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南京理工大学硕士学位论文 发电企业环保工程费用效益分析 摘要 电力行业的迅速发展一方面促进了我国国民经济的发展，另一方面，大量燃煤电 厂所带来的煤烟型大气污染对人们赖以生存的环境也产生了严重的影响和损害。国家 采取了严格措施控制电厂的二氧化硫排放，力保实现国家确定的大气污染防治目标。 “十一五”期间，约有2 1 7 亿千瓦现有燃煤机组需进行二氧化硫治理，占2 0 0 5 年煤 电机组容量的5 7 8 。长期以来，我国发电企业认为所有的环保投资项目都只具有公 益性和宏观性，这样的认识严重阻碍了我国发电企业在环保工程上的投入与环保产业 的发展。 本论文以环境经济学为理论基础，揉合了环境成本等方法，简要介绍费用效益分 析的基本理论、发电企业的主要环保工程及影响发电企业环保工程效益环境经济政 策，提出了发电企业环保工程费用效益的计算模型及基于发电企业脱硫工程技术经济 指标的主要影响因素。通过对x d 发电厂近期实施的脱硫工程来解释分析模型，给出 该脱硫工程中的环境费用与收益及对影响脱硫工程效益的主要指标进行敏感性分析， 给出针对发电企业环境经济政策的思考。 关键词：发电企业费用效益分析敏感性分析 a b s t r a c t t h ep o w e ri n d u s t r yw h i l ep r o m o t i n gt h er a p i dd e v e l o p m e n to fc h i n a s n a t i o n a l e c o n o m i cd e v e l o p m e n t ，o nt h eo t h e rh a n d ，al a r g en u m b e ro fc o a l f i r e dp o w e rp l a n t s b r o u g h ta b o u tb yc o a l b u r n i n ga i rp o l l u t i o no nt h ep e o p l e ss u r v i v a lh a sa l s oh a d as e r i o u s e n v i r o n m e n t a li m p a c ta n dd a m a g e t h es t a t eh a sa d o p t e ds t r i c tm e a s u r e st oc o n t r o lp o w e r p l a n te m i s s i o n so fs u l f u rd i o x i d e ，t os e c u r et h es t a t ef o rt h er e a l i z a t i o no fa t m o s p h e r i c p o l l u t i o np r e v e n t i o ng o a l s ”1lt hf i v e y e a rp l a n ”p e r i o d ，a b o u t2 17m i l l i o nk i l o w a t t so f e x i s t i n gc o a l f i r e du n i t s ，a c c o u n t i n gf o r2 0 0 5c o a lu n i tc a p a c i t yo f5 7 8p e r c e n t ，r e q u i r e d s u l f u rd i o x i d eg o v e r n a n c e b u tf o ral o n gt i m e ，c h i n a 。sp o w e rp l a n t s t h i n ka l l e n v i r o n m e n t a li n v e s t m e n tp r o j e c t so n l yw i t hp u b l i cw e l f a r ea n dm a c r o e c o n o m i c s u c h v i e w p o i n ts e r i o u s l yo b s t r u c t st h ei n v e s t m e n ti ne n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o np r o j e c ta n dt h e d e v e l o p m e n to ft h ee n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o ni n d u s t r yb yc h i n a sp o w e rp l a n t s t h i sp a p e ri sat h e o r e t i c a lb a s i so ne n v i r o n m e n t a le c o n o m i c s ，ab l e n do ft h e e n v i r o n m