（工商管理专业论文）火电厂上网电价环保折价的分析与对策.pdf

中文摘要 对火电厂上网电价实行环保折价以鼓励清洁电源优先上网是本次电力体制改 革的重要内容之一。目前电力体制改造已进入实际操作性阶段，研究这个政策可能 带来诸方面的影响和制定科学合理的对策，对于即将独立经营的火力发电厂显得更 加必要和紧迫。 本文首先从火力发电厂环保问题的现状、火电厂环保管理方式的演变和环保折 价的经济学原理入手分析了环保折价政策的由来。同时从分析火电厂产生污染源和 可能导致产生环保折价的企业硬、软环境出发，得出了火电企业导致环保折价的若 干因素。本文还阐述了上网电价折价系数计算方法设定的原则，并重点提出了环保 折价系数计算的原则性方案，对天津地区几个火力发电厂的折价系数进行粗略计算 与分析。本文还提出了目前火力发电企业的三大应对策略，即坚持整体经营并推行 清洁生产、坚持开发性控制战略以及适当超前进行环保治理。 本文对火电厂环保折价的因素和系数进行了客观地分析，并对如何适应此政策 进行了探索，提出了有关建议。 关键词：火力发电厂环保折价折价因素折价系数环保治理 a b s t r a c t a n i m p o r t a n tw a y o f t h e n e w l yp u b l i s h e ds c h e m e o f t h ee l e c t r i cs t r u c t u r a lr e f o r m si s t op u tf o r w a r dt h a tt h eq u o t a t i o nt oe l e c t r i cn e t w o r k w i l la d o p tt h ee n v i r o n m e n t a ld i s c o u n t s t a n d a r di no r d e rt o s u p p o r t c l e a np o w e rp r e f e r e m i a l g e n e r a t i n g n o w t h ee l e c t r i c s t r u c t u r a lr e f o r m sh a v eb e i n gc a m e do u t i ts e e m sm o r ep r e s s i n gf o re a c ht h e r m a lp o w e r p l a n te n t e r p r i s e t om a k ear e s e a r c ho nt h ee f f e c t p r o d u c e db yt h e e n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o nd i s c o u n tp o l i c y a n dm a k eo u tr e a s o n a b l ep r o g r a m m i n g t h ea r t i c l eb r i e f l ya n a l y z e st h eo r i g i no ft h ee n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o nd i s c o u n t p o l i c yo n t h eb a s i so f i n t r o d u c i n gt h ee n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o nc o n d i t i o n so f t h et h e r m a l p o w e rp l a n ta tp r e s e n ta n d t h ee v o l u t i o no fe n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o nm a n a g e m e n t sm o d e a n dt h ee c o n o m i c p r i n c i p l eo f t h ee n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o nd i s c o u n t a f t e ra n a l y z i n gt h e v a r i o u sp o l l u t a n t sa r i s i n gf r o mt h ep r o d u c t i v ep r o c e s si nt h et h e r m a lp o w e r p l a n ta n dt h e c o n d i t i o n s l e a d i n g t ot h ee n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o n d i s c o u n t i n c l u d i n gf a c i l i t y a n d m a n a g e m e n t ，t h e a r t i c l e p u t s f o