（技术经济及管理专业论文）发电企业环境成本研究.pdf

华北电力大学硕士学位摘要 摘要 发电企业是我国污染物排放大户。在电 力市场环境下， 是否将环境成本纳入发 电总成本， 将影响 发电企业在市场中的竞争力， 同时也决定了电 力系统能否真正实现资 源的优化配置。 论文结合环境经济学和技术经济学等方法，阐述了影响发电企业 环境成本的环境经济政策和排污技术，提出了适用于发电企业的环境成本的定 量计算模型，本文还以新近安装脱硫工程的b d 热电厂为实例，计算了该电厂的 环境成本，并对其技术经济指标建立了解释结构模型，得出主要影响因素，进 而对 其进行 了敏感性分析 。通过对环境成本的定量计算，使得 企业 能够更好地 控制环境成本 ，从而有利于实现环境资源的可持续发展。 关键词:环境成本， 环境对策成本， 环境损失成本，发电企业 abstract t h e p o w e r p l a n t s a r e t h e p r im a r y e n t it i e s t h a t e m i t p o l l u t a n t .i n th e p o w e r m a rk e t ,w h e th e r th e e n v i ro n m e n t a l c o s t is in c lu d e d in th e t o t a l c o s t w ill i n fl u e n c e th e c o m p e ti t iv e c o m p e t e n c e o f p o w e r p l a n t s ,a n d d e te r m in e w h e t h e r th e p o w e r s y s t e m c o u ld r e a lly re a liz e t h e o p tima l a llo c a t io n o f res o u r c e s .c o m b in e d w ith e n v ir o n me n ta l e c o n o mic s a n d t e c h n ic a l e c o n o m ic s , t h e p o li c i e s o f e n v i r o n m e n t a l e c o n o m i e s a n d t h e t e c h n o lo g i e s o f r e d u c in g t h e p o l l u t a n t e m i s s io n a r e s u m m a r iz e d .i n t h i s p a p e r , c a lc u la t i n g m o d e l s f o r t h e p o w e r p la n t e n v i r o n m e n ta l c o s t a r e p u t f o r w a r d a n d u t i l iz e d t o c a l c u l a t e t h e c o s t o f b d t h e r m a l p o w e r p l a n t .t h r o u g h s e t ti n g叩 t h e in t e r p r e t a ti v e s t r u c tu r a l m o d e l,t h e k e y i n g r e d i e n ts a r e g a in e d .t b e n t h e s e n s iti v i ty a n a ly s i s is d o n e .a ft e r th i s c a lc u l a ti o n ,t h e e n t e r p r i s e c a n c o n t r o l e n v ir o n m e n t a l c o s t b e t te r ,th is w ill ma k e f o r t h e s u s ta in a b le d e v e lo p me n t o f e n v i ro n me n ta l re s o u r c e s . h a o we n j i n g ( t e c h n i c a l e c o n o m i c s a n d ma n a g e m e n t ) dir e c te d b y a s s o c i a t e p r o f . wa n g t i n g ke y wor ds : e n v i r o n m e n ta l c o s t , e n v i r o n me n t a l c o u n t e r m e a s u r e c o s t , e n v i r o n m e n t a l l o s e c o s t , p o we r p la n t 声明 本人 郑重声明: 此处所提交的 硕士学位论文 发电 企业环境成本研究 ，是本人在 华北电力 大学攻读硕士学位期间， 在导 师指导 下进行的研究工作和取得的研 究成果。 