古代都城的燃料供应
和唐代长安一样，北宋东京皇族和百官的薪炭供给也由官方统一调配。但由于城内人口众多，难敷需求，每到冬季雨、雪时，城内百姓往往不免冻馁。公元1059年初春，因“阴寒雨雪”，“寒冻之人，死损不少，薪炭、食物，其价增倍……有投井、投河不死之人，皆称因为贫寒，自求其所”。为避免骚乱，开封府尹往往命令三司衙门，将储存的薪炭减价出售给城内贫民。
总体来看，北宋东京的人口规模要大于隋唐长安，冶炼、烧制和造酒等手工业作坊的数量也不可同日而语。更重要的是，从北宋开始，来自南方的饮茶风俗逐渐北上。它不再像唐代那样，仅是京城上流社会追慕的时髦食俗，而是风靡于东京城内大小街巷的普通饮品。仅靠薪柴和木炭，已经无法满足从手工业到食俗的燃料需求。原来只在东京以外的部分地区小规模使用的煤炭，开始借助畜力和人力送入城内的大小作坊、食肆和勾栏。官方为了吸引客商自怀州（今沁阳）运煤入京，特许煤炭免税，名曰“石炭纲”。“纲”是一种成批运送货物的组织，“纲”式煤运的出现，说明北宋官方已经逐渐在薪材之外，批量向都城供应这种热效率更高的新燃料。在画家张择端的名作《清明上河图》中，也出现了驮运煤炭的队伍。
从柴薪到煤炭
元代的大都（今北京）也是以薪柴和木炭为主要燃料的。诗人张观光有诗云：“炉冷频烧叶，灯昏不吐花”，便是文人多以薪柴取暖的写照。由于柴炭贸易地点比较固定，大都出现了不少与薪柴有关的地名，诸如柴场桥、烧饭桥（系宫廷御厨运送薪柴、苇草的必经之地）等等。从柴炭类集市的数量也可以看出，尽管大都已大量使用煤作为燃料，但规模仍未超过薪柴和木炭。因为城内的柴炭市共有顺承门外、钟楼、千斯仓、枢密院四处，在数量和规模上明显胜于煤市，而且这还不包括市中心齐政楼一带的柴炭行、钟楼前十字街口的柴草市。
不过，或许是因为西山煤炭采运容易、供应近便的缘故，大都使用煤炭的规模还是要比宋代东京大得多。后者的煤炭多源于太行山南麓的怀州，运输困难限制了煤炭在东京燃料构成中的比例。意大利人马可•波罗和摩洛哥人伊本•拔图塔曾先后到过大都，留下不少涉及“中国及契丹居民所燃之炭”的记载。与元代后期同时代的朝鲜李朝，曾出现过两种分别名为《朴通事》和《老乞大》的汉语会话学习手册。其中多处提到了“煤炉”、“火炕”、“湿煤”和“乏煤”等等，表明煤炭至少在元代后期已成为大都的日常燃料之一。
事实上，元代开凿金口河，就是为了将西山煤炭顺利运入大都。大批煤炭经水路入京之后，成为官方薪炭供应的重要补充。詹事院下设“柴炭局”，负责采薪、烧炭及柴炭分配事务。“养种园”则分管煤炭筛选。上林署虽然主要负责种植花果、苜蓿和饲养驼马，但必要时也分管煤炭采备。在经历了漫长的薪柴时代之后，煤炭终于成为中国燃料结构的重要角色。
时至明清，都城北京的燃料结构开始发生革命性变化，煤炭比重逐渐可与薪炭比肩。这种新情势的出现，既是北京城人口规模扩大、官僚队伍猛增对燃料供应的客观要求，也与北京附近植被的过度采伐致使薪炭不足有一定关系。
据《石渠余纪•纪节俭》记载，明末宫中每年需消耗木柴2600余万斤，“红箩炭”1200万斤。 作为国家重大公务活动，科举考试也耗费甚巨，每年需要用草38919斤，木柴96495斤，木炭36890斤，煤炭95536斤。清宫御膳房和内膳房是燃料消耗的大户，每年约用木柴84万斤，木炭12万斤，煤炭13万斤。据青年学者邢丽咏估计，明代北京一年消耗木材可多达50万立方米，而清代可多达30万立方米。如此规模的能源消耗，迫使明清两代都加强了薪炭供应的机制化建设，并扩大采薪范围。
燃料供应与政治生态
经历过元代的无节制砍伐之后，北京附近的植被已遭到严重破坏。由于森林资源逐渐消失，明王朝不得不在远离北京的易州设立“山厂”，专为王室、官僚和公务活动供应薪炭，特别是“长三四尺，净白无黑点，两端刻两口”的“马口柴”。因为这种薪柴多源于高大而名贵的树种，而京城近郊已难以找到，易州山厂的驻地不得不一迁再迁。在这个官营薪炭基地，每年有近2万人在此采烧薪炭，甚至需要晋、鲁两省为其供应夫役和经费。
鉴于薪炭获得不易，明王朝不得不对京城的产业布局做了调整，尽量将官营的冶炼和烧铸业迁至城外乃至更远的地方。其中，原设于河北遵化的官营铁厂，早在明成祖时期即从遵化县城西北迁至东北，然后又转赴东南。银钱局的金属货币和筑城所用的白城砖，则多在山东临清、天津武清烧造。
薪炭采伐过于严重，甚至威胁到了北京城防和帝制威仪。明朝景泰年间，北京城北的居庸关、雁门关一带，原本森林茂密，“绵延数千里”，“远近为之阻隔，人马不能度越”，是阻击蒙古铁骑的天然屏障，但由于大肆砍伐以作薪炭和“营膳之用”，已经“易险为夷”，丧失了军事价值。甚至连昌平县明十三陵的数十万株苍松翠柏，明亡之后也被“剪伐尽矣”。
限于情势所迫，明清两代都在着意改善薪炭结构，增加煤炭比例。意大利人利玛窦发现，北京人因为“经常缺乏薪火”，开始大量发掘煤炭，“用它来烧饭和在几乎达到北极区域温度的冬季的最寒冷时候室内取暖”。明清官方也开始认识到了煤炭这种新能源的军事意义。两朝的内务府均设立惜薪司，对宫廷所用煤炭进行储存和计划性管理。在民间仅足日用的情况下，官方储存却每年增加，且不准动用，“以防兵变也”。后金努尔哈赤率军来犯时，京畿吃紧，煤炭代替柴薪，被列入囤积坚守的战略物资。由于煤炭用量增加，在京西煤窑上，“拉骆驼人纷纷向买，不计其数”，“拦车遮路走成行，五六相联一串长”，常常有碍京城交通。清末时期的顺天府尹为此不得不专门规定，运煤驼队“以三头为一队，并不得队队相联”。
煤炭代替薪柴和木炭，既是古代中国城市燃料供应模式的大转变，也折射出了中原王朝在包括生态压力、军事需要等内外各种因素影响下自我转圜、寻求更大生机的轨迹。不过，国家政治中心进入煤炭时代，只是意味着帝国权力对新式战略能源的掌控，并不等于整个国家经济对它的接纳和善用。农业时代的暮霭，依然笼罩着这个古老的帝国。
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