r w a r da l lk i n d so ff a c t o r st h a t m a y l e a dt ot h e e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o nd i s c o u n t t h ec a l c u l a t i v ew a y so f t h ee n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n d i s c o u n ti ss e to u ti nt h i sa r t i c l e a tt h es a m e t i m e ，t h es i m p l ec a l c u l a t i v ew a y i sm a d eo u t a b o u tt h ee n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n d i s c o u n t a c c o r d i n g t ot h ec a l c u l a t i v e w a y , t h e d i s c o u n tc o e f f i c i e n to fs o m ep o w e rp l a n t 断n gi nt i a r d i ni sc a l c u l a t e da n da n a l y z e di n b r i e t h ea r t i c l ep u t sf o r w a r dt ot h r e ek i n d so f m e t h o d s ，w h i c ht h e ya r e ：e s t a b l i s h i n gt h e c l e a np r o d u c t i o ns y s t e mi nc o n s i d e r a t i o no fc o m p r e h e n s i v e ，i m p l e m e n t i n gd e v e l o p i n g c o n t r o ls t r a t e g ya n d c a r r y i n g o u tt h ee n v i r o n m e n t a lh a r n e s si nc o n s i d e r a t i o na h e a dn o r m s t h ea r t i c l ei st om a k et h ep r o b ei n t oh o wt o a d a p tt h ee n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n d i s c o u n ta n d p u tf o r w a r dt h er e l a t e ds u g g e s t i o n st h r o u g h a n do nt h eb a s i so f t h e o b j e c t i v e a n a l y s e so n t h ef a c t o ra n dc o e f f i c i e n to f t h ee n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o nd i s c o u n ti nt h e r m a l p o w e rp l a n ta tp r e s e n t k e y w o r d s ：t h e r m a l p o w e rp l a n t ；e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o nd i s c o u n t ；d i s c o u n tf a c t o r ； d i s c o u n tc o e f f i c i e n t ；e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o nh a r n e s s 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，沦文中不包含其他人已经发表或撰 写过的研究成果，也不包含为获得云洼去堂或其他教育机构的学位或证书而使用 过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示了谢意。 学位敝储虢编晖- 签g z e q g q ：办辟朋，角 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解云洼盍堂有关保留、使用学位论文的规定。特授 权丞洼太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部 门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者娩鲡峰 导师签名：垂祝 签字日期：砂2 年砂月l y 日 签字日期： 眵z 年n 月v o l t 第一章环保折价问题的由米 第一章环保折价问题的由来 1 1火电环保折价管理的必要性 电力工业是国民经济的基础产业，对国民经济的可持续发展起着重要的支撑作 用。