Развитие человечества на всех этапах во многом определялось потенциалом доступных энергетических ресурсов, среди которых значительную роль играл уголь. Он стал сырьевой основой первых промышленных революций, а также индустриализации экономики многих стран мира.

«Угольная эра» индустриального развития мира зародилась в Великобритании. С XIV в. на территории этой страны велись открытые разработки угля[1]. Уголь использовался для гашения извести, в пивоваренном и кузнечном деле, а также для отопления домов в угледобывающих районах.

По мере исчерпания лесных ресурсов и удорожания древесного топлива возрастает масштаб торговли каменным углем для обеспечения нужд разрастающейся британской столицы – Лондона[2]. «Каменный уголь был тем, что экологи называют рациональной технологией: новым источником энергии, который мог производить большое количество энергии при постоянных издержках»[3].

К середине XVI в. запасы древесины в Британии начали сокращаться, и использование угля в качестве бытового топлива значительно расширилось по всей стране. В XV–XVI вв. неуклонно растущий внутренний спрос на уголь в Великобритании дополнился увеличившимися экспортными поставками в континентальную Европу. В итоге Великобритания вышла в лидеры по добыче и потреблению каменного угля.

Урбанизация и успехи в международной торговле стали ключевыми факторами становления британской угольной отрасли, но начало ее активного развития связано с металлургией.

В 1619 г. Дод Дадли провел успешный опыт выплавки чугуна с использованием каменного угля. Изменив устройство доменной печи и усовершенствовав технологию выплавки, он достиг рекордного объема выплавки: семь тонн чугуна в неделю. Инновации Дадли, широко востребованные металлургией, привели в первой половине XVII в. к четырехкратному росту производства чугуна в английском королевстве. Возрастающие потребности металлургии дополнительно стимулировали рост добычи угля, в то время как в других странах для выплавки чугуна использовали древесный уголь. В результате доля Англии в мировой добыче каменного угля (общим объемом в 4 млн т) достигла 75%[4].

Высокий спрос на каменный уголь в различных отраслях британской экономики способствовал тому, что с конца XVI в. до начала XVIII в. угледобыча выросла с 200 тыс. т до 3 млн т в год. При этом рост количественных показателей сопровождался качественными, технологическими изменениями, технологическим совершенствованием, позволявшими увеличивать глубину шахт: до 30 метров в XVI в., 90 метров в XVII в.[5]

В 1705 г. для откачки грунтовых вод в угольных шахтах стал использоваться паровой насос Томаса Сейвери (1650–1715) – первая паровая машина, внедренная в производство[6] и получившая название «друг шахтера»[7]. Значимым событием в металлургии стало внедренное в 1713 г. английским промышленником и металлургом Абрахамом Дерби (1678–1717) использование каменноугольного кокса[8] в смеси с торфом и древесным углем для доменной плавки чугуна[9]. С 1738 г. для вывоза добытого угля начали прокладывать стальные рельсы (первенство принадлежит шахте в Уайтхейвене). В середине XVIII в. для разработки обводненных пластов на больших глубинах стали использовать насос с паровым двигателем Томаса Ньюкомена (1664–1729)[10]. В этот же период для обрушения пластов начали применять взрывчатые вещества, преимущественно порох.

Как и в XVII в., развитие угольной отрасли в XVIII в. стимулировалось инновациями в металлургии, важнейшей из которых была выплавка чугуна только на каменноугольном коксе, произведенная Абрахамом Дерби – младшим (1711–1763) в 1735 г. Достижение Дерби-младшего стало прорывным для британской промышленности, поскольку обеспечило рост производительности при повышении качества и разнообразия продукции[11].

Еще одним принципиальным новшеством стало изобретение в 1769 г. паровой машины Джеймса Уатта (1736–1819)[12]. Уголь и пар стали основными движущими силами промышленного переворота. При этом преимущество в энергетике обеспечивало глобальные конкурентные плюсы британской экономики в целом.

