对中国人来说，生活就是柴米油盐，柴是开门的一件大事。在古代，不管是生活还是生产，人们一直以可再生的植物燃料为主，比如柴草。而从宋代开始，一种新的燃料在中国流行起来，它就是煤炭。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。
宋仁宗面对的燃料危机
进入宋代之后，中国各地的森林开始大片消失。沈括在《梦溪笔谈》中记载：“今齐、鲁间松林尽矣，渐至太行、京西、江南，松山太半皆童矣。”（童：不长草木）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。
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，要不卖炭翁怎么会“心忧炭贱愿天寒”呢？宋代人口猛增，一个州县常常达到数十万人，要满足其燃料需求，必须损耗几百平方公里的森林面积。这种脆弱的平衡很容易被打破，从而导致杀鸡取卵的做法，致使森林迅速消失。
为了救眼前的燃料之急，人们不得不砍伐桑树和枣树。这些经济林木的毁灭，意味着经济开始走向倒退甚至崩溃。大宋当局对此深感忧虑，建隆三年（962）就颁布“禁民伐桑枣为薪”之诏。可是再严厉的刑罚也无法阻止危机的蔓延，桑树和枣树不仅成为燃料市场的主流，而且连军队也“辄入村落伐桑枣为薪”。北方蚕桑业遭到灭顶之灾。
在一定的人口和生产模式之下，燃料的消耗与再生速度基本是稳定的。但进入宋代之后，中国的社会结构发生了巨大的变化。中国人口摆脱了近千年的徘徊，出现持续的增长。200多年间，中国人口从3000万翻了两番，首次突破1亿，这是中国历史上前所未有的。同时，宋朝的城市化水平达到相当高的程度，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，除了君士坦丁堡，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。
其次就是近代工业的高速发展。宋代中国作为当时世界的超级大国，在金融、瓷器和冶金等领域居于近乎垄断的龙头地位。元丰元年（1078），铜产量几乎是唐代开元十五年（727）铜产量的55倍。作为国际货币，宋代的货币的铸造量同样空前绝后。铁器和瓷器更是畅销全球的大宗出口商品，生产规模极其巨大。治平年间（1064-1067）铁的年产量达到8241001斤，达到唐开元十五年的4倍。
随着人口的增加，建筑、器具和燃料的消耗自然就要增长，而人一旦聚集在城市中，就无法就近采集燃料，这使得燃料需求的集中度加大。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，燃料的消耗远远超出再生的速度，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。
在这场燃料危机中，作为宋朝的首都，汴京经受了严重的考验。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。有一年，朝廷拿出40万斤燃料，以半价供应京城市民，没想到这场“雪中送炭”的善举酿成悲剧，人们争相购买，发生严重踩踏，死伤众多。嘉祐三年（1058）遭遇“阴寒雨雪”的灾难，“寒冻之人，死损不少”，无能为力的仁宗皇帝只能以节食来“畏天忧民”，素来盛大的元宵灯会也被迫取消。
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）起，铁钱停铸长达10年。
宋代因煤炭而再度繁盛
穷则思变，人们将目光瞄准新的燃料来源，这就是煤炭。煤炭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，也拯救了宋朝。
对文明悠久的中国来说，煤炭并不是什么新事物。《山海经》最早记述了煤的地理分布。最迟在汉代，煤炭就已经被用作燃料，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”。
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。汉朝崩溃之后，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。煤炭不仅仅是对木柴、木炭等传统燃料的补充，而且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，将中国带入一个全新的能源时代。
徐州自古就是重要的产铁地，“自古为铁官商贾所聚”，但随着森林的消失，冶铁工业也日渐凋零。元丰元年（1078），作为徐州知州的苏轼挽救了徐州，因为他找到了煤炭。为此他专门写了一首《石炭诗》，题记中写道：“彭城旧无石炭。元丰元年十二月，始遣人访获于州之西南白土镇之北，以冶铁作兵，犀利胜常云。”白土镇因产白色高岭土而得名，工匠在挖白色陶土时发现了煤炭，就这样，苏轼找到煤，并将其制作成取暖用的“香饼”，“清泉香饼”成为当时最抢手的徐州特产。
现代人都知道，中国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的重要支柱。河南省北部的鹤壁市，原属宋代相州，现代考古工作者在这里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。
作为中国最著名的煤炭大省，山西即宋代的河东路。“河东铁、炭最盛”，远在1000年前山西就依靠煤炭维生。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；宋神宗曾在一次诏书中令“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，同样因为森林的消失而成为不毛之地，但煤炭的发现使这里保持了繁荣。元丰年间，沈括在延安任职，他在《梦溪笔谈》中，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有不少煤块。与许多中国名瓷一样，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。宋代煤炭的开采和使用已经遍及全国。