中国电力工业自1 9 4 9 年到现在，特别是改革开放以来，得到了突飞猛进的发展。 到2 0 0 0 年末，全国发电设备总装机容量已达3 1 9 3 2 0 9 万k w ，完成发电量1 3 6 8 4 8 2 亿k w h ，发电量和装机容量均居世界第2 位，进入了世界电力生产和消费大国的 行列，长期严重缺电的局面得到了根本缓解，国民经济和社会发展对电力的需求基 本得到满足，有力地促进了国民经济持续、稳定的发展。但中国人均国民生产总值 与发达国家相比还存在较大差距，就人均平均水平而言，中国仍处在世界平均水平 以下，人均用电量水平只有发达国家的1 8 1 1 0 ，当前的用电平衡是建立在低水 平基础上的。根据国民经济发展预测，近2 0 年内国民经济将处于持续、适度、稍快 而又相对稳定的发展速度阶段，平均g d p 增长不低于5 。国民经济的持续、稳定发 展，对电力的需求提出了更高的要求，预计到2 0 3 0 年全国发电装机将达1 0 亿k w 。 电力是由不同的一次能源转换而成的，包括水力、煤炭、油气、核能以及风能、 太阳能等可再生能源。由于世界各国的一次能源资源量情况不同，因而采取的能源 政策也就不同。煤炭在中国的经济与社会发展中占有极为重要的地位。在中国的各 种能源中，煤炭资源储量丰富，品种齐全且集中。根据有关方面预测1 ，全国原煤产 量2 0 0 5 年为1 7 3 5 亿t ，2 0 1 0 年为1 8 7 l 亿t ，2 0 2 0 年为2 1 6 l 亿t ，2 0 3 0 年为2 4 8 5 亿t 。2 0 0 0 年煤炭占中国能源消费总量的6 7 ，这使得中国成为世界上少数几个以煤 炭为主要能源的国家之一。 燃煤是我国二氧化硫和酸雨污染最主要的来源。燃煤排放的二氧化硫占排放总 量的9 0 以j 2 。国家环保“十五”计划提出，到2 0 0 5 年，全国二氧化硫排放量在2 0 0 0 本文中所有预测数据均来源于吕伟业、汤蕴琳和方正中国火电结构优化和技术升级研究概论一文 第一章环保折价问题的由来 年的基础上削减1 0 ，“两控区”内削减2 0 ，全国二氧化硫排放总量控制在1 8 0 0 万t 。二氧化硫总量控制成为我国“十五”期间环保工作的重点和难点。 因此中国的情况是：水力、煤炭资源相对丰富，而油气资源相对贫乏。由于技 术原因或电价原因，核能、风能及其它可再生能源在近期内发展规模有限。在水力 和煤炭资源中，水力相对又是较弱的。根据预测，即使全力发展水电，到2 0 3 0 年末 水电装机容量也只占全部装机的2 5 左右，电量只占1 9 5 。同时中国的水电站一般 调节性能较差，距负荷中心较远，需要有火电的配合和共济。中国是以煤炭为主要 一次能源的国家，煤电在发电中的主导地位长期不会改变，预计到2 0 3 0 年煤电的比 例将由2 0 0 0 年的约7 2 ，7 下降到约5 8 0 ，这是中国一次能源资源情况所决定的。 煤炭作为中国可靠而充足的一次能源，是中国电力可持续发展的基础，也是中国能 源战略安全的基础。对于煤电的发展，应提高到能源战略安全和电力可持续发展的 高度来审视。 根据国民经济发展和需电量的总体目标以及煤电占整个电源结构比例的变化进 行预测分析，发电用煤量和其占煤炭产量的比例将逐年上升，具体数据见下表。 由表卜1 可以看出，到2 0 3 0 年，发电用煤比例将占全国煤炭产量的6 8 4 ，仍 然低于发达国家7 0 _ 8 0 的比例，中国的煤炭基地主要在山西、陕西、内蒙、贵州、 宁夏、云南等地。 表卜l 发电用煤量及所占比例 项目 2 0 0 0 年2 0 0 5 年2 0 1 0 年2 0 2 0 年2 0 3 0 年 煤炭总产量( 亿t )9 9 81 3 8 81 5 0 0 1 7 2 81 9 8 8 发电用煤量( 亿t )5 2 87 0 28 2 1 1 0 5 51 3 5 9 电煤占煤炭总产量的百分数( )5 2 95 0 65 4 76 1 1 6 8 4 础t 考虑了0 8 的系数。 第一章环保折价问题的由来 但是在我国的电源仍以火电为主，火电发电量占总发电量的7 5 的能源格局下， 火力发电污染严重，电力工业已经成为我国最大的污染排放产业之一。近年来，火 电厂年排放二氧化硫近4 0 8 力t ，每年产生固体废弃物近l 亿t 。中国的火电工业每 年耗煤近5 3 亿t ，烟尘、s 0 2 排放量均占全国第一位，其中s 0 2 占“两控区”排放 量的5 9 以上。环保问题突出，己成为制约电力工业可持续发展的重要因素。电力 改革后，随着国家环保法规、政策的出台，发电排放的环保标准越来越严格，因此 研究火电厂环保控制已成为当务之急。 1 2 火电厂环保管理模式的演变 环境管理是对损害或破坏环境质量的人的活动施加影响，以协调发展生产与保 护环境的关系。它的基本任务就是通过协调发展与环境的关系，达到调节、控制、 保护和改善环境质量的目的。对企业环境污染管理的基本方式不外有二种，即征税、 征费和通过指令标准管理。但具体管理模式还是有区别的。从总体看，我国火电厂 环保问题由一般重视到目前提出上网电价环保折价标准的管理方式，充分显示了我 国环保管理模式演变的历程。