据 本人所知， 除了 文中 特别加以标注和 致谢之处外， 论文中 不包含其他人己 经发表或撰写 过的 研究 成果， 也不包 含为获得华北电力 大学或 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傲的 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 论 文 作 者 s t : -一 日期 : ? ,d .12, ,2,0 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了 解华北电 力大学有关 保留、 使用学位论文的规定， 即: 学校有权保管、 并向 有关部门 送交学 位论 文的原件与复印 件; 学校可以采用影印、 缩印 或 其它复制手 段复制并保存学位论 文; 学校可允许学位论文被查阅或借阅; 学校可以 学术交流为 目 的， 复 制赠送和交换学位论文; 同意学校可以 用不同 方式在不同媒 体上发 表、传播 学位论文的 全部或部分内 容。 ( v密的学 位论文 在解密后遵守 此规定 ) 作者签名: 一 嘟 雯 替 .i ca 6 . 1z . z 0 导师签名: 日期 期: 进袭 2即6 . 1 2.2 0 华北电力大学硕士学位论文 第一章 引言 1 . 1课题的提出 二十世纪以来， 特别是进入工业社会以来， 随着科学技术的进步和社会生产力 的极大提高， 人类创造了前所未有的物质财富， 加速了文明发展的进程。 与此同时， 人口 剧增、 资源过度消耗、 环境污染、 生态破坏等问题日 益突出。 环境问题越来越 严重地阻碍经济的发展和人民生活水平的提高，继而威胁着全人类的生存和发展。 根据国家环保总局公布的2 0 0 3 年至2 0 0 5 年 中国环境统计公报有关环境污 染指标数据如表 1 - 1 所示。 表 1 - 1我国2 0 0 3 年2 0 0 5 年主要环境污染指标数据 产卜一一 2 0 0 5 年2 0 0 4 年2 0 0 3 年 阳标一一 一 -t f a 废水 排放 废水排放总量 ( 亿吨) 5 2 4 . 54 8 2 . 4 4 6 0 . 0 化学需氧量排放总量 ( 万吨) 1 4 1 4 . 2 1 3 3 9 . 21 3 3 3 . 6 氨氮排放总量 ( 万吨) 1 4 9 . 81 3 3 . 01 2 9 . 7 废气 排放 二氧化硫排放总量 ( 万吨) 2 5 4 9 . 32 2 5 4 . 92 1 5 8 . 7 烟尘排放总量 ( 万吨) 1 1 8 2 . 5 1 0 9 5 . 01 0 佣7 粉尘排放总里 ( 万吨) 9 1 1 . 29 0 4 . 81 0 2 1 . 0 工业固 体废物 工业固体废物产生量 ( 万吨) 1 3 4 4 4 8 . 91 2 0 0 3 0 . 0 1 0 0 4 2 8 . 4 工业固体废物综合利用量 ( 万吨) 7 6 9 9 3 . 36 7 7 9 5 . 95 6 0 4 0 . 1 工业固体废物储存量 ( 万吨) 2 7 8 7 6 . 02 6 0 1 1 . 92 7 6 6 7 . 2 工业固体废处置量 ( 万吨) 3 1 2 5 9 . 12 6 6 3 4 . 81 7 7 5 1 . 4 工业固体废排放量 ( 万吨) 1 6 5 4 . 71 7 6 2 . 01 9 4 0 . 9 环境污染 治理投资 污染治理项目投资总额 ( 亿元) 2 3 8 8 . 0 1 9 0 8 . 61 6 2 7 . 3 环境污染治理投资占当年g d p ( % ) 1 . 3 11 . 4 01 . 3 9 环境污染与破坏事故次数 ( 次) 1 4 0 61 4 4 11 8 4 3 队 染 与 破 坏 事 故 直 接 损 失 ( 万 元 ) 1 0 5 1 5 . 03 6 3 6 5 . 73 6 3 6 5 . 7 注 a : 各项统计数据均未包括香港和澳门特别行政区以及台湾省。 华北电力大学硕士学位论文 b : 数据来源于国家环境保护总局网站 h t t p : 刀w w w . z h b . g o v . e n / 由表1 - 1 可见，2 0 0 5 年，全国废水排放总量5 2 4 . 5 亿吨，比上年增加8 . 7 % . 全国废气中二氧化硫排放量2 5 4 9 . 3 万吨，比 上年增加1 3 . 1 % 。烟尘排放量1 1 8 2 . 5 万吨，比上年增加8 . 0 % 。工业粉尘排放量9 1 1 . 2 万吨，比上年增加0 . 7 % 。全国工 业固体废物产生量1 3 . 4 亿吨，比上年增加1 2 . 0 % ;工业固体废物排放量1 6 5 4 . 7 万 吨， 比 上年减少6 . 1 % 。全国排污费征收总额达到1 2 3 . 2 亿元， 比上年增加3 0 . 8 %0 工业污染源污染治理投资4 5 8 . 2 亿元，比上年增加4 8 . 7 % 。全国环境污染治理投资 2 3 8 8 . 0 亿元，比上年增加2 5 . 1 % ，占当年g d p 的1 . 3 1 % e 电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是国民经济的第一基础产 业， 也是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。