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酸雨：南方公司1992年年初，南方公司的经理们正在重审应对空气清洁法案1990修订案酸雨条款的战略。南方公司是一个控股公司；它的经营机构是佐治亚州、阿拉巴马州、密西西比州和佛罗里达州的电力公司。它最大的南方子公司-佐治亚电力和阿拉巴马电力，其所在州大部分的电力都分别由这两家公司提供。自空气清洁法案于1990年通过以来，南方公司的很多主管都致力于研究的遵行策略，但是现在研究分析的时间差不多结束了。因为安装控制污染的设备需要一段较长的提前期，最终的遵行策略必须在1992年做出以便与1995年法案的生效日相适应。佐治亚电力鲍恩火力发电厂所面对的选择正好代表着空气清洁法案给南方公司带来的两难处境。鲍恩发电厂位于佐治亚州亚特兰大市西北部泰勒斯维尔县附近的埃托华河岸。它于1975年建成，当四部发电机都满载发动时，将能为100万居民的家用、商业和工业之需提供足够的电力。鲍恩发电厂的规模非常大，但却是具有代表性的火力蒸汽发电厂。煤在巨大的容器中燃烧，蒸汽经由管道穿过这些容器，并且被燃烧的煤加热。附近的漩涡机将蒸汽能转换成机械能，之后又在发电机中转换成电能。像鲍恩这样的大型火力发电厂都有很高的固定成本和很低的可变成本，并连续不断运营。电力公司将这些火力电厂用于基载发电，而在用电高峰期，则用油和天然气发电来补充。鲍恩电厂的运营是超大规模的。每天从肯塔基州运来几百个车厢的煤，其煤炭库存达到100万吨。1990年，鲍恩电力厂的发电机共消耗煤8.338百万吨，发电量215.51亿千瓦时。电力价格实际上在市场上有所波动，但是在1990年南方公司实现平均每千瓦时5.6美分的收益。同样在1990年，鲍恩电力厂的烟囱平均每小时也排放了30吨以上的二氧化硫。这种污染物是酸性沉淀物、酸雨的重要源头，将对湖泊、森林生态系统和金属、涂料等人工材料造成伤害。为控制酸雨，新立法于1990年被国会通过，并由布什总统签发，将在1995年开始调节排污。过去绝大多数控制空气污染控制的条款，是确定工厂能够排污的一个特定量。如果一个公司的排污量超过了许可范围，则将受罚或接受制裁，但是却没有相应的激励来诱使他们把排污量减少到许可范围以下。相反，新的酸雨法案则允许企业选择他们的排污水平。根据他们过往的发电量，他们将被授予一个二氧化硫排放量的配额。从1995年开始（法案实施的第一阶段），包括鲍恩发电厂在内的全国大概100所火力发电厂，都将获得每百万英热单位的煤炭2.5磅的二氧化硫排放配额。从2000年开始（第二阶段），所有的火力发电厂，包括在第一阶段接受调控的，将得到每百万英热单位的煤1.2磅的排放配额。如果电力公司愿意的话，他们可以将排放量减少到配额以下，并将多出的配额出售给其他电力公司。相应的，他们也可以从其他公司购买多余的配额，以便他们排放超于配额以上的二氧化硫。相比其他将在第一阶段被调控的电厂，鲍恩电厂相当清洁了；其他很多电厂，包括南方公司系统内的一些电厂，二氧化硫排放量已超过第一阶段限定额的两倍。尽管如此，1995年开始，鲍恩厂还是要减少排放量或者购买配额，以遵循这个法案。2000年开始，将需要进一步的减少排放量或购买更多配额。这个空气清洁法案修订案规定了鲍恩电厂将获得配额数量。从1995年开始连续5年，这家电厂获得的配额是每年254,580吨的二氧化硫排放配额。从2000年开始，它所获得的配额是每年122,198吨。遵循这个新法案有这几种选择。一，公司将像过往一样经营电厂，使用来自肯塔基州的高硫煤，不对废气进行清洁。如果这样的话，它的排放量将超过给定的配额。从1995年开始，鲍恩电厂将从南方公司属下的其他电厂或者在公开市场上购买配额以弥补这个差额。第二，在鲍恩电厂装载洗涤器，以去除发电机产生的废气中的二氧化硫。