对火电厂的环境问题的管理方式经历了大致以下几个 阶段。 1 2 1 提出“三同时”的管理方式 从关注环保问题开始，我国对所有新建基建项目提出实施“三同时”，即建设项 目环保设施与主体基建项目同时设计、同时施工、同时投产的基建方针，对电力建 设项目管理也是如此。可以这样说，这个阶段由于电力供需矛盾突出，加上环保处 理技术限制和投资的短缺，这种“三同时”的方案在现在看来并没有解决多大实质 性问题，而且建成的环保设施基本呈现建设起点低，运行效果欠佳和运行稳定性差 等弊端，以天津军粮城电厂而言，在6 8 7 0 年间建成的除尘设备主要是水膜除尘设 备，其除尘效率小于3 0 ，而目前电除尘器的除尘效率至少在9 8 以上。 第一章环保折价问题的由来 1 2 2 实行征费的管理方式 这个管理阶段基本出现在9 0 年前后。由于经济的飞速发展，大量的工业污染造 成比较严重的环境污染，政府提出了一整套治理措施，其治理费用主要由污染企业 安排放数额来征收的办法。至今也是这种管理模式。这种管理模式较单纯的“三同 时”原则而言，前进了一大步。也大大促进了企业对本身污染问题的重视程度，但 是往往由于征收的费用大大低于企业污染排放物对环境的破坏需达标治理的费用， 对真正改善环境质量没起到治本的作用。例如，根据专家分析可知，当煤的含硫量 为3 时，至少需要0 8 元才能平衡，而目前一吨s o 。仅交纳2 0 0 元排污费，只相当 于治理成本的2 5 。 1 2 3 实行征费和直接指令生产相结合的方式环保折价管理方式 最近公布的中国电力体制改革方案，非常明确地将“制定发电排放的环保折价 标准”提出来，以形成激励清洁电源发展的新机制。尽管具体的折价标准及其实施 细则尚未正式出台，但环保折价这种管理模式的政策出发点主要是： 为了形成“公正、公平、公开”的竞价上网机制，鼓励那些环境污染少或者拥 有有效环保设施的电厂多发电，抑制那些环境污染较严重或者缺乏有效环保设施的 电厂少发电，利用价格杠杆进行市场调节。 举例来说，a 、b 两电厂都装有性能一样的火电机组，a 厂有脱硫装置而且效果 不错，b 厂没有脱硫装置，假定电力库在某一时段的集合竞价与a 、b 两厂的上网报 价均为0 3 5 元k w h 时，那么，调度方面的指令将是：优先让a 厂多发电，让b 厂少发电甚至不发电，或者对b 厂发电的附加前提条件进行设置，按发电排放的环 保折价标准将b 厂发电收入的一部分交给环保基金等。这应该是理所当然的事情： 对环境保护有贡献者，应该得到激励；而对环保手段不力者，则应该加以约束。 这是政府进行环境管理的基本逻辑，就这一点而言，新出台的做法与目前没有 多大差别。所不同的是，对于排污的管理，目前主要采用国家干预的方式，所采用 4 第一章环保折价问题的由来 的手段一般是行政式的非市场途径；而今后将主要采用市场手段。 1 。3 环保折价的经济学原理 1 3 1 环境资源的基本特征 1 3 ，11 环境资源的公共性 经济学把某些大家共同享用的东西称为公共物品，而纯粹的公共物品则被认为 具有无排它性和无排斥性。无排它性的意思就是任何人即使他不愿意为某物品付费， 也不可能把他排斥于该物品的消费之外，国防开支就是这方面的例子，因为人们事 实上不可能把某个特定的人排斥于国防效益之外。但对环境资源来说，更重要的还 是无排斥性。物品的无排斥性就是说某物品被某人消费，并不妨碍或影响他人对 同一物品的消费，例如清洁的空气和秀丽的景色等。 环境资源具有无排斥性的特征，它是属于公共物品。在经济和环境的大系统中， 如图卜l 所示，空气、水、土地、生物等自然环境为人类提供直接或间接产生经济 效益的商品和劳务，例如原始的河流或湖泊具有使人舒服的价值。可以提供生产性 的商品或劳务，例如对各种经济活动提供物质输入，大气和水体对工厂排放污染物 的净化能力。 经济系统 图卜l 环境资源的公共性可以解释人类的各种经济活动造成的环境危害。对公有资源 ( 例如海洋、空气、渔业、地下水和油气田) 的使用，大家都有同等权利，这些权 第一章环保折价问题的由来 利也不因为没有使用而丧失，而且在时间和数量上对每个使用者的活动都没有限制。 显然，若对使用者的共同活动不加以管理，将会发生滥用公有资源的问题。使用者 会认为如果自己不尽量地使用资源，其他人也会寻求自己的最优经济状态。结果， 将导致资源的破坏或枯竭，严重危害人类的生存和发展。 13 1 2 环境资源的稀缺性 经济学中稀缺性的含义是指一种资源如果在它的利用上存在着几种可能的竞争 需求，那末它就是稀缺的。如栗在它的生产中，需要稀少资源的投入，或者对该物 品本身存在着几种竞争的需求，即使某种特定的物品或资源只具有一种用途，如果 可以利用的量，少于它能够有利地被利用的量，那末它仍然是稀少的。这时竞争存 在于同一方式对该物品或资源的利用之间，或者在不同地区对该物品或资源的利用 之间。 对于环境资源来说，在环境利用上，如果存在着几种潜在的可供选择的有利用 途，而这几种用途又互相竞争，那末环境也是一种稀缺资源。例如新鲜空气可以作 为假日活动的享受，也可以把空气作为接纳废弃物排放的受纳器。竞争可能存在于 互不相容的不同种类的排放物之间，如果空气吸收某种废弃物质的容量被严格限制 时，竞争存在于不问工厂的同类排放物之间。