燃煤火电与风电完全成本比较分析

　　三、计算燃煤火电完全成本的必要性
　　燃煤火电发电的全过程尤其是其排放的各类污染物对环境承载力产生了一定的影响。环境承载力是衡量人类社会经济活动与环境是否协调的重要指标，是指在一定时期内，在维持相对稳定的前提下，环境资源所能容纳的人口规模和经济规模的大小。由于地球的资源有限，因此环境承载力也是有限的，人类的所有活动必须在地球环境承载力的极限之内进行。但目前不可再生资源的开采将枯竭，并且在利用这些化石能源的工业进程中产生大量污染物。以燃煤火电发电为例，作为一个整体过程，从煤炭的开采、运输到电厂的燃煤发电，各个环节都会造成环境污染，这些都是与环境承载力之间出现冲突的表现。然而在我国电力价格中，煤炭发电的环境附加成本并没有计算在电价中。煤炭发电的整个生命周期过程中产生的环境附加成本，尤其是对环境的污染和对人类健康的影响已经成为制约我国社会可持续发展的重要因素。只有把环境成本计算在发电成本中，各种能源形式的发电成本相比较才有意义。因此我们有必要计算燃煤火电的环境成本（记为Ce），其与当前燃煤火电成本电价（记为Cp）之和定义为燃煤火电全电价，即燃煤火电完全成本（记为Cc），如式(1)所示：
　　Cc=Cp+Ce(1)
　　燃煤火电环境成本的计算
　　一、SO₂和NOX
　　近年来我国电力行业SO₂和NOX排放情况如图7和图8所示。本文引用“影子价格”计算SO₂和NOX造成的经济损失。联合国把影子价格定义为“一种投入（比如资本、劳动力和外汇）的机会成本或它的供应量减少一个单位给整个经济带来的损失”。2007年美国国家研究委员会采用剂量——响应模型确定SO₂和NOX的影子价格分别为5800美元/吨、1600美元/吨，按照2007年美元兑人民币汇率换算，即44138元/吨、12176元/吨。由中国环境统计年报2007年统计数据可知，电力行业排放SO₂1099万吨，排放NOX811万吨。由此可计算2007年我国电力行业排放SO2和NOX带来的经济损失分别为4850亿元和987亿元。2007年我国火力发电总量为2.7万亿千瓦时，可得由燃煤火电排放SO2和NOX引起的环境成本分别为Ce(SO₂)=0.1795元/千瓦时，Ce(NOX)=0.0366元/千瓦时。
　　二、CO₂
　　本文利用国际碳交易机制计算燃煤火电排放CO₂造成的经济损失。pointcarbonannualreport2004－2008年统计数据如表1所示，其中2008年全球碳交易量为59亿吨，碳交易额为1250亿欧元，按2008年欧元兑换人民币汇率计算，CO₂排放单价为216元/吨。环境保护部环境工程评估中心数据显示：2008年我国电力行业CO₂排放量为24亿吨。2008年我国火力发电总量为2.79万亿千瓦时，由此可计算燃煤火电排放CO₂带来的环境成本为Ce(CO₂)=0.1865元/千瓦时。

　　三、粉尘颗粒物（PM）

　　2010年，北京、上海、广州、西安四城市由于PM2.5污染造成的死亡人数、经济损失以及当年城市人口总数如表2所示。
　　根据表中数据可求得PM2.5污染对每位死亡患者造成的经济损失为79.5万元。《2010年全球疾病负担评估》报告显示：我国因PM2.5导致的死亡人数估计为123.4万人，由此带来的经济损失为9810亿元。环境保护部研究表明：2010年我国PM2.5排放总量为2278.4万吨，其中火电行业排放的一次细颗粒物PM2.5为100.8万吨，排放的SO2转化为二次细颗粒物PM2.5为350万吨，排放的NOX转化为二次细颗粒物PM2.5为265.5万吨，排放的SO₃转化为二次细颗粒物PM2.5为107.3万吨，合计占全国PM2.5排放总量的36.1%。2010年我国火力发电总量为3.33万亿千瓦时。综合以上数据，2010年由PM2.5造成的燃煤火电环境成本为Ce(PM2.5)=0.1065元/千瓦时。