中国电力系统废气污染治理的理论、实践与经济分析——以烟气脱硫为案例

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随着国民经济的增长,能源消耗急剧增加,由此而引发的环境污染日益严重。我国是一个煤储量丰富的国家,煤炭占一次能源的75%,能源消费结构对煤的过分依赖导致了环境污染的加剧,煤炭燃烧所排出SO2占排放总量的93.9%,我国1995年SO2排放达2370万吨,己居世界第一位。国民经济的增长带动了我国电力事业的快速发展,电力行业废气的排放占全部废气排放总量的比例逐年增加,到2000年火电厂排放废气的主要污染成分SO2占到我国排放总量的46%,电力行业废气污染问题凸现。  污染物SO2的排放导致酸雨的覆盖面积约占国土面积的30%,造成的经济损失达1100亿元。1998年,全国降水年均pH值范围在4.13-7.79之间,降水年均pH值低于5.6的城市占统计城市数的52.8%,尤其在南方降水pH值低于5.6的城市约73.03%。SO2的排放不仅对人体有害,还会引起酸雨,SO2己成为我国空气最主要污染物之一。  大气中的SO2可以导致多种呼吸器官疾病和心血管疾病,而目SO2在环境中形成的酸沉积会引起江河湖泊的酸化,对植物和农作物造成严重损害。此外,酸沉积能加速大气中的各种建筑物及金属物的腐蚀。近年来,虽然SO2排放总量增加速度每年有减缓的趋势,但是根据1999年统计,1996-1999年共削减约250万吨,与预计目标720万吨相差甚远。而在美国,1997年423家电厂排放540万吨SO2,比允许排放的710万吨减少了170万吨,即削减率达23%。对比之下,我国控制SO2污染的任务相当艰巨,而且要努力的方向会更多。  根据国家有关电力发展的规划,到2010年火电装机容量将达3.7亿千瓦,其二氧化硫排放量将分别占全国总排放量的一半和60%以上。可以推断从现在到将来相当长一段时间,SO2污染控制技术的发展应该侧重于火电厂的SO2排放。  烟气脱硫是控制火电厂SO2污染的重要措施。我国已制定了相关政策法规,积极推动火电厂安装烟气脱硫设施。2000年9月1日开始实施的新《中华人民共和国大气污染防治法》第30条规定:“新建、扩建排放二氧化硫的火电厂和其他大中型企业,超过规定的污染物排放标准或者总量控制指标的,必须建设配套脱硫、除尘装置或者采取其他控制二氧化硫排放、除尘的措施。在酸雨控制区和二氧化硫污染控制区内,属于已建企业超过规定的污染物排放标准排放大气污染物的,依照本法第四十八条的规定限期治理。”目前,国内外已开发出数百种烟气脱硫技术。我国作为发展中国家,在经济实力有限的情况下,如何科学地评估和优选先进、经济、实用的烟气脱硫技术,是控制火电厂SO2,排放迫切需要解决的问题。  本文在环境保护与治理的经济学理论研究的基础上,通过对国际环境保护与废气治理先进经验的比较,以电力系统烟气脱硫技术为个案进行经济评价分析,从而为今后中国电力系统环境保护所面临的挑战提供参考对策  全文共分为五部分:  第一章环境保护与治理的经济学理论研究  第一节简述了市场经济下的环境保护。市场经济的微观经济基础有利于环境保护。不管从直接影响来看还是从间接影响来看,市场经济都有利干环境保护工作的开展、有利于环境保护取得成效。当然,我国所要建立与发展的市场经济是现代市场经济,也就是把政府宏观调控作为组成部分之一的市场经济。  第二节外部性与无形效果理论。外部性的原义是指某个微观经济单位(厂商或居民户)的经济活动对其它微观经济单位(厂商或居民户)所产生的非市场性的影响。其中,对受影响者有利的外部影响被称为外部经济,或称为正外部性,对受影响者不利的外部影响被称为外部不经济,或称为负外部性。环境经济学研究的一个重要课题,就是外部性,特别是外部成本的内部化。在项目的直接效果及外部性效果中,有一类效果不在市场上出售,没有市场价格,或者现有市场价格不能完全确定其效益和费用。这类难以用货币形式计量的效果,就称为无形效果,环境效果的无形性质是阻碍人们深刻认识环境问题重要性的因素之一,人们也往往偏重那些能用市场价格定量确定其效益和费用的环境问题,而忽视那些目前还无法用市场价格定量确定影响的环境问题。  第三节经济人假定与可持续性发展。可持续性作为处理人类代际关系的准则,应该是比经济人假定层次更高的规范。