通常所指的一切环境介质( 空气、水 和土地) ，由于在它们的利用上，经常需要在各种互相冲突的需求之间作出选择， 在这个范围内来说，它们都是稀缺资源。只有当环境能被用于任何目的，每种利用 都将带来有利结果，且各种用途之间也不存在任何冲突的情况下，环境才是一种“免 费”资源或非经济资源。 由于环境资源的稀缺性，环境资源或环境物品是一种经济品或经济资源，所以 环境质量是一个经济问题。作为一种商品，它同样具有使用价值和价值。但遗憾的 是，人们往往注重其使用价值而忽略了其价值的存在，通常造成使用者对环境资源 认为是“免费”的，所以在环境资源的使用过程中，未能反映资源实际存在的稀缺 性，也未能意识到对维持长期生产或劳务造成威胁。因此在发展规划中，把自然资 6 第一章环保折价问题的由来 源玎发利用的真实社会费用包括进去，才是确保自然资源分配决策的有效途径。 1 ，3 2 经济活动的外农性影响 1 3 2 经济活动的外在性 外在性就是某一物懿或活动施加于社会姻某些成本或效益，这些成本或效益不 能在决定该物品或活动的市场价格中充分得到反映，也就是说这不是施加给那些参 与交翁的有关各方( 物品的生产者、购买者) ，而楚施加给有关各方以外的一种成 本纛效益，这就是经济溪动豹步 在性。实舔上存在蓑嚣释主要豹羚在懿，耀生产往 外在性和消赞性外在性。电站烟囱的封 烟造成的污染，给第三者形成外在成本，它 表现为使附近居民的环境舒适稷度下降，这是生产性的外在性。而由物品的消费 所弓| 起的外在影响，如汽车撵出有害气体造成的环境污染，刚为消费拣外在憔。 环境超瓣社会决策懿嚣标楚经辜圭会豹褪到秀最大。蒎撂徽囊经济学鹣霖理，也 就是废使边际社会效益( m s b ) 和边际社会成本( m s c ) 相等。如果我们对某一经济 活动产生的效益，以边际个人效益之和( m p b ，它是单位产黼对购买者增加的效益) 及边际外在效益( m e b ，它是对第三者附加的效益) 表示，蒸经济活动发生的成本， 疆迭搭个入域奉之秘( i p c ，它楚擎绞产燕对生产蠢灌热黪成本) 及边际井在藏本 ( m e c ，它是施加予外在一方的附加的成本) 表示，则有： m s b = m p b + m e b m s c = m p c + m e c 摄然，豢考虑交易双方懿禳稠为最大嚣，在公群枣场象停下，应搜边际个人效 益( 它相当于需求曲线) 与边际个人成本相等，即 m p b = m p c 讴是，嚣经济活动存在井在往时，使社会福和最大亿i 琦条件却是 辐b = m s c 如果一活动能造成外在效益，而没有外在成本，则 第一章环保折价问题的由来 m s b m p b m s c = m p c 由于m p b = m p c ，可知m s b m s c ，即增加生产对社会有利。 反之，如果活动具有外在成本，但无外在效益，则 m s b = m p b m s c m p c 由于m p b = m p c ，可知m s b m s c ，即增加生产对社会净效益已成负值。 应该指出，如果某一具有外在成本或效益的物品是某项涉及公共利益项目的投 入或产出，那么该物品的市场价格并不代表它的真实价值。增加的单位该物品的真 实价值，乃是它的边际社会效益，因为边际社会效益构成了整个社会对该物品的“支 付愿望”。同样，如果增加的单位该物品是生产出来作为某一项目的投入，那么该 物品的边际社会成本才是合适的价值，因为边际社会成本是对社会而言的、使用该 物品的真实机会成本。 1 3 2 2 外在性的影响 如上所述，经济活动的外在性是环境危害的又一重要原因。例如，由于人类不 考虑经济活动的外在性影响，采矿企业基本上不会关心酸性矿水的排放，它只关心 采煤；火电厂不关心大气污染，它的任务是发电；农民对未来土壤盐渍化的不良后 果不关心，更注重的是当前的粮食收成；对于生态资源，如渔业，可能出现滥捕， 只寻求他们个人的最大捕获量等。 因此，从经济意义上讲，当产生影响的个人或团体，不考虑对环境影响的社会 费用和效益时，就出现了影响环境质量的外在性。如工厂可能以最低的成本把废弃 物进行处理，他们没有为此花费时间和资源，而把处理费用强加给社会。 1 3 2 ，3 外在性影晌的定量化 人类的活动破坏或污染了环境，使环境的某此功能退化，给社会带来危害，造 成了经济损失，即为环境危害费用。环境危害费用可分为直接和间接两种。直接危 第一章环保折价问题的由来 害费用是指直接造成产品减少、损失或质量下降所引起的经济损失，一般它可以直 接用市场价格来计量。例如人类活动使大气中s 0 2 超过一定浓度、使农作物产量减少、 金属设备和建筑物遭到腐蚀等造成的经济损失等。例如固体废弃物堆放，由于雨水 淋溶引起地下水污染而间接造成水源污染，引起工业用水处理费用增加，又如森林 过量采伐引起森林退化，除直接影响林产品生产率的降低外，还影响了森林的涵养 水分能力、固士能力、调节气候的功能等，引起经济损失。间接损失往往没有市场 价格可遵循，必须寻求它的机会成本、影子价格或影子工程费用，间接地加以计算。 如果通过隐含的或直接的货币值衡量实际影响，并对预计出现的社会费用加以汇总， 那么对环境的多种影响就可以综合为一个单一的危害来计量。因此，对某一个工程 项目而言，伴随着一组环境危害，它可以转换成为危害费用的一个估计值。