电力行业不仅是关系国家经济 安全的战略大问题， 而且与人们的日 常生活、 社会稳定密切相关。随着我国经济的 发展， 对电的需求量不断扩大， 电力销售市场的扩大又刺激了整个电力生产的发展。 发电企业作为电力生产的主力，其排放的 “ 三废”严重污染了环境。 在人类发展史中，环境资源付出了相当的成本代价，是环境资源的减少，增加 了物质成本，环境的价值也由此转移进了国民 经济。长期以来，成本理论研究主要 是在经济与管理领域内进行，较少涉及自 然资源与环境系统。随着环境状况的日 益 恶化，经济可持续发展战略的实施己受到严重制约，将环境及其资源纳入成本理论 研究己迫在眉睫。 电力市场环境下，各发电企业通过竟价获得发电权，而价格的竞争很大程度上 可以说是成本的竞争。目 前发电企业成本核算体系中，并没有完整地将环境成本考 虑进去。 在现行的电价机制中， 环境成本也没有在电价中得到合理的体现。这就导 致发电企业在进行经济决策时，容易追求自 身经济效益最大化，忽视社会效益。因 此，从资源利用的可持续发展角度出发，发电企业需要将环境成本加入到发电总成 本中，使环境问 题的外部不经济性问题内部化，从而引导企业在经营决策时将环境 因素考虑进去。 i 。这样， 一方面可以 促使发电 企业将环保与自 身经济利益联系在一 起，积极改进技术，提高管理水平，尽量降低发电成本，以便在竞价中处于优势地 位;另一方面也为环保部门治理环境筹集部分资金，用于补充污染治理项目 投资的 不足和补偿污染物排放所造成的外部经济损失。从而有利于提高发电企业环保意 识，使各发电商在 “ 竞价上网”的过程中都在包含了环境成本的真实成本基础上公 平 竞 争 :，。 1 . 2国内外研究现状 环境成本研究是一门新的领域，其核算理论和应用研究日趋活跃。二十世纪九 华北电 力大学硕士学 位论 文 十年代以来，发达国家的 环境成本研究从环境费用、 环境效益及信息披露等方面展 开，在环境会计研究和实务操作上取得了较大进展，同时 进行了大量的个案研究， 美、日 等国己 经开始试点实施企业环境成本核算和环境审计制度。 联合国国际会计和报告标准政府间专家组 ( i s a r ) 于1 9 9 8 年2 月召开的 第1 5 次会 议讨论并通过的 环境成本和负 债的会计与财务报告，是国际上第一份关于环境 会计和报告的系统而完整的 指南。 美国环境保护局 ( e p a ) 从1 9 9 2 年开始对内 部环境会计开始研究， 1 9 9 5 年发表了 作为经营管理手法的环境会计入门:基本概念和用语，虽未对环境成本作出统 一定义， 但从内部环境会计的观点对环境成本进行了 分类，包括传统成本、潜在成 本、 或有成本和企业形象与对外关系成本。 加拿大特许会计师协会 ( c i c a )于1 9 9 3 年对环境成本作了两大基本分类，即 环 境对策成本与环境损失成本。前者是指与企业进行环境保护决策相关的成本，而后 者则因企业造成的环境污染而被受害者或第三方要求予以赔偿、恢复等所支付的成 本费用， 包括受害赔偿金、罚金等因 。 相对国外而言，我国研究环境成本核算的时间很短， 大体还停留 在探讨建立核 算框架的基础上， 但已有不少学者深入探讨了 其中的一些议题。近年来我国企业环 境成本核算方面的 研究既涉及到环境成本核算体系建立的基础理论问题， 也涉及到 环境成本的界定、 确认与计量、信息 披露等具体问题， 这为进一步构建完整和规范 的企业环境成本核算体系提供大量详实的资料。 中南大学肖 序副教授等在企业环境成本应用的现实背景、企业环境成本的核算 与应用实例等方面，归纳了国内外一些企业应用的案例，探讨了环境成本的定义、 分类、 计量、 报告等问题。西南农业大学曾勇等人针对项目 层次环境成本核算技术 存在的两大缺陷， 构建了 产品生命周期环境成本核算模型， 并分析了环境成本核算 对可持续发展决策和管理的作用及意义。 四川大学徐玖平教授等在分析环境成本的 概念的基础上， 借鉴投入产出法的基本思想， 根据企业经营活动的特点， 构建了 环 境成本计量的投入产出模型，并以某一大型纸业公司为例对其进行了实证分析。 清 华大学王燕样教授以 华北某火力发电厂为对象， 对环境成本计算方法进行了探索性 尝试， 并对作业成本法在污染企业的具体应用进行了介绍， 通过研究认为作业成本 法是计算环境成本的 可行方法。 对于电力行业，发电成本预算一般只包括建厂成本， 燃料成本及运行维护费用 等，而不包括环境成本， 造成部分电源的环境价值被无偿占有，这不仅抑制了 清洁 能源的发展，而且使得污染比 较严重的电 源 ( 如燃煤发电)过度发展，加重了 发电 行业对环境的污染程度。 从能源工业可持续发展的角度出 发，发电 企业必须将外部 华北电力大学硕士学位论文 成本 ( 环境成本)内 部化， 按照社会成本 ( 生产成本+ 环境成本) 来竞价上网 ， 1 . 3论文的主要工作 发电企业环境成本核算旨 在通过核算发电企业采取环保措施所需的成本， 综合 评价企业的经济与环境效益，为发电企业提供量化的可执行标准。