“工业革命”的雏形
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”。
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，这使得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”。《天工开物》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作过化验分析，鉴定为“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”。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，军器监雇工达4万多人，“同日出弩火药箭七千支，弓火药箭一万支，蒺藜炮三千支，皮火炮二万支”；江陵府每月就可生产1000到2000只铁火炮。宋代的军事工业体系非常庞大而完备，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，为宋朝的发展提供了巨大的源动力。除了作为民用燃料之外，更为广泛地应用在冶铁业、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的雏形。欧洲工业革命同样起源于煤炭引发的能源革命，却要比中国的这场能源革命晚整整五六百年。在欧洲还处于黑暗中世纪的10世纪，宋代的中国已成为当时世界最繁荣的国家。正是在这种文明背景下，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。”
明清时期的煤炭
北京作为千年名城，使用煤的历史也是相当早的。北京丰富的煤炭资源得天独厚，这在世界历史上都显得非常独特。
从安史之乱始，北京逐渐成为北方游牧民族的政治经济中心；特别是成吉思汗之后，北京一直是中国的统治中心。13世纪后半叶，随着蒙古的崛起，汗八里成为影响世界的国际大都市；在政治、文化和经济上，北京都以开放繁荣著称，其科技水平领先于世界。当时马可·波罗曾在北京担任官职，在他的游记中就有关于用煤炼铁的记载：“（中国）有一种黑石，采自山中，如同脉络，燃烧与薪无异，其火候且较薪为优。”最迟到13世纪末，也就是元初，北京的宫廷和民间生活中就已经大量使用煤炭。大都之内专门设立了煤市和煤场。
北京有句老话，叫做“烧不尽的西山煤”。明清以后，北京的西山地区已发展为中国最著名的煤炭矿区，像浑河、大峪、门头沟和居庸关等处煤窑星罗棋布。作为都城的北京当时人口百万，除了粮食，需求量最大的生活资料就是燃料，西山的煤矿很好地解决了这个问题。明万历时的大学士吕珅说：“今京师贫民，不减百万。九门一闭，则煤米不通。一日无煤米，则烟火即绝。”清代历史学家赵翼指出，自辽金以来，北京之所以能成为帝国首都，其中一个重要的原因就在于西山的煤炭。
在相当长的一个时期，门头沟煤矿一直是北京最主要的煤炭供应地。这里民营煤矿多如牛毛，煤炭使门头沟成为北京最具近代经济气象的工业地区。民间资本和大量矿工在精密组织下，构成一个庞大的产供销系统，这无疑已经出现早期资本主义的萌芽。
17世纪晚期，中国开始了一个长达百余年的“康雍乾盛世”。跟全国的情况类似，北京人口翻了一番，达到200多万。人口的增加使北京周边的森林彻底消失，连十三陵的数十万株苍松翠柏也被“剪伐尽矣”。
在薪炭资源短缺，且价格高昂的背景下，煤炭以其储量丰富和价格低廉迅速占领市场；再加上煤炭距离近，运输方便，燃烧值高，于是人人“思石炭之利”，煤炭成为首选燃料，“惟煤是赖”。进入人口爆炸的清后期，煤炭已经基本取代木材和木炭，成为主要燃料来源。
如果说煤炭在明代还只是为了弥补传统薪柴的缺口的话，煤炭在清代的燃料消费结构中就已经占据主导地位。当时的煤炭是如此普及，以至于连冬季取暖的传统火炕也用起煤炭。煤炭还被用于一些节日庆典，比如宛平城隍庙庙会正值元宵节，每年都要在殿前塑造一个喷火的判官，腹内装上煤炭点燃，烈焰从五官喷出；数日庙会，要烧几千斤煤。
清代煤炭的使用量和开采量都远远大于明代，煤矿也从宛平的小西山扩大到宛平房山的大西山，甚至昌平和怀柔也出现了不少煤矿。清政府于康熙、乾隆、嘉庆年间，在北京周边先后开展了四次大规模的煤矿勘察，以开辟和扩大煤炭资源。
当时人们已经在煤炭开采方面积累了大量经验，比如防止瓦斯中毒的方法：“初见煤端时，毒气灼人，有将巨竹凿去中节，尖锐其末，插入炭中，其毒烟从竹中透上，人从其下施蠼拾取者。”但毕竟无法与现代安全技术同日而语，因此事故发生率还是相当高的。
《欧洲经济史》中说：“采用煤炭作为家庭以及工业生产的燃料，使得英国踏上工业革命的道路。”与中国相比，英国的煤炭开采要晚得多，而且，每个煤矿开采不了多久就会被水淹没。为了解决这个问题，纽科门发明了蒸汽驱动的水泵，后来瓦特对纽科门水泵进行了革命性的改进。瓦特的蒸汽机已经不仅仅是一台水泵，而是一个万能的动力机，工业革命就这样开始了。另外，中国古代工业主要集中在江南，但煤炭资源却集中在华北，长途运输始终不便。中国之所以没有出现工业革命，这些是偶然的因素，并非决定性因素。然而，历史事实毕竟是：当欧洲人将煤炭变成万能之源时，中国人仍然停留于燃烧发热层面。
虽然工业革命并未发生，明清时期中国煤炭业的发展依然影响深远。值得一提的还有中国古代企业在这个时期应运而生。虽然资本主义和公司制度起源于西方，但中国很早就出现了资本主义的萌芽。与西方类似，中国的早期资本主义也从南方的纺织业和北方的煤炭业开始。作为元明清三朝都城，北京的煤炭工业堪称中国早期企业的典型代表。北京的煤炭开采，到清代进入黄金时期。煤炭作为一种典型的工业化商品，吸引了大量的资本进入这个行业。无论是资本、管理、技术，还是组织、销售、分红，这些古代企业都已经相当完善。
煤炭革命，推动着中国朝着近代方向前行。以煤炭为源动力，古代中国曾经敲动了近代文明的大门。（节选自《同舟共进》，2020年第8期）
《中国历史评论》编辑部选编
本期编辑：朝旭