当项层 的规划或设计变更时，即废弃物发生变化时，环境的实际危害也将发生变化，因而 每组新的影响将产生一个新的危害费用估计值。原则上，经济活动的连续变化，将 导致危害费用的连续变化，并形成货币危害费用函数。 图卜2 示出了在假定实际环境危害随排放速率的增加而增加的情况下，与个 区域规划的有关硫氧化物排放引起对环境危害的一个理论费用曲线，由图可见，所 造成的危害费用是较高的。 总的危害费用 s o ：排放量 图卜2s 0 2 假想危害费用曲线 目前，计算s o 。排放危害无统一模式，而普遍接受的是用治理成本去衡量，根 第一章环保折价问题的由来 据国家电力环境保护研究所及其它研究单位的测算，在目前的价格水平下，烟气脱 硫的成本为1 2 1 4 ；元k g ，也可近似理解为企业支付社会的补偿成本大于1 4 元 k g 。 1 3 3 环保问题的解决 由于环境资源的公共性、稀缺性和经济活动的外在性的影响，为了保护环境，外 部不经济造成的市场扭曲，解决的办法不外乎有两种：市场解决办法和强制解决办 法。市场解决就是可以利用利润动机把外部费用内部化，即形成财产权和环境市场。 但市场解决办法通常只能在十分简单的技术条件下才能有效地应用。强制解决办法 就是利用政府的强制力量解决外部不经济问题，迫使企业和个人在生产、经营、消 费活动中全面地考虑由于他们的活动所导致的对环境不利的效果。政府可以使用多 种方式将外部性引发的非效率内部化或加以修正，从根本上有两种：或者减少对环 境的影响；或者为此付出一定的费用。这种干预实际上可以看作是一种强加市场的 办法，也就是政府对各种环境资源建立并实旌财产权，采取诸如禁令、规章或奖惩 制度等手段，使企业和个人外部的效益和费用内部化。这些也是政府对火力发电厂 提出环保折价的基本逻辑。 中国现在已进入准市场化国家，在电力市场化的改革中，利用市场机制解决环 境污染问题应该成为一个方向，因为发电厂等排污企业，在生产制造过程中所排放 的污染物，影响了人们正常的生产条件和生活条件，造成了社会损失，而排污企业 的生产成本中，并没有将这一外部不经济性内部化，即没有包括这损失，从而使 得私人边际成本与社会边际成本、私人边际收益与社会边际收益不一致，结果导致 竞争厂商按利润最大化原则确定的产量与按社会福利最大化原则确定的产量严重偏 离。 其实，环境资源是一种公共物品，具有一定的公共性，其产权难以界定，并且 具有不可分性。在现有的规制条件下，企业在生产过程中污染了周围环境，消费了 环境资源，增加了企业利润，并没有多支付环境污染成本，企业从中尝到了甜头， 1 0 第一章环保折价问题的由来 这种“搭便车”消费环境资源的行为 类生存和发展的物质基础和空间条件 和其它种种结果。 必将导致“公有地的悲剧”。环境一方面是人 另一方面又承受着人类活动产生的废弃物质 随着人类工业化进程的持续快速推进，环境污染的程度和强度日益扩大，并反 过来遏制经济的发展空间，如果任凭这种负反馈机制任意放大，最终将导致经济发 展的不可持续。 因此，在规范排污企业的排污行为中，将外部成本内部化，这应该成为重塑环 境规章制度的个方向。推而广之，人们在经济理论研究和经济实践中，应该改变 长期以来将环境作为外生变量的传统理念，将环境内生化。 可以预言，环保折价对保护环境面言，只前进了- - + 步。但对环境意识而言， 却前进了一大步。 1 4 本文的研究思路与方法 本文首先从火力发电厂环保问题的严重性、火电厂环保管理方式的演变和环保 折价的经济学原理分析了环保折价政策的源由。同时从分析火电厂可能产生污染源 和可能导致产生环保折价的企业硬、软环境出发，提出了火电企业导致环保折价的 若干因素。本文还提出了上网电价折价系数数值计算方法设定的原则，并重点提出 了环保折价系数数值计算的原则性方案，并据此方案对天津地区几个火力发电厂的 折价系数进行初步计算与分析。在对上网电价折价标准分析之后，本文还提出了目 前火电发电企业的三大应对策略，即统筹规划并推行清洁生产、注重环保产品开发， 实施开发性控制战略以及运用创新机制超前进行环保治理。 以下是对火电企业上网电价环保折价问题研究的思路与方法： 通过对火电厂目前污染总体情况的分析，结合国家对火力发电厂环保管理方式 的演变，并从经济学角度阐述了环保折价政策的源由。 通过分析火力发电厂主要生产过程和其中产生的主要污染物，得出了火力发电 第一章环保折价问题的由来 厂硬件设施的完善和管理水平的高低是导致环保折价的主要因素。 通过综合分析，得出了环保折价系数的特征与原则，并在此基础上提出了环保 折价系数值计算的原则性方案。并按该方案对天津地区两个发电厂的环保系数进行 了计算与分析，计算结果也验证了该原则性方案的正确性。 根据前面火电厂污染现状和折价系数的分析，结合大部分火电厂环保管理现状， 归纳总结出火电厂应对环保折价政策的三大对策。 需说明的是，本人在写作本文过程中，相继咨询了近十家火力发电厂环保管理 相关情况，这些电厂大部分于8 0 年代术和9 0 年代初建成投产，其环保设施、地理 位置、管理水平在全国火电企业具有一定的代表性。同时对部分系数值也采用了问 卷方式进行收集。本文主要观点形成后，又与这些单位的专业人员进行了交流，其 结果也证实了本文提出的观点是具有一定代表性的。 第二章环保折价因素分析 第二章环保折价因素分析 发电厂上网电价环保折价的程度受多方面因素影响。