本论文以“ 发电 企业环境成本研究”为题，结合我国发电企业的实际和电力生 产的客观规律， 对发 电企 业环境成本的构成、 成本函数等进行系统分析和研究， 揭示发电企业环境成本 的本质内 涵和规律，为发电 企业提供可持续发展的决策支持。 在国内， 真正将计算环境成本具体到发电企业的应用性研究还较少， 本文将发 电企 业环境成本核算的客观要求、 基本概念与类别、 计量与计算方法作为研究 对象， 以某热电 厂为例， 建立发电企业环境成本核算的理论和方法。 本文主要将在以下几 个方面展开研究: 1 . 概述国 外主要环境经济政策，以 及我国的环境保护经济政策。 主要是排污收 费制度和排污权交易制度。 2 . 介绍我国电力能源发展状况，包括火力发电、天然气发电、水力发电、核能 发电、 风能发电、太阳能发电和垃圾发电。概述了 我国发电企业主要烟气污染物种 类和污染现状。 介绍了电厂消减二氧化硫和氮氧化物的 技术以 及烟尘治理技术。 3 . 界定发电企业环境成本的定 义，针对不同的发电 方式提出 其环境成本计算模 型。 本文主要研究火力发电的环境成本问题， 对天然气发电和核能发电的环境成本 仅作简单介绍，由 于水力发电、 风力发电及太阳能发电对环境的影响较小， 本文不 作详细论述。 4 . 发电企业的环境成本包括环境对策成本和环境损失成本。其中 环境对策成本 包括电厂安装脱硫脱硝设备的年均化投资和年运行费用。 环境损失成本是电厂向 政 府部门交纳的排污费成本， 可根据国家制定的 排污收费标准和对应污染物的排放量 计算得出的。 5 . 实证分析部分以最近安装脱硫设备的热电厂为例计算其环境成本，并针对脱 硫工艺的主要技术经济指标建立解释结构模型，进而得到影响环境成本的主要指 标。 在结合电厂实际的基础上， 针对熊煤含硫量、 机组容量( 年运行时间) 、 脱硫效 率、 排污收费标准和发电标准煤耗率等指标进行敏感性分析。 6 . 针对本文的计算结果，提出降低发电企业环境成本的措施及对策。 华北电力大学硕士学位论文 第二章 影响发电企业环境成本的环境保护经济政策 环境问题是指人类活动给自 然环境造成的破坏和污染。 解决复杂的环境问题需 要政府的干预。 政府干预的一个合理形式是由政府制定包括全部社会价值的市场价 格， 利用市场机制， 模拟市场的作用， 运用税收和价格等杠杆提供企 业环境经济行 为之社会成本的正确信号。 基于市场机制的环境保 护经济政策就是这样一种政策措 施。 环境保护经济政策是本着环境保护和经济发展相协调的原则， 利用经济利益关 系， 对环境经济活动进行调节的政策措施。 本文讨论了 环境保护经济政策的理论背 景以 及主要的环境保护经济手段等内 容。 国外一些发达国家在污染物控制上， 一方面加强排污设备的研究开发及投入使 用， 另一方面制定可靠的环境经济政策， 推行多种经济手段，引入市场实现对排放 的污染物的控制。 随着污染的加剧以及带来负面影响不断出 现， 我国从二十世纪末 对环境污染问题高度重视， 制定各种管理措施、排污量限制标准， 排污收费标准也 有所 提高 。 此 外， 其它 环境 经 济政 策也 在 不断出 台 ， 如 排污 权交易 等141 环境保护经济手段借助于市场机制的作用，使外部不经济的环境费用内部化， 改变生产者和消费者原有的生产模式， 纠正他们破坏环境的行为。 环境保护经济手 段可以依据法律、行政授权，征收和聚集用于环境保护的资金，重新分配和使用资 金。各级政府应更多的应用经济手段来达到保护环境的目 的。 2 . 1排污收费制度 2 . 1 . 1排污收费制度概述 排污收费制度是指向环境排放污染物，以及向环境排放污染物超过国家或地方 污染物排放标准的排污者，按照污染物种类、数量和浓度，根据排污收费标准向环 境主管部门设立的收费机关缴纳一定的治理污染或恢复环境破坏费用的行政法律 制度ta 。 排污收费是我国 环境管理中 最早提出并普遍实行的管理制度之一，它大体经历 了三个发展阶段。 一是排污收费制度的提出和试行阶段。 1 9 7 9 年 9 月颁布的 中华 人民共和国 环境保护法( 试行) 第十八条规定: “ 超过国家规定的标准排放污染物， 要按照排放污染物的数量和浓度，根据规定收取排污费” ，从法律上确立了我国的 排污收费制度。 二是排污收费制度的建立和实施阶段。 1 9 8 2 年 2 月， 国务院在总结 全国 2 7个省、自 治区、直辖市开展排污收费工作试点经验的基础上。发布了 征 收排污费暂行办法 ，对实行排污收费的目 的及排污费的征收、管理和使用做出了 华北电力大学硕士学位论文 统一规定。 三是排污收费制度发展、 改革和不断完善阶段。1 9 8 8 年7 月， 国务院颁 布了 污染源治理专项基金有偿使用暂行办法 ，在全国实行了 排污费有偿使用。 立十世纪九十年代以 来，国 家颁布了新的污染超标收费 标准和超标噪声收费标准， 统一了全国污水排污费征收标准。 2 0 0 2 年 1 月3 0日国务院第5 4 次常务会议上又通 过 排污费征收使用管理条例 ，该条例自2 0 0 3 年 7 月1 日 起施行。 中国的排污收费制度根据 “ 污染者负担”和 谁污染谁治理”的原则，运用价 值规律的理论和体现经济利益的机制， 促进企业加强经营管理和污染治理。 排污收 费的目 的是利用价值规律， 通过征收排污费，给排污单位以 外拍的经济压力， 促进 污染治理， 并由此带动企业内 部的经营管理，节约和综合利用环境资 源， 减少或消 除污染物的排放，实现可持续发展的目的。 