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怎样才能把煤炭变成气体或液体呢？现在人们已经研究出了很多方法。
其中，最常用的工艺是：先将煤块粉碎成极细的粉末，然后放入气化炉中，
通入蒸汽和氧气，加热到 1100℃，产生出氢和一氧化碳的混合物，叫做“合
成气”。这样的合成气用起来跟天然气一样。合成气还可以进一步与催化剂
一起放入反应器中进行化学反应，变成液态的碳氢化合物，如酒精、汽油、
柴油和润滑油等。
其实，早在第二次世界大战期间，纳粹德国迫于运油困难，就开发出了
用煤炭合成汽油的技术，并建有 9 个煤制合成油工厂。战后，因无法与廉价
的石油竞争，工厂遂全部关闭停产了。南非富产煤炭而无石油资源，在其特
殊的政治和资源条件下，于 50 年代初就建成了一个小型合成油工厂。1981
和 1982 年相继建成两个大型煤制合成油工厂，其规模相同，各产出发动机燃
料 150 万吨。
煤炭气化和液化的另一种方法是“氢化分解法”——应用空间时代的火
箭技术，将碎成粉状的煤与高温氢气混合，在高压条件下产生高质量的无污
染的气态或液态的碳氢化合物。
有了这些气化和液化技术，别说燃烧值很低的油页岩，就连极不易燃的
煤矸（gān）石也可变为优质燃料了。可是，上述煤的气化和液化方法都涉及
化学加工过程，需要破坏和重新调整煤的分子结构。这种过程，工艺比较复
杂，投资大，成本高，特别是液化，暂时还不具备大量建厂投产的条件。能
不能不对煤开肠剖肚，重新组构，即不让它改变化学成分，不发生“脱胎换
骨”的变化，而只进行改变其形态的物理加工，就做成液态燃料呢？能！瑞
典的科学家首先回答了这个问题。1973 年，他们研究出了一种比上述气化液
化技术要方便得多、也经济得多的制煤浆技术。他们先把煤块研磨成直径 90
微米以下的极细微粒，然后通过浮选除去灰份和有害杂质，再把它们同水混
合到一起，水与煤的比例可达 25∶75。最后加进一种叫做表面活性剂的特殊
添加剂，就制成了一种廉价而清洁的、胶体状的代油燃料——煤浆。它可以
用作工业和铁路机车的锅炉燃料、水泥窑燃料、冶金加热炉燃料、合成氨造
气原料，以及船用柴油机燃料等等。
余热利用技术、综合发电、高效大容量输电技术，以及将微计算机引入
能源管理系统等，也是能源技术中近期蓬勃发展起来的、很有效的节流之术，
并且已经取得了相当可观的实效。
能量守恒和转换定律告诉我们，在任何与周围隔绝的物质系统（称作孤
立系统或封闭系统）中，不论发生什么变化，能量的形态可能发生转换，但
能量的总和却永恒不变。非封闭系统能与外界发生能量交换，因而它的能量
会有改变，但它增加（或减少）的能量值一定等于外界减少（或增加）的能
量值。所以，从总体上来看，其能量之和仍然是恒定不变的。可见，能量既
不能创生，也不能消灭，只能在各部分物质之间传递，或者由一种形态转换
成另一种形态。因此，某一装置、过程或系统所用的全部能量在完成某种功
能后，剩余的能量最终总表现为热能。可惜，这些热能绝大部分被当作废热
给排放掉了，或者作为余热任其自然散失。譬如，刚刚炼出的赤热的焦炭，
温度高达 1000℃左右；工业用炉体的温度有 700℃～900℃；高温废气大都在
150℃以上，甚至有的高达七八百度；还有废热水，温度高的为 60℃～90℃，
低的也有 30℃～60℃。这些都是宝贵的能源，应该、也能够加以利用。比如，
综合发电就是利用高温废气和高温废水，提高能源利用效率的好办法。70 年
代以来，日本在节能上狠下功夫，取得了很大进展：1979 年制订的规划中要
求，节能率 1985 年为 10％，1990 年为 14．8％，1995 年为 17．1％；实际上，
到 80 年代后期，日本的总体能耗水平，按单位产值能耗计，几乎降低 20％。