e n t a lc o s t ，a n do t h e rm e t h o d s ，t h ec o s t b e n e f i ta n a l y s i sb r i e f e do nt h eb a s i ct h e o r y ， t h em a i np o w e re n t e r p r i s ee n g i n e e r i n ga n de n v i r o n m e n t a li m p a c to fp o w e rg e n e r a t i o n e f f i c i e n c yo fc o r p o r a t ee n v i r o n m e n t a le n g i n e e r i n ge n v i r o n m e n te c o n o m i cp o l i c y ，p r o p o s e d p o w e re n t e r p r i s e se n v i r o n m e n t a lp r o j e c t sc o s t e f f e c t i v ec o m p u t i n gm o d e lb a s e do nt h e p o w e re n t e r p r i s e sa n de n g i n e e r i n ge c o n o m i ci n d i c a t o r sd e s u l f u r i z a t i o nt h em a i nf a c t o r s t h r o u g ht h er e c e n ti m p l e m e n t a t i o no ft h ex dd e s u l f u r i z a t i o np l a n te n g i n e e r i n ga n a l y s i s m o d e lt oe x p l a i n ，g i v e nt h ed e s u l f i a r i z a t i o np r o j e c t si nt h ee n v i r o n m e n t a lc o s t sa n db e n e f i t s a n dt h ei m p a c to fd e s u l f u r i z a t i o ne f f i c i e n c yo ft h em a j o rp r o j e c t sc a r r i e do u ts e n s i t i v i t y a n a l y s i si n d i c a t o r sa r eg i v e np o w e re n t e r p r i s ee n v i r o n m e n ta g a i n s tt h ee c o n o m i cp o l i c i e s t h i n k i n g k e yw o r d s ：p o w e rp l a n tb e n e f i tc o s ta n a l y s i ss e n s i t i v i t ya n a l y s i s 声明 本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在 本学位论文中，除t n 以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发 表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学 历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均 已在论文中作了明确的说明。 研究生竿名：垒鸳一秒年嗍j 日 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅 或上网公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送 交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对 于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。 研究生签名： ，- 、 妒7 年jl 月彳日 南京理工大学硕士学位论文发电企业环保工程费用效益分析 1 绪论 1 1 问题提出 近三十年来，我国的经济发展极大地提高了人民的物质生活水平，从计划经济向 市场经济的转变使得我国成为世界上经济增长最快的五个国家之一。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。尤其是环境问题越来越 严重地制约经济的加速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 6 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。 