本章从介绍火电厂的主 要生产过程入手，分析了火电厂生产过程中可能产生的主要污染物，并结合环保 折价标准的要求，分别从火电厂环保设施的完善程度和环保管理两方面具体分析 了可能影响日后电厂上网电价折价的影响因素。 2 1 火电厂主要生产过程 火力发电厂是生产电能的工业企业，它可以视作是由输煤设备、燃料制备设 备、锅炉、汽轮机、发电机等一系列设备按一定顺序连接组成的一部生产电能的 机器。现从能量转换与守恒定律出发对火电厂电能生产过程做概要分析。 对燃煤的火力发电厂来说，电能是由燃煤的化学能转变来的，其能量转换过 程如下： 化学能燃烧 机械能卜作功卜电能 火力发电厂热力系统简图见图2 - 1 ，其表述的是工质( 水和蒸汽) 的循环过 程及其伴随着的能量转换过程，其中虚线部分表示蒸汽抽汽系统。在这里锅炉燃 烧系统、蒸汽系统、汽轮机凝结水系统及其燃料传送系统等作为子系统略去没画。 1 31 2 1 3 1 09 第一二章环保折价冈索分析 图2 - 1 火力发电j 一热力系统图 卜一锅炉2 一过热器3 一再热器4 一汽轮机高压缸5 一汽轮机中压缸 6 一汽轮机低压缸7 一发电机8 一凝结器9 凝结泵1 0 一低压加热器 11 一除氧器1 2 给水泵1 3 一高压加热器 燃料在锅炉中剧烈燃烧释放出大量热能，并被燃烧产物烟气所吸收和携带， 烟气则通过传热将热能传递给布置于锅炉中的各种受热面( 水冷壁、省煤器、过 热器) 中的工质( 水和蒸汽) ，产生具有一定压力和温度的蒸汽，由锅炉输出至 汽轮机高压缸作功。为提高汽轮机效率和延长设备寿命，将在汽轮机高压缸中做 完功的蒸汽重新送回布置于锅炉中的再热器中加热，使再热蒸汽温度等于新蒸汽 初温度，然后再热蒸汽顺次经过汽轮机中、低压缸膨胀作功。蒸汽在汽轮机高、 中、低压缸的作功使汽轮机转子高速旋转，蒸汽热能转变成转子旋转的机械能。 同时，汽轮机高速旋转带动轴端的发电机的转子克服电磁阻力高速旋转，切割磁 力线进一步把机械能转换为电能输送出来，作过功的蒸汽则压力、温度变得很低， 排入凝结器被凝结成水，由凝结泵抽出打入低压加热器、除氧器中，再被中低压 缸的抽汽加热，然后由给水泵经高压加热器打入锅炉，重新开始一次热力循环。 所以，发电厂生产过程的实质是一系列的能量转换过程，而和这些能量转换 过程伴随着的是化学反应过程( 燃烧) 传热过程、工质流动过程、工质膨胀做功 过程和电磁感应过程。 另外，发电厂的电气系统见图2 2 ，循环水系统见图2 3 。 输电线路 1 4 第二章环保折价因素分析 图2 3 火力发电厂循环水系统图 1 一凝结器2 一循环水泵3 一冷却塔 4 一冷空气入口5 一热空气出口6 一贮水池 2 2 火力发电厂污染现状 4 火力发电所使用的主要能源是燃煤和燃油，因此其生产过程除了生产电能之 外，也不可避免的产生污染物，并对环境产生污染。从根本上讲，火力发电是一 种有污染或产生污染源的生产活动，由此便产生了火电厂的环保问题。燃煤发电 厂生产过程中的主要污染物分述如下。 2 2 1 炉灰、炉渣 燃煤发电所用一次能源主要是煤，煤燃烧后的剩余固体物以及新生成的固体 物可经两个途径排出锅炉之外：一个途径是随烟气经由锅炉尾部排出的细小颗 粒，习惯上我们称为炉灰；另外就是由于重力向下沉至锅炉底部排出的较大颗粒， 习惯上我们称为炉渣。由于炉灰的直观外形通常为银灰色粉末，所以目前各电厂 都称之为粉煤灰。 煤在完全燃烧的情况下所生成的全部固体物质与煤量的比称为煤的灰分，灰 分越低煤的品质越高。 第二章环保折价因素分析 为了防止粉煤狄随烟气飘入大气，绝大部分燃煤电厂在锅炉与烟囱之间都安 装有除尘器( 目前主要采用电除尘器) ，它可以把烟气中的绝大部分粉煤灰收集 起来。炉灰及炉渣主要从三方面对环境造成污染： 2 2 1 1 烟尘污染 燃煤产生的灰绝大部分被除尘器收集起来，但仍有很少一部分飘入大气，这 就是烟尘。烟尘的污染在于：使空气污浊；影响土壤肥力；妨碍农作物的正常生 长，甚至使其枯死；被人畜吸入将直接损害其健康。 221 2 扬灰污染 贮灰场的灰失水干固而又没有其它有效防护措施时，灰就会被吹起造成污 染。 2 2 1 3 冲灰水 燃煤产生的炉灰及炉渣一般都用水稀释后输送至贮灰场，这种冲灰水一般 p h 值较高( 一般在9 左右) ，有时冲灰水中还会含有其它有害物质，p t t 值及有 害物质一旦超过国家规定的标准且冲灰水排往贮灰场以外时，就要造成环境污 染。 2 2 2 烟气 烟气是燃料在空气助燃下进行燃烧时形成的有较高温度的多成分混合气体。 烟气的主要有害成分是硫氧化物及氮氧化物。 2 2 2 1 硫氧化物 硫氧化物是燃料( 煤或油) 中的可燃硫在燃烧过程中生成的。硫氧化物中主 要是s o 。 s o z 是具有强烈刺激气味的腐蚀性气体。s o 。强烈刺激人畜的呼吸系统，使人 畜感到不适或致病。硫氧化物对农作物也有明显的伤害作用。s 0 2 还可引起金属 锈蚀，建筑物损坏等。s o 。也是导致酸雨的因素之一。烟气中还含有少量s o 。，s o 。 的性质及污染情况与s o 。类似。 1 6 第一二章环保折价因素分析 2 2 2 2 氮氧化物 烟气中的氮氧化物通常以n o x 表示，其主要成分是n o 及n 0 2 。n o x 有两个来 源，一个是燃料中的含氮化合物分解出来的氮在燃烧的高温下与氧化合生成 n o x ，另一个是在燃烧的高温下空气中的氮与氧化合成n o x ，燃烧的温度越高， 生成的n o x 越多。