(1075年),神宗皇帝在一次诏书中令“河东铸钱七十万缗外,增铸小钱三十万缗”。

  

   与山西一河之隔的陕北黄土高原,因为森林的消失而成为水土流失严重的不毛之地,但煤炭的开采使这里依然保持了繁荣。元丰年间,沈括在延安任职,他在《梦溪笔谈》中记载:“造煤人盖未知石烟之利也,石炭烟亦大,墨人衣,予戏为延州诗云:二郎山下雪纷纷,旋卓穹庐学塞人。化尽素衣冬未老,石烟多似洛阳尘”。把煤炭燃烧的烟雾比作洛阳尘,可见当时因为煤炭造成的烟尘污染已经非常严重。当时还有“沙堆套里三条路,石炭烟中两座城”的诗句,这与烟雾笼罩的现代工矿厂区何其相似。

  

   现代发现的宋代耀州瓷窑遗址中都有不少煤块。很许多中国名瓷一样,耀瓷的发展与煤炭有着密切的关系。同时耀州也以冶铁出名。在四川,人们用煤炭来煮盐。在川北发现的古代“禁采煤炭碑”写道:“自宋季开始挖煤以来,迄今五百余载。”

  

最早的工业革命

  

   根据古文献记载,宋辽金夏时期的煤炭开采已经遍及全国,包括北京的西山地区,江西的今高安、萍乡、丰城、玉山,陕西的韩城、铜川、旬邑,辽宁抚顺,河北的曲阳、观台,河南的鹤壁、鲁山、宝丰、渑池、新安、怀州,安徽的安庆、淮北,山西的太原、洪赵等。这些地区至今仍是中国的主要产煤地区。

  

   北宋的生铁产地主要是邢州、磁州和相州,这里还有很多制造兵器的都作院,其中相州都作院一次就能造箭33万枝。邢州每年生铁产量达到1716413斤,最高达2173201斤,这种堪称奇迹的生产量完全得益于当地丰富的煤炭资源。

  

   《天工开物》中记载中国冶炼铁的燃料中70%为煤炭,30%为木炭。北京钢铁学院曾对出土的宋代生铁实物经过化验分析,得出结论认为,宋代生铁普遍含硫较高,一般较汉代高四至五倍,个别则有含硫高达1%。除个别的可能是用特殊的高硫矿而外,多数则可能是用煤冶炼。

  

   相比木柴和木炭,煤炭的能量密度更高(煤的燃烧效能是木炭的3倍),也便于运输,因此煤炭很快就成为汴京这样的大城市的主要燃料,“汴都数百万家,尽仰石炭,无一家然薪者”。 作为煤炭最大的消费地,汴京三个官办炭场都位于城市西侧,紧邻大通门运河,这些煤炭大多产自西边的怀州(今沁阳),经由黄河运抵汴京。

  

   随着燃料危机的远去,煤炭已经成为人们生活不可或缺的大宗商品,宋帝国便很自然地将其变成一个重要的新税源,甚至改为官方专卖。“沿汴州县创增镇栅以牟税利、官卖石炭,增卖二十余场”。为了对进城的煤炭进行抽税,特设炭场和税炭场。“官鬻石炭,市直遂增,皆不便民”。任何商品只要成为生活必需品,官方就有垄断的企图;煤炭一旦被垄断,价格就直线上升。

  

   随着煤炭源源不断地广泛使用,中国经历了人类历史上前所未有的能源革命,这使中国的生活水平和工业水平达到当时世界的最高程度。当马可·波罗来到中国时,他为这种富庶和奢华所震惊,有一种说法是“一位欧洲君主的生活水平还比不上汴京一个看守城门的士兵”。中国的生铁年产量达到12.5万吨,而英国1720年的铁产量只有2万吨。在火器制造方面,帝国军器监雇工达40000多人,江陵府每月就可生产1000到2000只铁火炮。大宋帝国的军事工业体系非常庞大而完备,仅四川的弓弩院就可供应地方武库“弓弩多至数十万,箭数百万枝”;“工署南北作坊及弓弩院每年造铁甲三万二千,弓一千六百五十万,各州造弓弩六百二十万”。这些大规模生产要比欧洲工业革命早得多。

  

   正如日本历史学家宫崎市定在《中国的铁》一文中所指出:“从唐末到宋初,中国发生了可以称为燃料革命的一大事件,燃烧煤炭取得高热,并利用煤炭炼铁,使铁已有大量生产的可能。这就在世界史上出现了远东的优越地位。”煤炭作为一种现代能源,为大宋帝国的发展提供了巨大的源动力。除过作为民用燃料之外,更为广泛的应用在冶铁业、兵器制造业、铁货币铸造业、陶瓷业以及造船业等,大大促进了产业革命,或者说,这是人类第一次工业革命。欧洲工业革命同样起源于煤炭引发的能源革命,但却要比中国的这场工业革命晚整整五六百年。在欧洲还处于黑暗中世纪的10世纪,宋帝国时代的中国就已经建立了一个资本主义模式。宋帝国不仅有一个近代化的文官政府,而且实行“不杀士大夫”的言论自由,从而使中国不仅成为当时世界最繁荣的国家,也达到中国历史的巅峰。正是在这种文明背景下,才出现了改变世界的指南针、火药、印刷术,它们被马克思称为“预告资产阶级社会到来的三大发明”。

  

   与中国相比,欧洲对煤炭的发现和应用要晚得多,直到1830年,整个巴黎所需要的将近50万立方米燃料中,煤炭仅占1/4,而数百年前的汴京早已将煤炭作为主要燃料。英国历史学家约翰•霍布森在《西方文明的东方起源》中写道:“工业大师是中国,而不是英国。中国‘工业奇迹’的发生有1500多年历史,并在宋朝大变革时期达到了顶峰——这比英国进入工业化阶段早了约600年。……正是宋朝中国许多技术和思想上的重大成就的传播,才极大地促进了西方的兴起。”

  

进入 杜君立 的专栏     进入专题: 宋朝   煤炭   燃料   工业革命   现代  

本文责编:jiangxl
发信站:爱思想(http://www.aisixiang.com),栏目:天益笔会 > 散文随笔 > 读史札记
本文链接:http://www.aisixiang.com/data/69872.html
文章来源:爱思想首发,转载请注明出处(http://www.aisixiang.com)。

14 推荐

在方框中输入电子邮件地址,多个邮件之间用半角逗号(,)分隔。

爱思想(aisixiang.com)网站为公益纯学术网站,旨在推动学术繁荣、塑造社会精神。
凡本网首发及经作者授权但非首发的所有作品,版权归作者本人所有。网络转载请注明作者、出处并保持完整,纸媒转载请经本网或作者本人书面授权。
凡本网注明“来源:XXX(非爱思想网)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于分享信息、助推思想传播,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。若作者或版权人不愿被使用,请来函指出,本网即予改正。
Powered by aisixiang.com Copyright © 2017 by aisixiang.com All Rights Reserved 爱思想 京ICP备12007865号 京公网安备11010602120014号.
易康网