表卜l我国2 0 0 3 年2 0 0 6 年主要环境污染指标数据 指标年份 2 0 0 6 在2 0 0 5 在2 0 0 4 盆 废水废水排放总量( 亿吨)5 3 6 85 2 4 54 8 2 4 排放 化学需氧量排放总量( 万吨) 1 4 2 8 21 4 1 4 21 3 3 9 2 废气 二氧化硫排放总量( 万吨)2 5 8 8 82 2 5 4 92 2 5 4 9 烟尘排放总量( 万吨)1 0 8 8 81 1 8 2 51 0 9 5 0 排放 粉尘排放总量( 万吨) 8 0 8 49 儿29 0 4 8 工业固体废物产生量( 亿吨) 1 5 2 1 3 41 2 o 工业 工业固体废物综合利用量( 万吨) 9 2 6 0 1 07 6 9 9 3 36 7 7 9 5 9 固体 工业固体废物储存量( 万吨) 2 2 3 9 8 12 7 8 7 6 0 2 6 0 1 1 9 废物 工业固体废处置量( 万吨)4 2 8 8 3 03 1 2 5 9 12 6 6 3 4 8 工业固体废排放量( t y 吨) 1 3 0 2 11 6 5 4 71 7 6 2 0 环境污染治理项目投资总额( 亿元) 2 5 6 7 8 2 3 8 8 01 9 0 8 6 污染环境污染治理投资占当年g d p ( )1 2 31 3 l1 4 0 治理 环境污染与破坏事故次数( 次) 8 4 21 4 0 61 4 4 l 投资 污染与破坏事故直接损失( 万元) 1 3 4 7 1 1 1 0 5 1 5 03 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。 b ：数据来源于国家环境保护总局网站h t t p ：w w w z h b g o v c n 。 2 0 0 6 年，全国废水排放总量为5 3 6 8 亿吨，比上年增加2 3 。废水中化学需氧 量排放量1 4 2 8 2 万吨，比上年增加1 o 。2 0 0 6 年，全国废气中二氧化硫排放量2 5 8 8 8 万吨，比上年增加1 5 。烟尘排放量1 0 8 8 8 万吨，比上年减少7 9 。全国工业固体 废物产生量1 5 2 亿吨，比上年增加1 2 7 ；工业固体废物综合利用率为5 9 6 ，比上 年提高6 7 个百分点：工业固体废物排放量1 3 0 2 1 万吨，比上年减少2 1 3 。 虽然，污染问题已经引起了我国政府的高度重视，也得到了定的控制，但总的 说来，形势不容乐观。环境污染已成为制约我国经济社会可持续发展的重要因素。 南京理工大学硕士学位论文 发电企业环保工程费用效益分析 电力行业是我国大气污染物排放大户。改革开放使我国经济成长极为迅速，同时 这也使得能源消耗大大增加。电力作为国民经济的先行，在我国现代化建设中，起着 举足轻重的作用。截至2 0 0 6 年底，我国发电装机容量共计为6 2 2 0 0 万千瓦，居世界 第二位。其中，水电1 2 8 5 7 万千瓦，占总容量的2 0 6 7 ；火电4 8 4 0 5 万千瓦，占7 7 8 2 ：核电6 8 5 万千瓦，占总容量的1 1 ：风力发电1 8 7 万千瓦，占o 3 0 ：生物质 能等其他发电6 6 万千瓦，占0 1 1 。到2 0 0 7 年底，全国装机总容量有可能突破7 亿千瓦2 引。 电力行业的迅速发展一方面促进了我国国民经济的发展，另一方面，大量燃煤电 厂所带来的煤烟型大气污染对人们赖以生存的环境也产生了严重的影响和损害。燃煤 电厂已成为许多地区最主要的大气污染源，一方面，随着国民经济的迅猛发展，我国 的能源需求( 尤其是对电力的需求) 迅速增长，另一方面，受能源结构的限制，我国 因燃煤发电而导致的煤烟型大气污染日趋严重。 国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要明确提出加强大气污染防治，到 2 0 1 0 年，二氧化硫排放总量削减1 0 。国务院已向各省、自治区、直辖市人民政府下 达了“十一五”二氧化硫总量控制计划，其中明确了电力二氧化硫控制总量，即到 2 0 1 0 年，全国二氧化硫排放总量控制目标为2 2 9 4 4 万吨，其中，电力为9 5 1 7 万吨 【2 9 0 2 0 0 2 年开始的电力体制改革，打破了以往电力行业的垄断特点，将竞争引入发 电企业，“厂网分开，竞价上网”。竞争机制的引入，要求电厂尽量降低发电成本，确 保上网电量，这样才能在竞价中处于优势地位。电力市场环境下，各发电企业通过竞 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n 引。 2 0 0 5 年全国火电厂排放二氧化硫远高于国家环境保护“十五”计划提出的电力 行业减少1 0 一2 0 的控制目标。造成这种状况的主要原因有：一是电力发展速度大大 超过了“十五”计划速度，且增加的主要是煤电机组；二是由于煤炭供需矛盾加剧， 使煤炭发热量降低，硫份增高；三是燃用高硫煤的现有燃煤机组中建成的脱硫装置较 少；四是由于各种原因，建成的脱硫装置投运率不高。