吳婷婷

(1.福建省環(huán)境科學研究院；2.福建省排污權(quán)儲備和技術(shù)中心，福建 福州 350001)

1 概述

初始排污權(quán)是指排污單位經(jīng)核定、允許其排放污染物的種類和數(shù)量。在試點省份實際執(zhí)行過程中，通過發(fā)放排污許可證，將行政區(qū)域內(nèi)以環(huán)境容量為基礎(chǔ)的污染物排放量以初始排污權(quán)的形式核定給每個排污單位，使其獲得環(huán)境資源產(chǎn)權(quán)[1-2]，在市場機制的作用下，允許排污單位通過實施減排工程減少的污染物排放量投放入市場進行交易，最終實現(xiàn)以排污權(quán)為標的物的有償轉(zhuǎn)讓[3,4]。

在一定的時期內(nèi)，由于環(huán)境資源本身具有的可分性和有限性，隨著經(jīng)濟的增長，環(huán)境容量也成為了一種日益稀缺的資源[5]。而初始排污權(quán)，作為環(huán)境容量的載體，通過制定初始排污權(quán)有償使用費，是實現(xiàn)環(huán)境資源價值的重要體現(xiàn)，因此，在初始有償使用費定價方面，有學者建議既要考慮資源稀缺程度，又要充分考慮社會承受能力[6]，倘若制定的初始有償使用費無法清晰體現(xiàn)排污權(quán)的內(nèi)在價值，參與交易的排污單位就無法準確定位交易價格，甚至會出現(xiàn)盲目喊價的局面；倘若制定的初始有償使用費過高，則會導(dǎo)致排污權(quán)交易的價格偏離其內(nèi)在價值，甚至出現(xiàn)偏離量過大的情形，將直接影響排污權(quán)交易機制的有效性。因此，深入分析污染物治理成本的差異性，識別影響污染治理成本的關(guān)鍵因素，進而有針對性地制訂階梯式初始排污權(quán)有償使用費收費標準，對于排污權(quán)政策的實施具有重要的實踐指導(dǎo)意義。

2 初始排污權(quán)有償使用費定價研究現(xiàn)狀

初始排污權(quán)有償使用費是排污單位依法取得排污權(quán)指標，按規(guī)定向政府繳納的費用，其收費標準的制定同時受多種因素的影響，包括市場因素、社會因素和政治因素[7,8]。目前，國內(nèi)多名學者對初始排污權(quán)有償使用費的定價進行了研究。張培等以水污染物排放量為例，提出了階梯式定價的思路與方法[9]；畢軍等以恢復(fù)成本法制定了初始排污權(quán)有償使用費的定價模型[10]；李煥承等提出將恢復(fù)成本法、層次分析法和績效評估法融為一體的化學需氧量排污權(quán)有償使用定價方法[11]。在初始有償使用費的定價理論研究上，以恢復(fù)成本法的運用最多，即將一個行業(yè)的污染物平均治理成本確定為初始有償使用費的收費標準。然而，即使是同一行業(yè)，不同排污單位也存在不同程度的差異，尤其是各排污單位采取的污染治理設(shè)施、管理手段等均存在不同程度的差異，因此會使得各排污單位之間的單位產(chǎn)能污染物排放量存在差異[12]。為此，本文以燃煤電廠為例，提出確定初始排污權(quán)有償使用費應(yīng)當充分考慮不同排污單位之間污染治理成本的差異，構(gòu)建了氮氧化物階梯式定價指標模型，以期為我國排污權(quán)有償使用制度的建立提供借鑒。

3 階梯式定價模型研究

初始排污權(quán)有償使用費階梯式定價的重點在于設(shè)定階梯式調(diào)整指標及系數(shù)。本文以燃煤電廠氮氧化物污染物為例，對不同發(fā)電企業(yè)采用的脫硝工藝及排污狀況進行分析，探討不同裝機容量機組治污成本的差異性，構(gòu)建階梯式定價模型。

其基本模型如下所示：

Pi=C×Ri×Mi

其中，Pi為i電廠初始排污權(quán)有償使用費定價價格；C為火電行業(yè)平均治污成本；Ri為階梯式調(diào)整系數(shù)1；Mi為階梯式調(diào)整系數(shù)2。

3.1 脫硝成本差異分析

火電廠脫硝成本，即脫除氮氧化物所發(fā)生的各種成本費用，按照投資成本的類型分為固定成本和變動成本。其固定成本主要包括固定資產(chǎn)的折舊費、設(shè)備運行的維修費等；變動成本則主要包括原材料和燃料的費用、工人工資費用、電費、工藝水費等。