这些设备将在1992年至1994年之间安装，以便能在第一阶段使用。在这种情况下，鲍恩厂的配额将有所剩余，可以卖给南方公司其他的电厂或者给其他电力公司。或者，也可以将洗涤器的安装时间推迟至1997年至1999年，使之在2000年启用；在这种情况下，鲍恩厂从2000年起将有剩余的配额，而在1995年至1999年之间它需要从其他电厂购买配额。最后一个选择是，使用来自肯塔基州或者佛吉尼亚州的低硫含量的煤炭。这种策略将使鲍恩电厂的排放量低于第一阶段的标准。在阶段二，鲍恩电力厂需要购买配额。（虽然南方公司也可以选择既更改使用的煤炭也安装洗涤器，但是这种做法很不经济。如果使用低硫煤，从锅炉里面出来的气体中硫含量已经很低了，再通过洗涤器过滤掉硫获得的经济收入已经无法弥补它的成本）在任何情况下，鲍恩电厂都将继续以它在1990年的发电量规模继续运营到2016年。2016年，新的更有效率的电厂将投入生产，鲍恩电厂将退出生产，而它的残值可以忽略不计。公司规划者预期鲍恩电厂运营期间电力价格维持稳定。他们计算出除燃料和控制污染费用之外的运营成本，在最近几年将是平均千瓦时0.00281美元，将保持大致不变直到电厂关闭。南方公司在佐治亚州能够收取的电力价格是由公共服务委员会决定的，这个机构由5名官员构成，由全州选举产生。电力通常会实施一定比率的提价，来弥补新投建的费用，或者转移经营成本的提高部分。南方公司的政府公关人员并不确定委员会是否会同意提价来弥补因为遵循空气清洁法案的要求而增加的成本。委员会有可能会迫使公司股东自己来承担其中部分成本，而不是将其转移给纳税人。第二种可能性是，如果公司能够证明它所采取的应对策略是成本最低的，那么有可能从价格上获得这些成本的补偿。无论如何，公司的执行者都认为他们应该寻找成本最小的方法来应对这个法案。大量政府代理机构和私人公司，都对阶段一和阶段二的配额价格做了预测。通过一些评估工作，公司规划者认为，在第一阶段的第一年，也就是1995年，配额的价格大概是每吨二氧化硫250美元，而这个价格将会以每年10%的速度增长，直到2010年，之后价格维持2010年的水平不变。配额可以在公开市场上买卖，而像南方公司这样拥有多个电厂的公司也可以通过内部交易的方式将配额从一个厂转移到另一个厂。依据经济学的观点，配额是在公司内部还是外部交易并无区别，因为配额的价值最终是由外部市场决定的，因而内部交易的价格也是一样的。在佐治亚州，南方公司付给州和联邦的所得税率总共是37.7%。公司通常用税后10%的贴现率来评估投资机会。选择1：使用高硫含量的煤炭，不加装清洗器，购买配额除了资本费用之外，燃料成本是鲍恩公司最大的费用。各种煤炭的每吨价格（含运费）以及每磅所含热量都有很大的不同，所以价格通常是以每吨或者每百万英热单位多少美元来表示。鲍恩公司所使用的高硫含量、来自肯塔基州的煤炭的价格是平均每吨41.46美元（含运送到电厂的费用）。从1996年开始，预期含运费价格将降至每吨29.82美元。鲍恩电厂的发电机需要的煤炭热量是202,300,000百万英热单位。而这种煤所含热量是每吨24.262百万英热单位，所以鲍恩电厂每年需要这种煤的数量为202,300,000/24.262，也就是8.338百万吨。这种煤平均含硫量占其重量的1.6%。使用8.338百万吨这种煤，而不加装控制污染的设备的话，将产生266,550吨二氧化硫排放物。选择2：使用高硫含量的煤炭，加装洗涤器，出售配额为了减少二氧化硫排放物，南方公司可以在鲍恩电厂安装湿石灰石排气脱硫设备，也就是所谓的洗涤器。发电机产生的气体在排放到空气中之前，要先经过一个污染控制装置叫做静电沉淀器。这个沉淀器将去除气体中绝大部分的尘埃和颗粒。如果安装了洗涤器，那么从沉淀器出来这些气体将进入一个巨大的容器，与水和石灰石混合而成的泥浆搅合。石灰石将与二氧化硫反应，产生一种可被当做垃圾填埋的矿泥。