“十一五”期间，我国新建燃 煤电厂的规模仍然较大，即使采取脱硫措施，二氧化硫排放量仍然会继续增长。在此 情况下，要完成“十一五 二氧化硫排放削减目标，就必须大幅度削减现有燃煤电厂 二氧化硫排放量。 南京理工大学硕士学位论文发电企业环保工程费用效益分析 根据国务院关于“十一五 期间全国主要污染物排放总控制计划的批复，以 及地方政府下达的电力二氧化硫控制指标，约有2 1 7 亿千瓦现有燃煤机组需进行二 氧化硫治理，占2 0 0 5 年煤电机组容量的5 7 8 心9 1 。 表卜2 现有燃煤机组“十一五”烟气脱硫改造年度计划 年份2 0 0 62 0 0 72 0 0 82 0 0 92 0 1 0 开工容量( 万千瓦) 5 7 6 0 5 3 7 4 7 4 2 8 7 4 61 2 7 7 90 占“十一五”开工比例( )4 2 22 7 42 1 o9 40 同时，国家环境保护总局采取了更严格措施控制电厂的二氧化硫排放，重点加强 对火电机组的监督管理，主要包括推动火电厂脱硫工程建设和提高排污收费力度，加 强脱硫设施运行监管，力保实现国家确定的大气污染防治目标。众所周知，脱硫工程 是个高投资工程，一般安装脱硫设备投资占电厂投资的1 0 左右，年运行费用也高达 数百万元，电厂必须自己承担这部分费用，此外排污收费标准的不断提高等经济政策 的出台和发展也增加了电厂发电成本；国家出台了脱硫电价补贴、节能调度等经济政 策一方面鼓励电厂采取低污染发电方式及投资脱硫设施，另一方面出台了一系列脱硫 电价考核规定及技术规范以约束电厂脱硫设施发挥应有的作用。 计算、分析发电企业环境保护设施的建设与运行而带来的费用与效益刻不容缓。 1 2 研究现状 环境费用效益分析的迅速发展是2 0 世纪7 0 年代以来的事情。但费用效益分析的 产生与发展却可追溯到1 9 世纪，甚至1 7 世纪。2 0 世纪6 0 年代以后，费用效益分析 进一步向公路运输、城市规划和环境质量管理等领域扩展。进入2 0 世纪7 0 后代以后， 环境公害事件屡屡发生，经济学家开始将效益分析应用于环境污染控制分析中来，对 环境质量的变化危害和效益进行评价。虽然这个时期美国的清洁空气法的费用效 益分析没的得到足够的重视，但却引起了人们对环境问题的关注。美国经济学家曼哈 德第一个把费用效益分析的原理应用于污染控制，而后的发展归功于美国未来资源研 究所。该研究所为发展费用效益分析开辟了更广阔的领域，使费用效益分析在美国得 到了较为广泛的重视和应用。卡特政府曾经规定所有对环境有影响的项目，在环境影 响评价中必须进行费用效益分析。1 9 7 3 年，美国颁布了水和土地资源规划原则和 标准的文件，这时它的重点放到了国民经济发展、环境质量、区域发展和社会福利 四个方面的正负效果上。 企业环境管理会计系统是企业环境管理系统的重要的信息支持系统之一而它的 最核心的组成部分就是环境成本核算。因此，成本核算方法也就成了环境管理会计发 展的重要目标和所取得的成就大标志之一。 南京理工大学硕士学位论文发电企业环保工程费用效益分析 二十世纪九十年代以来，环境成本研究核算理论和应用研究日趋活跃。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、日等国已经开始试点实 施企业环境成本核算和环境审计制度。 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，形成一整套适合环境管 理会计的企业环境成本概念框架，以及相应当环境成本核算方法。这套成本核算方法 由三部分组成，即生命周期分析( l i f ec y c l ea s s e s s m e n t ) 、全成本分析( t o t a lc o s t a s s e s s m e n t ) 与作业成本法( a c t i v i t y 咱a s e dc o s t i n g ) 。它们相互结合，构成的一 个综合体系。它可以统称为全成本分析法( t o t a lc o s ta s s e s s m e n tm e t h o d o l o g y ) 或简称为全成本法( t o t a lc o s ta c c o u n t i n g ) n 剐。 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、罚金等晗。 进入本世纪以来，德国等欧洲国家的环境管理会计理论研究与实务领域中，又出 现了一种新的环境成本核算方法一一流量成本法( f l o wc o s ta c c o u n t i n g ) 。它有时 也被称为物流成本法( m a t e r i a lf l o wc o s ta c c o u n t i n g ) 或物能流成本法( m a t e r i a l a n de n e r g yf l o wc o s ta c c o u n t i n g ) 等。这种方法现已被应用于欧美和日本的一些 大企业到环境管理系统中。学术界出版了许多专著对其加以研究与介绍。德国政府更 颁布了应用流量成本法的企业指南等别。 