本研究采用邊際成本的方法來分析脫硝成本問題，邊際成本實際上是在任何排放量水平上，增加一個單位的排放量所需要增加的工人工資、原材料和燃料等變動成本。理論上，邊際成本表示當排放量增加1個單位時，總成本增加多少。考慮到福建省總裝機容量30萬kW以上的燃煤發(fā)電機組中，有90%以上主要采用“低氮燃燒+SCR脫硝”技術(shù)，因此，本次脫硝成本的差異以“低氮燃燒+SCR脫硝”技術(shù)為主，探討影響不同機組脫硝治理成本差異的關(guān)鍵因素。

以燃煤發(fā)電企業(yè)為例，選取30萬kW以上的機組進行減排成本核算，分別從單位產(chǎn)能氮氧化物排放量、機組裝機容量等進行“低氮燃燒+SCR脫硝”成本差異分析。通過測算氮氧化物超低改造單位減排成本發(fā)現(xiàn)，同樣采用SCR脫硝工藝的不同機組，因機組裝機容量、供電煤耗、單位產(chǎn)能氮氧化物排放量等方面的差異，造成總脫硝成本和邊際成本均存在較大差異。

3.1.1 裝機容量影響分析

采用SCR脫硝工藝的不同機組，氮氧化物單位減排成本如表1所示。

表1 不同裝機容量機組SCR技術(shù)脫硝成本

從表1可以看到，火電機組建設(shè)脫硝裝置的年運行成本在1000萬元以上。其中，還原劑費用、催化劑費用和廠用電增加、固定資產(chǎn)折舊、人工費用是主要成本。而同樣采用SCR脫硝工藝的不同機組，裝機容量越大的機組，其單位減排成本越大。

3.1.2 單位產(chǎn)能氮氧化物排放量差異分析

采用SCR脫硝工藝的不同機組，由于單位產(chǎn)能污染物排放量不同，氮氧化物單位減排成本也不同，如表2所示。

表2 不同機組SCR技術(shù)脫硝成本

從表2看到，由于不同機組的裝機容量不同，單位產(chǎn)能氮氧化物排放量存在明顯差異，總體上單位產(chǎn)能氮氧化物排放量越高的機組，其單位減排成本越高。表2中，總裝機容量2400MW的機組，氮氧化物單位產(chǎn)能NOx排放量略低，可能與機組均為超臨界機組有關(guān)，其環(huán)保性能更優(yōu)。

3.2 階梯式模型構(gòu)建

3.2.1 指標選取

從火電廠氮氧化物治理成本差異性分析可以看到，脫硝成本的影響因素主要包括裝機容量、單位產(chǎn)能污染物排放量。通過調(diào)查數(shù)據(jù)的定性分析發(fā)現(xiàn)，不同裝機容量下，不同機組的單位脫硝成本與裝機容量、單位氮氧化物排放量均存在正相關(guān)關(guān)系。而反映機組差異的主要指標是供電煤耗的差異，因此，設(shè)定本次氮氧化物初始排污權(quán)有償使用費階梯式調(diào)整指標分別為供電煤耗系數(shù)和單位產(chǎn)能氮氧化物排放量差異系數(shù)。

通過分析全省30萬kW以上火電廠的生產(chǎn)工藝及污染物排放狀況，將福建省火電行業(yè)按機組類型劃分優(yōu)、中、劣三階梯，根據(jù)污染物治理成本差異，確定階梯式調(diào)整系數(shù)分別為供電煤耗、單位產(chǎn)能污染物排放量，并確定了相應(yīng)階梯的初始排污權(quán)有償使用費調(diào)整系數(shù)，建立階梯式定價指標體系，如表3所示。

表3 階梯式定價指標體系構(gòu)建

①對于不同階梯裝機容量的機組，根據(jù)供電煤耗的不同，設(shè)定機組差異調(diào)整系數(shù)M1i。以中階梯平均供電煤耗值作為基數(shù)1，則M1i計算公式如下所示：

M11=優(yōu)階梯機組平均供電煤耗A/中階梯機組平均供電煤耗B

M12=1

M13=劣階梯機組平均供電煤耗C/中階梯機組平均供電煤耗B

②對于同一階梯裝機容量的機組，按照單位產(chǎn)能污染物排放量的不同，從低到高排序，分成3個階梯，設(shè)置調(diào)整系數(shù)M2i，M2i計算公式如下所示：

M21=單位產(chǎn)能污染物排放量R1/單位產(chǎn)能污染物排放量R2

M22=1

M23=單位產(chǎn)能污染物排放量R3/單位產(chǎn)能污染物排放量R2

③不同機組初始排污權(quán)有償使用費總調(diào)整系數(shù)為M3j，計算公式為：M3j=M1j×M2i。

3.2.2 階梯式調(diào)整系數(shù)計算

3.2.2.1 機組差異系數(shù)

按照單機功率及蒸汽壓力對火電廠分類，結(jié)果如表4所示。

表4 火電廠分類

在超臨界和超超臨界狀態(tài)下，濕蒸汽直接成為過熱蒸汽、飽和蒸汽，熱效率較高，因此超臨界和超超臨界機組耗煤低、環(huán)保性能好，機組熱效率能夠達到45%左右。而火電廠的供電煤耗(即供電標準煤耗，是火力發(fā)電廠每向外提供1度電能平均耗用的標準煤量)的主要影響因素是火電機組的熱利用率，各類發(fā)電廠的供電煤耗如圖1所示。