Рис. 1.1

Джеймс Уатт (1736–1819)

Источник: Scottish National Portrait Gallery, Purchased 1984

Во второй половине XVIII в. в Великобритании выплавка чугуна на каменноугольном коксе вытеснила выплавку на древесном угле. Благодаря этой технологии страна опередила в развитии металлургии другие государства не менее чем на 50 лет. В континентальной Европе первая доменная плавка с использованием кокса была проведена на заводе во французском департаменте Ле-Крезо в 1785 г.

В целом же за пределами Альбиона выплавка чугуна на коксе получила широкое распространение только со второй половины XIX в., во многом благодаря заимствованиям британских технологий и при активном участии британских инженеров. Лидерами в чугунолитейном производстве в континентальной Европе стали Бельгия, Германия и Франция. Значительных успехов в этой сфере достигли США.

Постепенно передовые технологии позволили Великобритании занять лидирующие позиции в мировой торговле, экономике и политике. Успехи в энергетике заложили основы геополитического превосходства Британской империи. В свою очередь, колониальная экспансия способствовала накоплению капиталов, экономическому росту и технологическому развитию Великобритании[13]. Британцы усовершенствовали производственные технологии, снизив издержки, в частности, благодаря дешевизне каменного угля, в значительной степени обеспечивающего их конкурентное преимущество.

В течение XVII в. уголь в британской экономике стал важнейшим источником энергии, наряду с древесиной. В XVIII в., по мере исчерпания лесных ресурсов, стоимость древесины возрастала. В то же время обилие залежей каменного угля и раннее развитие каменноугольной промышленности приводили к снижению стоимости этого вида топлива. Уголь стал вдвое дешевле древесины. На рубеже XVII–XVIII вв. в Великобритании на долю каменного угля приходилось более половины всей вырабатываемой в стране тепловой энергии.

Обеспеченность самой дешевой в мире энергией во многом способствовала тому, что Великобритания стала родиной промышленной революции, энергетические потребности которой – особенно на фоне исчерпания запасов древесины – обеспечивались преимущественно за счет нарастающего производства каменного угля. С 1700 по 1800 г. объемы добычи возросли в пять раз: с 3 до 15 млн т. А с 1560 по 1800 г. добыча угля в Великобритании увеличилась в 64 раза (с 0,227 до 15,045 млн т)[14].

В середине XIX в. удельный вес британской экономики в угледобыче мира составлял 65%. В 1860 г. Великобритания производила 62,436 млн т угля. Германия, занимавшая вторую позицию, – лишь 12,753 млн т; Соединенные Штаты – 11,726 млн т; Франция – 7,453 млн т.

Британия раньше других добилась значительных результатов в промышленном освоении залежей каменного угля, первой совершила энергетический переход и во многом благодаря ему во второй половине XIX в. стала глобальным экономическим лидером – «мастерской мира». При этом немаловажную роль сыграли не только значительные запасы ископаемого угля в Великобритании, но и наличие разных видов этого природного ресурса[15]: Йоркширский бассейн содержал запасы энергетического каменного угля, Нортамберленд-Даремский бассейн – коксующегося угля, Южно-Уэльский бассейн – антрацита[16].

Как и в предыдущие периоды, в британской угольной отрасли XIX в. активно внедрялись технологические новшества: например, вентиляторы с паровым приводом, безопасные рудничные лампы, изобретенные в 1815 г. Г. Дэви и Дж. Стефенсоном. С 1880 г. на британских угольных шахтах стали использовать электричество. В конце XIX в. на шахте «Нормантон» в Йоркшире начала работать первая врубовая машина с электродвигателем. К 1903 г. число таких машин, использовавшихся на британских угольных шахтах, достигло 149. К 1905 г. добыча каменного угля в британской экономике возросла до 240 млн т, из них 50 млн т составляли экспортные поставки. Пик развития британской угольной отрасли пришелся на 1914 г.: добыча каменного угля возросла до 292 млн т, из которых 98 млн т отправлялось на экспорт[17].