相对国外而言，我国研究的时间很短，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工程费用效益核算 方面的研究既涉及到环境费用核算体系建立的基础理论问题，也涉及到环境费用效益 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保 工程效益核算体系提供大量详实的资料。 对于我国电力行业，发电费用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，而不包括社会环境费用与收益，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 网唧1 。第一步要求在电价中包括火电厂的污染治理成本，此外还要包含电厂因造成 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( 即环境损失 成本) ，且后者应尽量与电厂污染物排放对环境所造成的损失相当，使电厂造成的环 4 南京理工大学硕士学位论文 发电企业环保工程费用效益分析 境外部成本得以内部化。 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 上，另一方面制订可靠的环境经济政策，推行多种经济手段，如：征收排污费、交易 排污权、收取环境税等，引入市场实现对排放的污染物的控制。排污收费是我国控制 二氧化硫污染的重要经济手段，但长期以来，由于排污收费标准过低，不仅环境污染 损失得不到应有的补偿，而且还因排污收费标准低于污染物治理成本，因而刺激了常 规煤电的过度发展，抑制了清洁能源和可再生能源等的开发利用。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，如脱硫电价、排污权交易、节能调度等。 1 3 主要任务 在国内，真正费用效益分析具体到发电企业环保工程的应用性研究还较少，本文 以发电企业环保工程成本及收益核算的客观要求、基本概念与类别、计量与计算方法 作为研究，以某电厂的脱硫工程为例，建立发电企业环保工程效益分析的理论和方法。 本文主要将在以下几个方面展开研究： ( 1 ) 简要介绍费用效益分析的基本理论，包括费用效益分析的概念和理论基础； ( 2 ) 简述发电企业的主要环保工程及影响发电企业环保工程效益环境经济政策： ( 3 ) 发电企业环保工程费用效益分析模型：从发电企业环保工程环境费用与收 益角度给出理论基础、计算模型及影响发电企业环保工程费用与效益的主要敏感因 素。 ( 4 ) x d 电厂脱硫工程的实证分析：通过对x d 发电厂近期实施的脱硫工程来解释 分析模型，给出发电企业环保工程中的环境费用与环境收益并对影响脱硫工程效益的 主要指标及敏感性进行分析。 ( 5 ) 结论与展望：经过以上研究，得出发电企业环保工程的费用效益分析结论， 并对影响因素的敏感性分析进行汇总，给出针对发电企业环境经济政策的思考；指出 本文的不足，给出费用效益分析在发电企业环保工程方面的理论与实证探索的展望。 本论文研究的主要内容及相互关系见图卜1 。 南京理工大学硕士学位论文发电企业环保工程费用效益分析 费用效益分析现状与发展 上上 0 费用效益分析的基本理论 j f 影响发电企业环保工程效汐i 发电企业主流环保 益主要环境经济政策 n 4 工程措施 。ii 心 ii l 一般步骤 弋乡 l ” 、 发电企业环保工程效益分 费用效益计算模型 析模型 f 主要影响因素 i 一一“”“ 弋 7 l 费用和收益的计算 v i “一” x d 电厂脱硫工程的实证分 费用效益比较分析 析 ，y 。山。j l l j _ i敏感性分析 夕 结论与展望 图i - i 本文研究主要内容的框架结构图 6 南京理工大学硕士学位论文发电企业环保工程费用效益分析 1 4 研究方法和技术路线 本文采用理论研究与实证研究相结合的方法，论述环境费用效益分析在发电企业 环保设施投资项目中的使用，通过核算发电企业采取环保工程所需的费用及收益，评 价发电企业的经济与环境效益。本论文以“发电企业环保工程费用效益分析”为题， 结合我国发电企业的实际和环境经济政策，对发电企业环保工程费用与效益构成、函 数及环保工程收益等进行系统分析和研究，揭示发电企业环保工程效益的本质内涵和 规律，为发电企业提供可持续发展的决策支持。本文所采用的技术路线见图卜2 。 图卜2 本文采用的技术路线图 一器 南京理工大学硕士学位论文 发电企业环保工程费用效益分析 2 费用效益分析的基本理论 2 1 费用效益分析的概念 所谓的环境影响，就是人类的任何社会经济活动，包括政府和开发项目等对环境 及自然资源配置造成的任何有益或有害的变化，而且这种变化通常可以通过剂量一反 应关系进行量化n3 。对于评估这些环境影响的范围，确定是否应该颁布或执行某项政 策，是否应该开发和建设某个项目，就需要量化环境影响。费用效益分析( c o s t b e n e f i ta n a l y s i s ，c b a ) 就是评估环境影响的主要评价技术，也是鉴别和量度一个 项目或规划的经济效益和费用的系统方法，它是经济学家用来评价项目合理性的最普 遍应用的方法。