燃煤火电与风电完全成本比较分析

　　随着世界化石能源的日益匮乏和人类对能源需求的不断增加，加上传统化石能源电力生产过程中的环境污染，人类不得不努力寻找可以补充或替代煤炭、石油、天然气这类常规能源的可再生、环保、洁净的绿色能源。风能作为一种取之不尽、用之不竭的绿色可再生能源，与传统化石能源相比，不会产生任何有害气体、废水和固体颗粒物，环境效益相当显著。当人们用已经发展一百多年的火电厂技术与新发展起来的风电技术相比较时，总是看到其发电间歇、波动的不足，看到政府的价格补贴，得出风电成本高于火电的结论。然而当燃煤火电达到一定规模时，燃煤火电的度电成本中原本可以忽略不计的“环境成本”就变成一个不得不计量的“附加成本”。本文试图从这个角度出发，分析燃煤火电发电过程中的各种“环境成本”，把它附加到传统意义上的燃煤火电成本电价上。以此为基础把燃煤火电与风电进行成本比较，得到一个与传统概念相反的结论：燃煤火电的“完全成本”远高于风电。
　　研究背景
　　一、火电的发展与能源转型
　　1882年，我国第一座火力发电厂建立，距今已有132年历史。火力发电技术成熟，初期投资小，建设周期短，目前成本较低，并且对地理环境要求不高，不受季节和气候的影响。同时，与水电相比，火电不会遇到枯水期无法发电或供电能力下降的问题；与风电相比，火电的供应更加稳定，不受风速、风向等自然条件的影响；与核电相比，火电相对安全，不必担心核泄漏等安全问题。以石油、煤炭和天然气等化石能源主导的能源体系极大地推动了人类社会的发展，使人类从农业文明过渡到工业文明并不断进步。现代社会发展离不开电力，电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到不可磨灭的作用。我国的能源结构以煤炭为主，70%的电力来源于燃煤火电，燃煤发电是社会发展的有力保障。
　　然而，随着时间的推移和能源消费量的大幅度增加，传统化石能源的不可再生性和地域分布不均匀带来的能源安全问题以及对化石能源的利用所带来环境污染等问题也日益突出。化石能源价格的日趋攀升和气候变化问题不断推动着新能源技术和产业的发展，能源转型问题已经引起国际社会的广泛关注，能源结构由传统的化石能源向新能源转型、由高碳走向低碳是大势所趋。
　　二、我国燃煤火电污染严重，损失巨大
　　在我国把火电作为主要电力来源发展经济的同时，自然环境也遭到巨大破坏。世界银行曾在2007年发布报告《中国污染成本》（COSTOFPOLLUTIONINCHINA），从多方面描述了我国的环境污染问题，大气污染首当其冲。我国大气污染属于煤烟型污染，以烟尘和酸雨污染的危害最大，并呈现逐步加重的趋势。造成我国煤烟型污染的主要原因是燃煤火电为主排放的气态污染物。燃煤火电排放的气态污染物主要包括SO₂、NOX、CO₂、粉尘颗粒物（PM）等。2010年中国环境统计年报统计数据表明：电力行业SO₂排放量占工业SO₂排放量的52.8%，NOX排放量占65.1%，烟尘排放量占36.2%，分别如图1、2、3所示。