圖1 各類機組供電煤耗

從圖3可以看到，供電煤耗量與裝機容量成反比。本文根據(jù)燃煤電廠的裝機容量設(shè)定機組差異調(diào)整系數(shù)，將燃煤電廠劃分成優(yōu)、中、劣三個階梯，結(jié)合全國燃煤電廠情況，應(yīng)用最多的類型是超臨界和亞臨界機組，因此，將該機組類型設(shè)定為中階梯，并將其調(diào)整系數(shù)設(shè)定為1。按照表1階梯式定價指標體系計算福建省火電行業(yè)機組差異系數(shù)，結(jié)果如表5所示。

表5 按機組差異性設(shè)定階梯式定價調(diào)整系數(shù)

3.2.2.2 單位產(chǎn)能氮氧化物排放量差異系數(shù)

全省30萬kW以上的12家火電廠均采用SCR法、SNCR法或者SCR法與低NOx燃燒技術(shù)(LNB)相結(jié)合的方法(見表6)。單純使用低氮燃燒技術(shù)，脫硝效率在25%～40%，選擇性非催化還原法的脫硝效率也在25%～40%，選擇性催化還原法的脫硝效率在80%～90%，使用選擇性催化還原法或選擇性非催化還原法與低氮燃燒技術(shù)相結(jié)合，能有效提高脫氮效率。

表6 各類機組單位產(chǎn)能NOx排放量對比

全省12家30萬kW以上的火電廠使用的脫硝工藝主要是“SCR+低氮燃燒”。從表6(不同裝機容量的機組使用脫硝設(shè)施后，單位產(chǎn)能氮氧化物排放量)可以看出，對于采取相同脫硝工藝的電廠，其裝機容量越大，其單位產(chǎn)能氮氧化物排放量越少。對于位于中等級的機組，根據(jù)圖4對單位產(chǎn)能氮氧化物排放量劃分階梯。

根據(jù)圖2將中階梯機組的單位產(chǎn)能氮氧化物排放量分為三階，劃分范圍是：優(yōu)(單位產(chǎn)能氮氧化物排放量≤0.060g·(kW·h)-1)；中(0.060g·(kW·h)-1<單位產(chǎn)能氮氧化物排放量≤0.125g·(kW·h)-1)；劣(單位產(chǎn)能氮氧化物排放量>0.125g·(kW·h)-1)

圖2 不同機組單位產(chǎn)能NOx排放量

位于優(yōu)階梯的基本上是SCR(選擇性催化還原法)與LNB(低氮燃燒)技術(shù)相結(jié)合的脫氮工藝，位于中階梯的是選擇性催化還原法，位于劣階梯的基本上是選擇性非催化還原法、低氮燃燒技術(shù)及其組合使用的脫氮工藝，由于企業(yè)管理存在差異，也有可能導(dǎo)致采取相同工藝的企業(yè)脫氮效果不同。

①位于中階梯的調(diào)整系數(shù)按1計算，平均單位產(chǎn)能氮氧化物排放量是0.119g/kW·h，位于優(yōu)階梯的單位產(chǎn)能氮氧化物排放量平均值是0.050g/kW·h，因此調(diào)整系數(shù)按下式計算：

0.050÷0.119=0.42

②位于劣階梯的單位產(chǎn)能氮氧化物排放量平均值是0.136，因此調(diào)整系數(shù)按下式計算：

0.136÷0.119=1.14

③分類在優(yōu)階梯和劣階梯的機組，單位產(chǎn)能氮氧化物排放量調(diào)整系數(shù)也按上述原則進行。

4 結(jié)論和建議

根據(jù)上文提出的階梯式定價指標體系，結(jié)合調(diào)整系數(shù)，對福建省火電行業(yè)初始排污權(quán)有償使用費階梯式征收標準提出如下建議：

①對于不同階梯裝機容量的機組，由于平均供電煤耗的不同，建議設(shè)定不同的調(diào)整系數(shù)。

②對于同一階梯裝機容量的機組，由于污染物處理設(shè)施的處理效果不同，建議設(shè)定不同的階梯式系數(shù)。

③對同一階梯，單位產(chǎn)能不同，最終總的調(diào)整系數(shù)建議綜合考慮平均供電煤耗調(diào)整系數(shù)和單位產(chǎn)能污染物排放調(diào)整系數(shù)。

為此，建議對每個階梯的機組按照相同的標準，根據(jù)單位產(chǎn)能氮氧化物排放量劃分為優(yōu)、中、劣三階梯，并且確定相應(yīng)階梯的調(diào)整系數(shù)，具體如表7所示。

表7 NOx初始排污權(quán)有償使用費階梯式定價對策建議