费用效益分析通过对环境影响进行价值评估从而把人们对环境的关注 纳入到项目或规划的可行性研究中。 费用效益分析有时又称为成本效益分析、效益费用分析、经济分析、国民经济分 析或国民经济评价等。大多数政府部门和国际机构都采用费用效益分析作为其主要的 项目评价方法。费用效益分析是环境经济分析的基本方法。 2 2 环境费用效益分析的有关经济学理论 2 2 1 费用效益分析的福利经济学理论 费用效益分析以古典的福利经济学理论为基础。这个理论强调个人的福利以及个 人和社会福利的改进，该理论认为：“个人所满足的程度和经济福利水平，可以用人 们为消费商品和劳务而愿意支付的价格来表示或度量。在很多情况下，个人消费的物 品和劳务实际上并未支付，但个人愿意支付的货币原则上可以从行为观察、调查资料 或其它方法计算得到，而且还设想用个人货币值的累加值作为社会福利的度量。 该 方法的主要作用表现在两个方面： ( 1 ) 判断政策或环境项目经济可行性或经济效益； ( 2 ) 对多个替代方案排序，识别最经济的替代方案。 费用效益分析是现代福利经济学中的一种应用，以潜在的帕累托准则作为费用效 益分析的基础n 别。 在费用效益分析中，帕累托准则是一个重要概念，该准则认为一个人得好处而不 是造成对其它人的损失时的资源分配，在经济学上是最有效率的，或者说，污染者可 以补偿损失者，即使实际的补偿没有支付。根据这个效率准则，社会净福利和净效益 最大时，也就是总效益与总费用之差最大时，社会的资源利用效率最高。因此，实际 中遇到的和实行的几乎都是潜在的帕累托改进准则。所谓“潜在的”是指损失补偿在 实际中不一定要真正实现支付，只要求总效益大于总损失。 南京理工大学硕士学位论文发电企业环保工程费用效益分析 2 2 2 环境成本和效益的外部性 环保项目、政策的费用效益分析或者对环境产生影响的项目、政策的费用效益分 析都将项目、政策对环境的改善或污染作为效益或费用( 成本) 的一个重要构成要素 来考虑。而在一般的政策或项目的经济评价中，环境通常不被认为是一种投入资源或 产出。环境效益表现为环境质量改善，从而提高人体健康水平、资产增值和美学景观 享受等有益效果。环境效益是环境质量的一种货币度量，它是环境经济计量学和环境 会议学的核心研究内容。环境的外部费用表现形式主要是环境污染、环境破坏或其它 环境问题恶化等现象。社会效益( 费用) 是一个相加的概念，即私人效益( 费用) 与 外部效益( 费用) 之和。换句话说，社会效益是某一经济活动给社会带来的全部效益， 社会费用是该经济活动带来的社会真正承担的全部费用。环境经济学中的公共物品和 外部性解释了环境效益和成本的外部性n 3 1 。 环境质量或自然资源一般都具有经济学意义上的公共物品的特征：即消费的不可 分性或无竞争性；消费中无排他性。环境污染的根源或环境质量之所以会恶化，关键 是由于人们所使用的环境资源所有权和使用权规定得不够严密和周全。所谓公共财产 拥有权，本质上就是不存在任何所有权。因为在公共财产拥有制度下，社会中每个团 体或个人都将根据自己的费用效益决策准则来利用环境资源，这样势必造成过度滥用 的倾向。同时由于环境物品的公共性，企业或部门没有改善环境的经济利益驱使，增 大了改善环境质量的难度。 外部性是实际经济活动中生产者或消费者的活动对其它消费者和生产者产生的 超越主体范围的利害影响。从资源配置的角度分析，外部性是表示当一个行动的某些 效益或不在决策者的考虑范围内的时候产生的一种低效率现象。按照传统福利经济学 的观点看，外部性是一种经济力量对于另一种经济力量的“非市场性的”附带影响， 是经济力量相互作用的结果。这种影响有好的作用，也有坏的作用。好的作用称为外 部经济性或正外部性，即环境效益；坏的作用称为外部不经济性或负外部性，即环境 费用。 2 3 环境资源价值的研究 2 0 世纪6 0 年代以来，由于环境恶化、生态破坏和资源耗竭等问题日益突出，环 境资源的价值及其评估和纳入国民经济核算体系的研究已经成为国际社会注目的焦 点，许多发达国家和国际机构对此进行了大量的研究，在环境资源的价值及其评估体 系方面有了许多重大的突破，并在实践上也取得了可喜的成绩乜引。1 9 7 3 年，美国人 n o r d h a u s 和t o b i n 共同提出用净经济福利指标修改国民生产总值，由此引发对环境 质量的影响，如h e r f m d a k l 和k n e e s e 提出如何利用与污染和控制污染有关的费用及 利润来修正g n p m l 。1 9 9 7 年联合国在一定程度上接受了对某些环境资源价值进行评 9 南京理工大学硕士学位论文 发电企业环保工程费用效益分析 估，但主要是森木和矿产，并提出了对资产进行估价的两个基本原则：( 1 ) 资源资产 在市场流通中产生价值：( 2 ) 对即将估价的资产的未来流转贴现。如果没有足够市场 交易作为估价基础，可以通过现时的市场价值减去管理和开发成本，然后对其进行贴 现而获得。进入8 0 年代后，资源与环境问题更加严重，更加引起各国政府、多种组 织研究机构、环境学家、经济学家的重视h 引。1 9 8 2 年，g o l d m i s t 分析了某些环境资 源没有进行估价的原因主要在于估价方法困难和对此缺乏足够的关注。