只有在首先满足可持续性-即将可持续性规范视为既定约束条件的前提下,才谈得上根据经济人假定(并采用相应的分析工具,如正值贴现率)去追求资源配置的最优化。  第二章环境保护产业的发展模式分析  环境保护产业的三种发展模式。政府究竟需要通过什么样的安排与指导,究竟需要采取哪些具体的措施,使环境保护与经济发展并重呢?大体上有三种可能的解决方式:第一种方式“低收入低污染—高收入高污染—高收入低污染”发展模式;第二种方式“边发展经济,边治理环境”;第三种方式以生态环保产业为主导的经济发展道路,  本章对三种发展模式的内容、适用性、局限性分别进行了分析,并在最后得出比较分析结论:第三种解决方式优于第二种解决方式,更优于第一种解决方式。  第三章环境保护与废气治理的国际比较  第一节国际环保与废气治理的发展及现状  第二节德国的环境保护与废气治理其中分别对德国的环境保护政策原则与发展现状进行了介绍和分析  第三节美国的环境保护与废气治理  第四节日本的环境保护与废气治理  第五节国际环保与废气治理的经验借鉴。通过比较和分析在基础的环保政策、实现能源总量的控制、可再生能源的发展方面为我国的环保与废气治理得出了的借鉴。  第四章中国电力系统烟气脱硫技术的经济性分析  第一节经济分析的基本方法。由于立场与角度不同,因而导致了两种不同的经济分析方法-即财务分析和费用效益分析。财务分析,又称企业盈利分析或企业经济评价;费用效益分析,则是从整个社会的角度出发,分析某一项目对整个国民经济的净贡献的大小。由于财务分析是从个别厂商的角度出发来评价某一项目方案的得失,其结论往往受到不尽合理的价格体系的影响,且不能反映项目方案对整个国民经济的影响,因而财务分析的结论不能作为项目方案取舍的主要依据。而费用效益分析所使用的数据一般具有较强的客观性,不易为决策者的主观意识所左右;同时费用效益分析的结论又反映了全社会范围中对资源配置优化的需要,因而成为项目评价与决策的主要依据。  第二节电力系统经济分析的原则  第三节电力环保经济评价分析的层次结构。其中包括:外部费用和控制目标的最小成本分析和控制策略的环境经济费用/效益分析以及具体技术措施的环境经济指标分析三个层次  第四节进行脱硫技术经济性分析的意义。对脱硫技术进行技术经济分析,应该将使用脱硫技术所能避免的环境污染经济损失进行量化计算,结果作为其应用所获得的社会效益项计算在内。进行脱硫技术经济性分析可为电厂选用各种不同类别系统和为政府制定环境保护政策提供技术支持。  第五节对几种主要的电厂烟气脱硫技术进行经济性比较,涉及到其具体工艺流程、投资费用、运行费用和副产品效益等等。  第六节介绍了脱硫技术应如何进行选择。在具体烟气脱硫项目的工艺选择上应该在调查研究的基础上,具体问题具体分析:  ①因地制宜。根据电厂所处的自然环境和资源分布,确定合理可行的工艺。  ②根据机组规模。大型机组一般应装设高效稳定的石灰石-石膏湿法脱硫装置,而小型机组上可考虑装设投资较低,效率中等的装置。  ③现有项目由于原设计时未考虑脱硫场地,因此如果现有场地小,就应该选择工艺简单,运行和维修方便的工艺。但是一定要保证其系统运行的稳定性,这是一切条件的大前提。  ④发展新型方法。实现烟气脱硫的资源化、综合化和经济化。  第五章中国电力系统环境保护所面临的挑战与对策  第一节电力污染带来的挑战  第二节应对策略  借鉴国外发达国家的污染防治经验,对我国今后电力环境保护政策的制定有很好的启发和实践意义,可考虑采取以下行之有效的主要污染控制措施。  一、建立排放上限的市场体系  二、建立发电绩效标准  三、使环境成本与电价一体化  四、大力发展节能以减少环境污染  五、优惠的税收和融资政策支持  六、竞价上网结合绿色电价政策  七、加强国际环保合作  在结语中得出结论,在我国当前情况下政府应当义不容辞地承担起发展电力环保产业的责任。选择性地采用减免税收、提高电价,以及提供政策性贷款等优惠政策,刺激企业增加环保投入,使其效益补偿数接近于个别边际成本与社会边际成本的差额,从根本上扭转市场失灵而产生的环境保护行为失序,使电力系统的烟气脱硫技术的发展走上正轨,最终走可持续发展的双赢的道路。
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