随着中国经济的不断发展和新的环境问题的出现， 又提出和实行一系列关于排 污收费使用、管理方面的政策。 有关主管部门、专家、 学者认为我国排污收费制度 还存在着收费面不全、 收费标准低、污染治理资金使用效益不高、排污收费资金可 能受到各方面千预等问题。 2 . 1 . 2排污收费标准 排污收费标准的制定是一个需要综合考虑环境效果、 社会效果和经济效果的决 策过程。 排污收费标准是否合理与可行，是决定能否充分发挥排污收费的环境管理 作用、刺激污染治理、改善环境质量的关键cn 中国的排污收费有两个层次。 一是超标准排污费，这是一种经济补偿性质。企 业超标排放污染物损害和降 低了环境质量， 对社会造成了 很大经济损害， 因此应承 担治理责任和实行经济补偿。 二是排污收费， 即不管是否超标，只要是排污就要按 排污量来收费。 因为向 环境排放污染物， 就是使用环境的自 净能力 环境容量) ， 排 污收费是一种环境自 净能力的使用费。 在收费标准上，以略高于污染治理运转费为 原则，中国 规定了五大类1 0 0 多项排污收费标准， 各省、自治区、直辖市还制定了 数十项地方补充收费 标准。 使排污收费制度逐步走上了定量化、 规范化、 科学化的 轨道。 2 . 2排污权交易 排污权交易是科斯理论在环境经济领域的实际应用，相对于行政性的排污收费 有很大的优越性。排污权交易与排污收费都是基于市场的环境管理手段， 但它们的 区别是: 排污收费制度是先确定一个价格， 然后让市场确定总排放水平: 而排污权 交易正好相反，即首先确定总排放量， 然后再让市场确定价格。 市场确定价格的过 程就是优化资源配置的过程， 也是优化污染治理责任配置的过程16 1 华北电 力大学硕士学位论文 2 . 2 . 1排污权交易概述 排污权交易是市场经济国家重要的 环境经 济政策之一。目 前， 排污权交易制度 比 较成熟的当属美国，经过近二十年的实践， 美国的排污权交易， 特别是二氧化硫 排放交易实践表明，该项政策具 有显著的环境和经济效果。 排污权交易的主要思想就是建立合法的污染物排放权利，以排污许可证的形式 出现，并容许这种权利像商品那样可以自由买卖。 具体的实施步骤是:政府机构评 估出 一定区域内满足环境容量的 污染物最大排放量， 并将最大允许排放量分成若千 规定的排放份额， 每份排放份额为一份排污权。政府在排污权一级市场上， 采取一 定方式，如招标、拍卖等，将排污权有偿出让给排污者。排污者购买到排污权后， 可根据使用情况，在二级市场上进行排污权买入或卖出。 与环境标准相比，排污权交易是一种基于市场的经济手段。同排污收费相比， 排污权交易更充分发挥了市场机制的配置作用。 排污权交易的主要特点包括一下几 个方面: ( 1 ) 有利于降低企业智力污染的成本( 2 ) 有利于污染治理技术的进步 3 ) 客观上 有利于形成污染水平低而生产率高的工业布局( 4 ) 有利于政府对环境状况进行宏观 调控( 5 ) 有利于遏制某些环保部门的 利己 行为( 6 ) 有利于公民表达自己的意愿， 扩大 环保的群众荃础。 2 . 2 . 2中国的排污权交易 中国污染物排放许可证制度的试点工作开始于 1 9 8 8年。首先考虑控制的是水 污染物。1 9 9 0 年国 家环保局开始选择试行排放大气污染物许可证的城市。在 1 9 9 1 年 6 月至 1 9 9 2 年 1 0 月间，国家环保局污染管理司陆续下达了 1 0 个排放大气污染 物许可证试点工作技术指导文件。 1 9 9 3 年， 国 家环保局污染司在包头、 开元、 柳州、 太原、 平顶山、 贵阳六城市进行了 大气排污许可的试点。 1 9 9 4 年，国家环保局宣布 排污许可证的试点工作结束，同 时开始在所有的城市推行排污许可证制度 a 2 0 0 2 年 3 月，国家环保总局与美国环保协会一起，在山东、山西、江苏、河南、上海、 天津、 柳州七省市以 及中国华能 集团公司开展 “ 推动中国二氧化硫排放总量控制及 排污权交易政策实施的研究项目” ， 也就是 “ 4 + 3 + 1 ” 项目。 4 + 3 + 1 ” 项 目 的正式启 动拉响了排污权交易在全国推广的号角。 目前在中国妨碍污染总量控制和排污交易政策实施的瓶颈在于:首先是责罚的 问题，由于有些地区超总量指标排放无责罚， 使得执法缺乏严肃性也妨碍政策的落 实; 其次是急需建立污染源排放的 统一监管机制， 要有符合 标准的排放连续监测系 统， 联网并严格管理; 第三是应建立二氧化硫排放权交易中介和排放配额跟踪平台， 华北电力大学硕士学位论文 并与电力企业协商出 超过五年有效期及中、 长期的公正、 公平的二氧化硫排放总量 指标分配方案。 2 . 3环境保护的其他经济政策 此外， 还有一些环境保护的其他经济政策， 如环境保护补贴、 生态环境补偿费、 环境保护经济优惠等， 它们对合理利用资源和能源、 提高 经济效益和环境效益都有 重要意义，也是治理污染的有效途径. 通过这些环境经济保护政策的实施， 可以加强对环境保护的重视， 处理好经济 发展与环境保护的关系、当前与长远的关系、局部与全局的关系，进而使产业结构 更优化，从而促使环境问题的可持续分展。 