1 9 8 7 年， e 1 1 i s 将环境作为输入量进行估价。他认为，在生产商品时应考虑环境输入量的价值， 将环境作为最终产品直接予以估算，并将环境变化对产品收入的影响作为价值变化的 尺度，其实质强化了环境与经济之间密切的相互依赖关系h 1 1 。t o b i a s 的 m e n d e l ( 1 9 9 1 ) ，b 1 i c k 9 1 9 9 1 0 ，r i c h a r d ( 1 9 9 8 ) 从不角度探讨了热带雨林的生态经济价 值，并提出热带雨林可持续利用的方案。p e t e r 等级( 1 9 9 3 ) ，k r a m e r 和m u n a s i n g h e 对濒危物种管理的经济价值进行了研究。 我国环境资源价值评估始于2 0 世纪8 0 年代。最早对环境污染经济损失系统研 究的是过孝民、张慧勤主持的中国“六五”计划期间经济损失的研究，其研究成果反 映在1 9 9 0 年出版的公元2 0 0 0 中国环境预测与对策研究一书中，该项研究提出了 市场价值法、机会成本法、工程费用法、修正人力资本法等环境资源价值的评估方法 幢。正式对资源价值的核算研究是从1 9 8 8 年开始的。这一年由国务院发展研究中心 牵头组织了国内数十个部门和单位，在美国福特基金会的资助下，与美国世界资源研 究所合作，由李金昌教授主持进行了自然资源核算及其纳入国民经济核算体系的方 案，矿产资源、地下水资源、地表水资源、森林资源、土地资源以及草原资源的分类 核算进行了广泛的研究，并出版了资源核算论及其英文版本口3 。与此同时一些学 者也开始对环境资源价值及其评估方法进行实证研究，如傅缓宁、王建国运用影子工 程法、投标博奕法对三峡工程的生态环境损失进行了评估n 钔，9 0 年代金鉴明对中国 典型破坏的经济损失进行了研究，在生态区生态破坏经济损失计量研究上取得了进 展，使得人们对我国的生态破坏的经济损失有了一个大致的量化概念卯；靳乐山 ( 1 9 9 7 ) 运用旅行费用法对圆明园公园使用价值及非使用价值进行了评估瞳钔。 2 4 费用效益分析法对环境工程的应用心5 1 如下图2 1 ( a ) 所示，以纵坐标代表污染物的社会经济总费用，以横坐标代表 污染物的排放量，污染物的危害总费用曲线从左到右上升，治理费用曲线从左到右下 降，这说明增加总的治理费用才能减少污染物的排放量。其中污染总费用为危害总费 用与治理总费用的叠加，在污染总费用最低点l ，为排放的最优水平。图2 - i ( b ) 以 边际概念表示的最优排放水平，危害边际费用随着污染物排放量的增加而增加，治理 边际费用随着污染物排放量减少而升高，当危害的边际费用与治理边际费用相等时的 南京理工大学硕士学位论文 发电企业环保工程费用效益分析 排放量为最优排放水平。 总 费 用 总 费 用 l 污染物排放量 l污染物排放量 ( a )( b ) ( a ) 总费用曲线( b ) 边际费用曲线 图2 - 1 排放的最优水平 以上是以费用观点从危害角度出发，阐明了环境经济学的基本思路，下面从环境 效益观点分析。 如下图2 2 ( a ) 所示，以纵坐标代表污染物的效益与费用，以横坐标代表污染 物的治理量，假定治理总费用随去除量的增加而增加，而治理总效益曲线由环境危害 费用函数推导而来，使治理净效益最大的决策是最佳的决策。从2 2 ( b ) 图来看， 当社会的治理边际费用和治理边际效益相等时，净效益达到最大。相应的边际曲线交 叉点p 的治理是为最优治理水平。 效 益 费 用 效 益 费 用 p污染物治理量p污染物治理量 ( a )( b ) ( a ) 治理量的效益费用曲线索( b ) 治理量的边际效益费用曲线 图2 - 2 污染物的最佳治理量 南京理工大学硕士学位论文发电企业环保工程费用效益分析 2 5 费用效益分析法与一般财务分析方法的不同乜6 1 对于环境治理和保护投资项目的经济评价方法主要有两种：财务分析法和费用分 析方法。国外通常采用后者，而我国仍以前者为主。 财务分析法，又称企业赢利分析方法或企业经济评价。财务分析是从厂商( 泛指 以赢利为目的生产商品或劳务的经济单位) 的角度出发，分析某一投资项目的赢利能 力、还贷能力和外汇平衡能力，通过厂商对该项目方案的支出与收入( 指厂商自身的 支出和收入) 的比较来考察这一方案的优劣性。最常用的财务分析方法是根据项目方 案的财务现金流量表，计算项目的财务净现值或财务内部收益率，做出投资与否的判 断。而费用效益分析方法，则从整个社会的角度出发，来考察某一个投资项目的综合 支出及收入，分析该项目对整个国民经济的贡献值大小。表2 - i 总结了费用效益分析 与财务分析的不同。 表2 1 费用效益分析与财务分析的区别 费用效益分析法( c b a ) 以流通货币单位定量地表示可供选择的几种方案的社会 优缺点。并且将通常称为无形的，不能定量的事物的效果也必须表示出来。c b a 是通 用的分析方法，它可以用一评价方案或规划，最优化方案设计，确定方针和政策，甚 至用来评价任何带有可度量的经济后果的决策n 6 1 。 