n o x 也是具有强烈刺激气味的腐蚀性气体，它对环境的危害与 硫氧化物相似。 2 2 3 废水 火力发电厂产生废水的部位很多，是仅次于炉灰、炉渣的污染源，主要的废水 有： 2 2 3 1 水处理系统废水 火力发电厂中水处理系统的作用是将自然水( 井水、河水、湖水等) 处理 为适合锅炉用的高纯水。电厂中高纯水的制备，一般都经预处理、反渗透和除盐 三个步骤：预处理一般是在水源经过机械沉淀池并加药使其物理沉淀后经除碳和 反渗透( 脱盐率9 5 以上) ；除盐通常采用离子交换法，但使用的离子交换树脂 在运行一段时间之后便会“失效”，此时就须用酸( 碱) 对失效的阳( 阴) 树脂 进行浸泡，然后再用水冲洗干净，即树脂的再生，这个过程中会产生废酸碱和含 酸碱废水。 水处理系统废水的污染在于其p h 值过高( 碱性废水) 或过低( 酸性废水) 都会导致土壤肥力下降，土壤盐碱化、板结，输水管道结垢，管道及水泵产生锈 蚀等。 2 2 3 2 冲灰水 燃煤电厂中锅炉底部的渣及除尘器收集的灰，一般都用水冲至灰沟，再用渣 浆泵打至贮灰场。在贮灰场中，灰及渣沉淀于水底，澄清的冲灰水达一定程度时 就排出贮灰场。由于冲灰水和灰渣的接触，从而使冲灰水的p i - i 值往往增高，这 与次渣在冲灰水中浸泡的时间、锅炉的燃烧方式、原水的缓冲容量、灰浆的灰水 第二章环保折价因素分析 比等有关，另外还与除尘方式( 干式或湿式) 有关。 冲灰水中可能含有的其它成分，如：氟f 、砷a s 以及重金属铅p b 、镉c d 、 铬c r 等均来源于燃煤，或由冲灰水原水带来，这些成分一般含量微少，但都会 对环境造成不同程度的污染。 2 2 ，3 3 循环冷却系统废水 当发电厂的循环冷却系统为“闭式”时才会产生废水，当循环冷却系统为“开 式”时，排出的水只是温度比抽取的源水为高，并没有任何化学成分的变化。 在闭式循环冷却系统中，冷却水进入凝汽器进行“冷却”并使自己的温度升 高，这种温度较高的冷却水继而被送至冷水塔中以淋滴方式进行降温，降温后的 冷却水又重新送入凝汽器复用。冷却水在冷水塔中淋滴降温时有大量水分蒸发， 从而使水中所含盐类及杂质发生“浓缩”。浓缩的循环冷却水可导致设备锈蚀损 坏，还可造成管道，热交换器结垢而大大降低冷却效果。为了缓解浓缩的循环冷 却水的腐蚀与结垢，需对这种冷却水进行处理。常用的有c 0 2 处理、加酸处理、 加药处理以及石灰处理等。加药处理又有磷系配方，对腐蚀结垢的缓解都是有一 定的限度的，因此，当循环冷却水浓缩到一定程度时单靠处理就无济于事了，这 时就必须排放一部分已浓缩的水，同时补充新水。这部分排出的已浓缩的且已被 处理过的水就是循环冷却系统的废水。显然，循环冷却系统废水中含有较多的盐 类及处理时所加药品，如果这些药品是可造成污染的且含量超过了国家规定的标 准，就导致环境的污染。经常遇到的循环冷却系统废水污染是磷污染。 22 3 4 含油废水 含油废水是发电厂在对燃油进行脱水处理时产生的废水、发电机组的油系统 的疏水。含油废水的污染就在于水中有油。含油废水中的油可分为三部分：l 、 浮油：包括浮于水面的油及水中粒径在1 5 0 i lm 以上的油粒，这种油粒易浮上水 面形成油层。2 、乳化油：这部分为粒径较小混于水中不易自然分离出来的油。3 、 溶解油：这部分已不再具有油粒的特点而是以分子状态溶于水中。浮油在水面形 成油膜，隔断了水与空气接触，从而使水中溶氧下降，这就影响了水中生物的生 塑三童! 堡堑竺鬯童坌堑一 长甚至生命，浮油还会堵塞鱼类的腮使其死亡，浮油对幼鱼及鱼卵的危害更大。 溶解油可被水生生物直接吸收而使其体内富含油份，有强烈石油味，食用价值降 低甚至不能食用，石油中还含有多种有害物质如苯类物等，这些物质都有致癌作 用。含油废水主要由燃油电厂产生，燃煤电厂产生含油废水的主要途径是油流经 渗透性的废水，一般量很少。 2 23 5 贮煤场及输煤系统冲洗水 这种废水中含有大量的煤粒及一些有害物质。这种水流过之处会沉积许多黑 色淤泥( 主要成分是煤粉) ，非常肮脏，干枯之后又会形成黑尘。贮煤场及输煤 系统冲洗水还会把它所溶的有害物质带到它流经的场所，当这种水流入下水道时 可由于沉淀淤积使下水道堵塞。 2 2 3 6 锅炉排污水 发电厂的锅炉用水极为严格，水中赫类及杂质含量甚微，但也不是绝对纯净， 为了防垢防腐还要人为的向锅炉水中加入磷酸三钠、联氮等。这些物质的浓度会 随运行时间逐渐增加，当浓度增至一定程度时就得排掉一部份，这就是锅炉排污 水。锅炉排污水中一般含有二氧化硅、磷酸根、氯根、氧化铁、钾、钠等。锅炉 排污的目的，是为了保证锅炉内极严格的汽水质量，排出的水与炉中正常用水相 比是污水，若与自然水( 地下水、河水、湖水等) 相比，这种“污水”实为很好 的净水，锅炉排污水中总含盐量仅为每升几十毫克，大大低于自然水源中的含盐 量，故这种排污水很少对环境构成污染。 2 2 4 噪声 振幅和频率上完全无规律的震荡称之为噪声。从环境保护角度而论，凡是人 们所不需要的声音统称为噪声。噪声的显著特点是：无污染物存在、不产生能量 积累、时间有限、传播不远、振动源停止振动噪声消失、不能集中治理。由于当 前发电设备制造水平尚不理想以及发电厂建厂投资的限