华北电 力大学硕士学位论文 第三章 发电 企业污染现状及主流排污措施 能源是现代社会赖以生存和发展的基础。自 然界存在的能 源资源， 通过相应的 技术都可转换为电能。目前， 用于发电的主要能源是煤、石油、 天然气、水力，风 能、 潮汐、地热、太阳能、核能和生物质能。 电力是通过一定的技术手段从其他能源转换而来的能源， 是二次能源，是一种 便于集中、 传输、 分散、 控制和转换成其他形式的能源， 它的利用已 遍及国民经济 和人民生活的各个方面， 成为现代社会的必需品。同时，电力又是使用方便、 清洁 的能 源。因此， 世界各国都尽可能地将各种能源转换成电能再加以利用。 3 . 1 我国电力能源发展状况 3 . 1 . 1火力发电 中国是世界上第二电力生产和消费国， 我国目 前的电力生产结构中， 规煤火电 占据绝对优势，比重在7 0 %以 上: 而电 力行业又是煤炭行业的 主要用户， 我国煤炭 总销售量有 5 0 %以上用于发电。2 0 0 4年，全 国的发电量达到 2 1 8 7 0亿千瓦时。火 电发电量1 8 0 7 3 亿千瓦时，占总发电 量的 8 2 . 6 4 %: 在全部发电 机组中，火电 装机 容量为3 3 9 3 3 . 9 万千瓦，占总装机容量的 7 7 %. 2 0 0 5 年，全年累计发电2 4 7 4 7 亿 千瓦时， 火电发电量2 0 1 8 0 亿千瓦时， 占总发电 量的8 1 . 5 5 %， 合计装机容量5 0 8 4 1 万千瓦， 首次跨越 5 亿千瓦大关， 同比 增长 1 5 . 4 ， 火电3 8 4 1 3 万千瓦， 占总装机容 量的 7 5 . 5 6 %。 3 . 1 . 2天然气发电 1 9 9 4 年底世界天然气探明可采储量 1 4 1 万亿立方米，我国约占1 . 2 %左右。按 照目 前世界天然气平均消费能力计算，世界天然气探明储量的 开采年限约为 6 8年 左右，其中我国 约为9 5 年。 按国际通用口 径， 我国天然气资源预计可开采储量约为7 -1 0 万亿立方米，占 世界天然气可开采储量的3 %。 但目 前勘探程度很低， 截至 1 9 9 4 年底累计探明 地质 储量只有 1 . 2 万亿立方米， 其中 剩余可采储量6 4 0 0 亿立方米。 我国 1 9 9 4 年天然气 产量为 1 7 0 亿立方米，我国天然气探明储量和年产量均不到世界总量的1 %，在一 次能源总量中仅占 2 %左右。 一一一一一一一一一一一止到些叁壁士 学 位 论 文 3 . 1 . 3水力发电 水电 是 清洁能 源， 可 再 生、 无 污染 、 运行 费 用 低， 便 于 进行电 力 调 峰， 有利于 提 高 资源 利 用率 和经 济社 会的 综 合效 益。 我国 的 水 能资 源 丰富 ， 理论 蕴 藏量6 . 7 6 亿 千 瓦， 技 术可 开发容 量4 . 9 3 亿千 瓦 ， 经济 可开 发 容量3 . 7 8 亿千瓦 . 不 论是 水能 资 源 蕴藏 量， 还 是可 能开 发的 水 能资 源， 我国 都 居 世界 第 一 位。 截至2 0 0 4 年9 月， 我 国 水电 装 机容 量突 破了1 亿千 瓦大 关， 但 开发 率 仅2 4 % 左右， 大大 低于 发达国 家 5 0 % - 7 0 % 的 开 发利 用水 平。 2 0 0 5 年 水电 发电 量3 9 5 2 亿千 瓦 时， 占 总 发电 量的1 5 . 8 6 % 合计 装 机容量5 0 8 4 1 万千 瓦， 首 次 跨越5 亿千瓦 大 关， 同比 增 长1 5 . 4 %。 其中 ， 水电1 1 6 5 2 万千 瓦， 占 总 装 机容 量的2 2 . 9 2 % . 2 0 0 6 年新 增 发电 装 机将 在7 5 0 0 万 千 瓦 左 右， 预 计是 建国以 来 发电 机 组 投 产最多 的 一 年， 如 此大的 机 组 投产 规 模将决 定着全国及各地区电 力供应形势的变化。 3 . 1 . 4核能发电 核能作 为一 种新 型的 能 源， 具有 得 天独 厚的 优 越 性。 它 利用 地球中 蕴 藏 丰富的 放 射 性同 位素 铀的 裂变反 应 产生 的巨 大的 能量 来发 电， 效 率高 又 不污 染 环境。 核电 站只 需消 耗很少 的 核嫌 料， 就可以 产生 大量的 电 能 ， 每千 瓦时电 能 的 成 本比 火电 站 要 低2 0 % 以 上。 核电 站 还 可以 大 大 减 少嫩 料的 运 输量。 核电 的 另一 个 优势 是千 挣、 无 污 染， 几乎 是零 排放， 对于 发展 迅 速环 境压 力 较 大的中 国 来 说， 再 合适 不过。 中 国 核电 发展 起步 于 上世 纪八 十 年 代中 期， 核电 设 计 工 作从 上世 纪七 十 年代 就 已 开 始。 国内 现有三 个 核电 基 地. 目 前 我国 正在 运 行 和在 建的 核电 站 装 机容 量共 有 8 7 0 万 千瓦。 2 0 0 3 年我国 核 电 发电 量 达4 3 7 亿 千 瓦时 。 初步 设 想2 0 2 0 年 使核电 发 电 量占 到 总发电 量的4 % ， 装机 容量 达4 0 0 。 万 千 瓦。目 前在 建 和运 行的1 1 台 机组 中， 除了自 主设 计外， 还分 别 采用了 法 国、 加 拿 大、 俄罗 斯等国 家的 技术。 