国家在制定环境保护政策时，为了达到合乎期望的排放标准或控制排放物的尝 试，在理论上，可以采用排污收费等制度。而每个排污者在边际治理费用等于排污收 取费用之前都会对污染物进行治理。效益费用分析法能够有助于确定一组最佳排放或 者收费标准，当这组标准体系的社会净效益达到最大时，污染控制便得到经济而有效 的解决。 1 2 南京理工大学硕士学位论文 发电企业环保工程费用效益分析 3 发电企业的主要环保工程及环境经济政策 3 1 我国电力能源发展状况 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。 截至2 0 0 6 年底，中国发电装机容量达到6 2 2 0 0 万千瓦，居世界第二位。其中， 水电1 2 8 5 7 万千瓦，占总容量的2 0 6 7 ：火电4 8 4 0 5 万千瓦，占7 7 8 2 ；核电6 8 5 万千瓦，占总容量的1 1 ；风力发电1 8 7 万千瓦，占0 3 0 ；生物质能等其他发电 6 6 万千瓦，占0 1 l 昭8 1 。我国目前的电力生产结构中，燃煤火电占据绝对优势；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 2 发电企业主要烟气污染物种类和污染现状 3 2 1 主要烟气污染物种类 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。 发电企业向大气中排放的污染物质有1 0 0 余种，这些排放物包括燃料燃烧过程排 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 。、n 0 。和烟尘等。s o ：、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。在世界范围内，曾连续不断发生大气污染的恶 性事故，夺走了成千上万人的生命n 1 。 3 2 2 污染现状 中国环境科学研究院、清华大学等单位的研究结果表明，由二氧化硫等导致的酸 雨污染每年给我国造成损失超过1 1 0 0 亿元，整个大气污染所造成的损失每年约占我 1 3 南京理工大学硕士学位论文 发电企业环保工程费用效益分析 国g d p 的2 至3 引。专家指出，这一估算没有考虑大气污染对水体以及对材料、建 筑物腐蚀的影响，因而所得的结果仍是偏低的。 我国二氧化硫排放量已远远高于环境承载能力。全国开展监测的3 3 8 个城市中， 6 3 5 的城市超过国家空气环境质量二级标准，处于中度或严重污染状态。继北欧、 北美之后，我国青藏高原以东、长江干流以南已经成为世界第三大酸雨区，6 1 8 的 南方城市出现酸雨，酸雨面积占国土面积的3 0 m 1 ，区域性酸雨污染严重。 我国酸雨属硫酸型，燃煤电厂以高架源形式排放的二氧化硫是形成酸雨的主要原 因。然而，近年来酸雨中硝酸根离子的比重有所上升，这一方面和机动车数量的剧增 有关，另一方面也与目前未对固定源的氮氧化物排放采取有效控制措施有关。根据中 国环境科学研究院的研究，到2 0 1 0 年，我国的氮氧化物排放量将达到2 1 9 4 万吨口5 1 。 由此可见，未来的酸雨污染可能将由硫酸型向硫酸硝酸复合型发展，氮氧化物有迹 象成为我国酸雨污染的主要成因。 我国电力工业从2 0 世纪8 0 年代初开始控制烟尘排放，2 0 0 3 年底安装电除尘器 比例达到8 5 以上，烟尘排放总量较1 9 8 0 年减少3 2 以上，单位千瓦时烟尘排放量减 少了8 8 。2 0 0 3 年底全国安装脱硫设施的电厂达到1 0 0 0 万千瓦，在建规模超过5 0 0 万千瓦，单位电量二氧化硫排放量较1 9 9 0 年减少了4 0 凹鲫。 3 3 发电企业主流环保工程措施 3 3 1 削减二氧化硫的工程措施 国内外目前普遍采用的脱硫方法可分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫即 烟气脱硫( f l u eg a sd 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四大类。 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。 ( 1 ) 燃烧前脱硫 燃烧前脱硫，是采用物理法、化学法和微生物法等洗煤技术对煤进行洗选，将煤 中大部分的可燃无机硫洗去，降低燃煤的含硫率，从而达到减少污染的目的【3 。 ( 2 ) 燃烧中脱硫 燃烧中脱硫是指燃烧与脱硫同时进行。燃烧中脱硫是在煤粉燃烧的过程中同时投 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。 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i o g w ，最 大单机容量达2 5 0 m w 。 1 4 南京理工大学硕士学位论文 发电企业环保工程费用效益分析 ( 3 ) 燃烧后脱硫 燃烧后脱硫( 即烟道气体脱硫) ，是在烟道处加装脱硫设备，对烟气进行脱硫的 方法。近年来，我国电力工业部门加大了烟气脱硫技术引进的力度，建造了目前较