1978 年，日本政府制定的节能计划——“月光计划”，就以大型节能技术为
重点，其中又以余热利用为首选项目。从日本人的节能实践活动效果看，其
能耗的降低，很大一部分是由余热的利用带来的。由此可见余热利用在提高
能源利用效率中的重要作用。
随着现代科学技术的高度发展，新型电力电缆和新型输电方式将产生明
显的经济效益和节能效果。电力电缆主要采用油浸电缆和聚乙烯电缆。现在
已研制成功的油浸电缆可耐压 500 千伏，聚乙烯电缆可耐压 275 千伏。今后
将采用管线充气输电电缆、极低温电阻电缆及超导电缆进行 100 万千伏以上
的大容量输电。日本电子技术综合研究所正在研制浸渍液氦聚合物绝缘超导
电缆。目前，直流输电技术也已试验成功。由于在直流电系统中，电流的大
小和方向不像交流电那样随着时间作周期性变化，而是恒定不变的，不存在
长距离交流输电时产生的不稳定性问题。所以，直流输电系统不仅输电线单
价低、稳定性好，而且直流电缆系统不必充电，因而不需要充电电流补偿装
置。但是，现有电力系统均采用交流发电机和交流电，要进行直流输电，就
必需配置把交流电转换成直流电的电流变换装置。尽管变电装置成本较高，
但在其他方面采用新技术可以降低总成本，所以，直流输电的经济效益仍很
可观。现在，直流系统已能用于远距离输电。新型交流输电方式有 6 相输电
（我们通常所用的电，大都是三相交流电，它是由三相交流发电机产生的。
这种发电机有三个绕组，每一个绕组称为一“相”，发电时三个绕组的电动
势变化频率相同，但相位各差 120°），各相相位差为 60°。依次类推，还
有 9 相、12 相等输电方式。美国能源部正在积极研究 6 相输电技术，已建成
80 千伏试验输电线。日本东京大学和关西电力公司也正在研究 6 相输电。6
相输电的优点是，减少输电线体积和用地，节省输电费用。此外还有，用低
于 50 赫频率的低频输电、用 60 赫以上频率的高频输电、交直流重迭输电、
隧道充电绝缘输电、波导管输电、光电输电等方式。
微计算机用于能源管理系统不但是自动化技术发展的必然趋势，也是提
高能源利用效率、大量节能的有效途径。由传感器、接口、转换器、仪器和
微计算机等互相配合组成的监控系统用于能源管理后，锅炉可节约能源 5
％～20％，电动机可节电 10％～60％（例如，1～20 马力变速电机节电 17％～
30％，成本降低 50％），水泵可节能 30％，内燃机节油 10％～40％，而经
济效益则由于产品质和量的上升而成倍增长。
继往开来
到这里，我们已在能源技术百花园里匆匆地走一圈。但毕竟是走马观花，
一晃而过。对前面所介绍的内容，在您的记忆中虽不至于已成过眼云烟，但
也不能对园内一草一木都印象很深刻，甚至就连其中的奇葩（pā）异草恐怕
也难一一记清。为了加深印象，巩固知识，让我们一起回味一下本书的主要
内容，并进一步鉴往观来，作一个概括的分析和预测吧。
火，本是一种自然现象。当人们发现它是摄取和转换能量的最基本的形
式，并加以利用以后，人类便在文明的康庄大道上迅猛前进了。到目前为止，
人类对一切能源的利用，归根结底，或从引伸意义上讲，都是以火或用燃烧
的形式来实现的。人类日常生活中使用的许多能源，大都通过燃烧取能。火
力发电将化石燃料和木材，城市垃圾中的有机物质等生物质能转换成电能等
等，都是直接以火的形式来利用能源。而风能、水能和生物质能等本身呢，
实质上是太阳熊熊燃烧之后辐射能量所转化出来的。当然，太阳的光和热，
不用说，更是烈火高温的直接产物了。核电站燃烧核燃料，通过裂变链式反
应产生很高的温度，将水变成蒸汽，推动涡轮机发电，实质上，它还是以燃
烧形式从核燃料中取能。即使是燃料电池，尽管并不产生很高的温度，也看
不到火光，但本质上依然是燃烧，科学家们将其称之为“冷燃烧”。没有能
源，人类便不能生存，更不能发