据国防 科工 委统 计， 2 0 0 5 年我国 共 有9 台 机组 商 业运 行， 所 有机 组 取 得了良 好的 运行 业绩， 总 计 发电 量为5 3 0 . 8 2 亿 千瓦 时， 上网电 量为5 0 3 . 2 9 亿 千瓦 时， 同 比 分 别增 长5 . 1 8 % 和 5 . 2 9 % 0 3 . 1 . 5风能发电 风 是 地球上的 一 种自 然 现象， 它 是由 太阳 辐 射热 引 起的。 风 能是 太阳 能的 一 种 转换 形式， 是 一种 重要 的自 然 能源 。 据 估计到 达 地 球的太 阳 能中 虽 然只 有 大约2 % 转化 为风 能， 但其 总量 仍是 十 分可 观的 . 全 球的风 能 约为2 . 7 4 x 1 0 9 k w ， 其中 可 利 用的 风能为2 x 1 0 7 m w ，比 地 球上 可开 发 利用的 水 能 总量 还要 大1 0 倍。 在 中国 ， 风能资 源 丰富 的 地区 主 要集中 在 北部 、 西北 和 东 北的 草原、 戈壁 滩以 及东 部、 东 南部 的沿 海 地带 和岛 屿 上。目 前 我国的 风 能 利 用方 面与 国 际水 平 还有 一 华北电力大 学硕士学 位论文 定差距， 但是发展很快， 无论在发展规模上还是发展水平上， 都有很大提高。2 0 0 4 年全国在建项目 的装机容量约 1 5 0 万千瓦， 其中正在施工的 约 4 2 万千瓦.可行性 研究批复的 6 8 万千瓦，项目 建议书批复的4 5 万千瓦，包括五个 1 0 万千瓦特许权 项 目。 3 . 1 . 6太阳能发电 太阳能以其独有的优势而成为人们重视的 焦点。 丰富的太阳辐射能是重要的能 源， 是取之不尽、用之不竭的、 无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能 每秒钟到达地面的能量高达 8 0 万千瓦， 把地球表面。 . 1 %的太阳能转为电能， 转变 率5 %，每年发电量可达 5 . 6 x 1 0 1 2 千瓦时，相当 于目 前世界上能耗的4 0 倍。 我国太阳能资源非常丰富， 理论储量达每年 1 7 0 0 0 亿吨标准煤。 太阳能资源开 发利用的 潜力非常广阔。 在我国 广阔的 土地上， 有着丰富的太阳能资源。 大多数地 区年平均日 辐射量在每平方米4 千瓦时以上。 3 . 1 . 7垃圾发电 中国经济的持续高速增长， 城市化进程也在不断加快。 城市生活垃圾问题己经 成为中国最严重的公害之一。 垃圾是一种废物， 但它也是一种新能源。 把垃圾产生 的气体收集起来，用来发电， 戴是垃圾发电。我国已 有建成垃圾填埋气体发电厂。 垃圾发电厂由填埋气体收集系统，气体处理系统， 气体发电系统几个部分组成。 垃 圾焚烧发电是指使用特殊的垃圾焚烧设备， 以城市工业和生活垃圾为遨烧介质， 在 对垃圾进行焚烧处理的同时， 利用其产生的能量发电的一种新型发电方式。垃圾焚 烧发电厂的收益稳定、 运营成本低廉并享有一定的税收优惠政策， 能给投资者带来 稳定高额的回报. 由于火力发电是上述发电方式中对环境污染最多的，所以， 本文对环境成本的 研究主要以火力发电为主，对天然气发电和核能发电的 环境成本仅作简单介绍，由 于水力发电、 风力发电及太阳能发电对环境的影响较小，本文不作详细论述。 3 . 2 发电 企业主要烟气污染物种类和污染现状 水力发电及风力发电等可再生能源发电方式对环境的污染几乎为零， 是清洁发 电方式。 核能发电不向 环境排放碳氧化物、 二氧化硫以及烟尘， 而且可以 大大节省 煤耗，但核能发电不可避免地产生核废料，只能通过特殊的方法进行处理。 火力发 电 及天然气发电都会对环境产生影响， 但天然气发电同火力发电相比， 其排放的污 染物要少，对环境的影响也较小，所以本文主要分析火力发电的污染现状。 _ 竺些纳t # 士 学 位 论 文 3 . 2 . 1发电 企业主要烟气污染物种类 发电企业向大气中排放的污染物质有 1 0 0 余种， 这些排放物包括嫩料然烧过程 排出的尘粒、灰渣、 烟气以及各类设备运行中排出的废水、 废液。 这些污染物绝大 部 分 来自 火 力发电， 主要 大气污 染物 有s 0 2 . n o . 和 烟尘等. s 0 2 . n o , 是形 成酸 雨的主要污染物， 目 前还没有得到有效控制。 这些有害气体造成地面上空几公里内， 特别是工业发达的城市上空浓烟弥漫、 大气污浊。 3 . 2 . 1 . 1二氛化硫污 染 煤中的 可 姗性 硫 在锅 炉中高 温 遨烧 ， 大 部 分氧 化为s 0 2 ， 其 中 只 有。 . 5 - 5 % 再 氧化为s 0 3 . s 0 2 又名 亚 硫酸o f ， 是 一种 无色 不 然的 有毒 气体， 具 有 强烈的 辛 辣、 窒 息 性 气味， 遇水 会形 成具 有一 定腐 蚀 作 用的 亚 硫 酸。 若 与n 0 2 发生 光 化学 氧 化反 应， s 0 2 会迅 速转化 为s 0 3 ， 进而 遇 水气 结合 形 成腐 蚀和 刺激 性 较强的 硫 酸。大 气 中 存 在的s 0 2 - s 0 3 和h 2 s o 4 ( 气 体) 一 般统 称 为 硫的 氧 化物.5 0 , 。 