这些气体中90%的二氧化硫都被去除掉，然后在排放到空气中。洗涤器非常巨大，跟发电机差不多，也非常昂贵。在鲍恩电厂安装洗涤器并在1995年开始投入使用减少废气排放，需要1992年、1993年、1994年分别支出费用143.85百万美元、503.61百万美元和71.97百万美元。一旦安装使用，鲍恩电力每生产1千瓦时的电还将增加0.13美分的运营费用，主要用于购买石灰石和处理废矿泥，同时还将耗费该电厂发电总量的2%。这实际上将减少2%的收益。洗涤器的成本将从运行第一年开始按20年进行折旧（例如，如果洗涤器是应对第一阶段要求而安装使用的话，那么就从1995年开始折旧）。按照折旧计划表，前五年每年折旧资本成本的15%。接下来15年，每年折旧2%。这些资本成本将包括洗涤器安装期间产生的资本化利息（每年10%）。这套洗涤设备预期不会有什么的残值。南方公司也可以等到1997年才开始安装洗涤设备，以应对第二阶段更严格的规定。这种策略将安装洗涤设备的资本支出推迟5年，但是第一阶段鲍恩公司需要购买配额或者使用低硫煤炭。选择3：使用低硫煤炭如果不装排气脱硫设备的话，南方公司可以转而使用来自肯塔基州或者西佛吉尼亚州的低硫煤炭。如果鲍恩电厂选择改用这种煤炭的话，它需要等到1996年年初才开始这样操作，因为电力公司与现在的供应商签订的必付合同到1995年年底才到期。低硫煤含硫量是其重量的1%。低硫煤的价格比鲍恩公司正使用的这种煤的现价低，但是比1996年高硫煤的预期价格高。使用低硫煤而不安装洗涤器的话，在空气清洁法案的第一阶段，还能产生多余的配额。而在第二阶段，鲍恩则需要再购买一些配额。根据合同，煤的购买和供应一般都是持续5到20年的。南方公司可以与煤矿企业，以及将煤运到佐治亚州的铁路公司，订立任意期限的合同。低硫煤每吨含热量24.110百万英热单位，1996年起，将可以以每吨30.37元的价格供应并运送给鲍恩电厂。但是从2000年起，其价格预期将升到每吨34.92元，因为第二阶段更严格的规定将使需求增加。为保持历史发电水平，鲍恩电厂每年需要8.391百万吨这种低硫煤，同时如果不安装洗涤器的话，这些煤炭的燃烧也将产生167,650吨二氧化硫。使用低硫煤需要更换静电沉淀剂来控制在鲍恩公司排放气体中的颗粒物质，现有设备的设计室针对高硫煤的。这项投资将花费22.1百万美元，并以与洗涤器相同的方式折旧。其他考虑因素：如果南方公司在鲍恩电厂安装洗涤器，它需要在运营资金上做适度的投入，主要是保持石灰石库存。如果在第一阶段选择使用低硫煤，在1996年初的头两个月将继续需要使用高硫煤以便把库存消耗完。所以1996年的排放量将比1997年及接下来的年份高。但是这些变动的影响很小，所以实际上不会更改公司对这些选择的评估结果。表一：预期鲍恩电厂的运营数据：所有选择都遵循的共同假设产量 21,551百万千瓦时收入 0.056 美元/千瓦时投入需求 202,300,000百万英热单位（煤炭的总吨数取决于其所含的热量）二氧化硫排放配额 1995-1999 254,580吨 2000-2016 122,198吨运营成本（不包括燃料和 0.00281美元/千瓦时污染配额） 税率 37.7%贴现率（税后） 10%表二：预期鲍恩电厂的运营数据：高硫煤，不安装洗涤器 燃料：煤炭成本（每吨） 1992-1995 41.46美元1996-2016 29.82美元所需煤炭吨数（每年） 8.338百万污染物：二氧化硫排放量（每年） 266,550 吨额外成本 0表三：预期鲍恩电厂的运营数据：高硫煤，安装洗涤器燃料：煤炭成本（每吨） 1992-1995 41.46美元1996-2016 29.82美元所需煤炭吨数（每年） 8.338百万污染物：二氧化硫排放量（每年） 洗涤器装载之前 266,550 吨 洗涤器运营后 26，655 吨额外成本投资 第0年 143.85百万美元第1年 5