它 对人类 及 动 植 物都是极为有害的。 当 大气 被s 0 2 污 染， 特别是当s 0 3 与 水 气、 烟 尘等 结合 形 成硫 酸雾 及 硫酸 盐 后， 对人体健康危害很大，它对眼、鼻、咽喉和呼吸道有强烈刺激作用;对肝、肾和心 脏有害， 还能使嗅觉和味觉减退， 产生萎缩性鼻炎、 慢性支气管炎、眼结膜炎和胃 炎， 急 性中 毒 则可出 现喉 头水 肿， 肺水 肿以 至窒息 死 亡。 大 气中即 是造 成酸雨 的 主要原因。 3 . 2 . 1 . 2氮氧化物污染 氮 氧化物( n o . ) 包括氧 化亚 氮( n 2 0 ) 、 一 氧化 氮( n o ) 、 二 氧化 氮 ( n 0 2 ) 、 三氧 化二 氮 ( n 2 0 3 ) 、 四 氧化二 氮 ( n 2 0 4 ) . 与 五氧 化二 氮 ( n 2 0 5 ) 等。 火电 厂 排 放的氮氧化物中 主要是n o ，占 氮氧化物总浓度的9 0 %以 上。 通常所说的氮氧化物 污染 主要 是n 0 2 和n o . n o 会引 起高 铁 血 红 蛋白 症， 并 损害 中 枢 神经。 n 0 2 则是 棕 红色 、 有 刺激 性臭 味的 气体。 n 2 0 会 刺 激呼 吸 器官， 能 深入 肺 泡， 对 肺有明 显 损害。 n 2 0 在大 气中 经氧 化 转变 成硝酸 ， 是 造成 酸雨 的 原因 之 一。 在自 然环 境中， n 0 2 除 与碳氢 化 合 物反 应 生成 光化 学 烟雾 外， 还可能 对 人体 起 着致 癌( 如 肺癌 ) 的 作 用。 n 0 2 还能 与空 气中的 水 气 或水 滴 及硫 氧化 物、 氧等 发生 反 应，产生硝酸。硝酸对人体、植物和金属都非常有害。另一方面， 氮氧化物对植物 生长也有损害， 主要是能抑制光合作用，使植物发育受阻。 3 . 2 . 1 . 3烟尘污染 烟尘不是气体， 而是一种气溶胶状物质。 它是以 一些固体小颗粒或液体分散漂 浮于气体之中。 烟尘主要是来源于火电厂、 工矿、 企业排出的 各种颗粒物。例如， 华北电力大学硕士学位论文 锅炉、炉窑、汽车排出的含有炭黑、飞灰、固体原料的黑烟; 供料在粉碎、研磨、 筛分、装卸与运输过程中散布出的粉尘;以及建筑工地、采矿与交通运输等场所扬 起的粉尘等。再生产过程中 排放的 烟尘，实际上是固体或液体的颗粒状物质。 3 . 2 . 2污染物排放现状 近 年 来， 我国 大 气s o , 污染 相当 严重，已 成为世 界上s o z 污染 最严 重的 国 家 之 一。 中国 环境 规 划院 2 0 0 6 年 4 月的 报告 指出 ， 2 0 0 5 年全国s o , 排 放总 量为 2 5 4 9 万 吨( 初 步统计数据) ，超过总量控制目 标 ( 1 8 0 0 万吨) 7 4 9 万吨;比 2 0 0 0 年 ( 1 9 9 5 万吨) 增 加了 约 2 7 % e 随 着s o , 的 排 放 量呈 逐年 上 升， 酸 雨区 呈逐 年扩 大 之势， 已 成 为 制约 经 济和 社 会 发展 的 重要 环境因 素。 中 国电 力工 业s o z 减 排 任务 很艰巨 ， 必 须 采 取综 合 对策. 据国 家环境保护总局有关负责人介绍， 我国二氧化硫排放量己 远远高于环境承 载能 力. 我国 酸 雨 属硫 酸型， 燃 煤电 厂 排放 的二 氧化 硫是 形 成酸 雨的 主 要原 因. s o 2 污染和酸沉降污染已 经对我国的自 然资源、生态系统、 材料、能见度和公众健康构 成了威胁， 造成了巨大的经济损失， 严重影响了国民经济的发展和人民群众的正常 生活. 3 . 3发电 企业主流排污措施 3 . 3 . 1削减二氧化硫的技术 国内 外目 前普遍采用的脱硫方法可分为嫩烧前脱硫、 嫩烧中脱硫、 供烧后脱硫 即烟气脱硫( f l u e g a s d e s u l f u r i z a t i o n ，简 称 f g d ) 以及煤转化过程中的脱硫三大类。 其中 烟 气 脱硫 是目 前 世界 唯 一大 规 模商 业化 应用的 脱 硫方 式， 是控 制s o , 污染 和 酸 雨的主要技术手段。 3 . 3 . 1 . 1烬烧前脱硫 嫩烧前脱硫，是采用洗煤等技术对煤进行洗选， 将煤中大部分的可热无机硫洗 去，降低然煤的含硫量，从而达到减少污染的目的。 然烧前脱硫即 “ 煤脱硫” ，是通过各种方法对煤进行挣化，取出原煤中所含的 硫分、 灰分等杂质。选煤技术有物理法、化学法和微生物法三种m 。物理洗选媒法 脱硫最经济， 但只能脱无机硫: 生物、 化学法脱硫不仅能脱无机硫， 也能脱除有机 硫，但生产成本昂贵， 距工业应用尚 有较大距离。 龙烧前脱硫技术中物理 洗选煤技 术已 成熟，煤的气化和液化还有待于进一步研究完善。 华北电力大学硕士 学位论文 3 . 3 . 1 . 2烘烧中脱硫 燃烧中脱硫是指然烧与脱硫同时进行。坦烧中 脱硫是在煤粉嫉烧的过程中同时 投入一定量的脱硫剂， 在燃烧时脱硫剂 将二氧化硫脱除。 典型的技术是循环流化床 技 术. 流 化 床是 通过 改 进发电 工 艺， 提高 嫩 烧效 率 实现 减 少s o z 排 放的目 标。 近年 来， 电厂循环流化床锅炉有很大发展， 目 前国外已有2 4 0 台在运行， 总容量约 t