任姍,薛惠鋒,2

(1.西安理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,陜西西安 710054;2.全國(guó)人大環(huán)境與資源保護(hù)委員會(huì),北京 100034)

可再生能源電力外部效益量化及系統(tǒng)評(píng)價(jià)

The monetary quantify and systematic evaluation of external benefits of renewable electricity

任姍1,薛惠鋒1,2

(1.西安理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,陜西西安 710054;2.全國(guó)人大環(huán)境與資源保護(hù)委員會(huì),北京 100034)

在系統(tǒng)解析可再生能源電力外部效益的基礎(chǔ)上,深入探討了可再生能源發(fā)電在能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等系統(tǒng)的貢獻(xiàn),研究有效的方法來貨幣量化和測(cè)量可再生能源發(fā)電的外部效益,并構(gòu)建了可再生能源電力外部效益系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,為制定具有可持續(xù)性和成本效益的可再生能源政策提供了有力支持,最后指出可再生能源外部效益量化下一步研究中需要解決的難點(diǎn)問題。

外部效益;量化;評(píng)價(jià)

當(dāng)前我國(guó)的電力價(jià)格形成體系,沒有將化石能源的外部性成本考慮在內(nèi),所進(jìn)行的可再生能源相關(guān)的成本效益分析,缺乏合理、定量性的評(píng)價(jià),從而影響了對(duì)可再生能源實(shí)際經(jīng)濟(jì)性的科學(xué)判斷。為了制定出具有可持續(xù)性和成本效益的可再生能源政策,有必要研究有效的方法來測(cè)量可再生能源發(fā)電的外部效益,包括對(duì)環(huán)境、生態(tài)和能源等系統(tǒng)的貢獻(xiàn)。通過對(duì)可再生能源發(fā)電的外部效益的分析和評(píng)價(jià),還可實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)方面的目的:全面評(píng)價(jià)可再生能源發(fā)展?fàn)顩r,促進(jìn)可再生能源項(xiàng)目建設(shè);促使各利益相關(guān)方增加參與可再生能源投資的興趣;為可再生能源政策決策者提供科學(xué)有效的決策支持;內(nèi)部化可再生能源項(xiàng)目的外部效益。另外,可再生能源電力外部效益的明確也將給政策制定者提供新的思路,即以整合協(xié)同而不是各自為政的方式來制定相應(yīng)發(fā)展目標(biāo)的政策框架。

1 可再生能源發(fā)電外部效益分析及量化

可再生能源發(fā)電外部效益主要包括能源效益、環(huán)境效益、宏觀經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益四部分,各部分組成結(jié)構(gòu)詳見圖1所示。

1.1 能源效益

1.1.1 提高能源安全度

能源安全指使消費(fèi)者和國(guó)民經(jīng)濟(jì)能夠穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)地獲得所需能源的狀態(tài)。現(xiàn)實(shí)中,許多因素不同程度地導(dǎo)致能源不安全,導(dǎo)致社會(huì)及個(gè)人的經(jīng)濟(jì)損失。為減小能源安全風(fēng)險(xiǎn)及其損失,需要采取加強(qiáng)資源勘探、分散來源、海外投資、控制運(yùn)輸、增加儲(chǔ)備、軍事保護(hù)、經(jīng)濟(jì)援助、政治外交努力等多種措施和投入。化石能源資源耗減影響后代資源可獲得性,在現(xiàn)實(shí)中也可視為國(guó)內(nèi)資源安全問題。可再生能源具有永續(xù)利用、不存在地域資源爭(zhēng)奪等優(yōu)質(zhì)特性,不但可以實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源供需的多元化,還可降低我國(guó)對(duì)外能源的依賴度和保證經(jīng)濟(jì)持續(xù)性發(fā)展對(duì)能源的內(nèi)在要求,從而提高我國(guó)的能源安全度?？稍偕茉吹氖褂酶纳颇茉窗踩L(fēng)險(xiǎn),克服各種負(fù)面因素而獲得的潛在收益,并沒有反映到終端能源消費(fèi)價(jià)格中,構(gòu)成了外部效益。

圖1 可再生能源發(fā)電外部效益示意

1.1.2 降低能源運(yùn)輸需求

能源運(yùn)輸量大約占全國(guó)各種運(yùn)輸方式總運(yùn)量的一半,2007年鐵路煤炭運(yùn)量大約占鐵路總貨運(yùn)量的49%,鐵路石油運(yùn)量占鐵路貨運(yùn)總量的6%,兩項(xiàng)合計(jì),占全國(guó)鐵路貨運(yùn)總量的55%,鐵路煤炭運(yùn)輸?shù)脑鲩L(zhǎng)速度快于石油運(yùn)輸。近年來,雖然中國(guó)鐵路運(yùn)輸、水路運(yùn)輸及公路運(yùn)輸都實(shí)現(xiàn)大幅增長(zhǎng),但是增長(zhǎng)速度低于同期煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)的增長(zhǎng)速度,煤炭運(yùn)輸仍然是制約煤炭供應(yīng)的主要因素。隨著地區(qū)及國(guó)家之間的能源貿(mào)易量將進(jìn)一步增大,能源運(yùn)輸需求也相應(yīng)增大,能源儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施及運(yùn)輸過程中能源消耗的成本巨大?？稍偕茉促Y源分布廣泛,適宜就地開發(fā)利用,創(chuàng)造了分散的供能市場(chǎng),減少油、煤、氣等化石能源的長(zhǎng)途運(yùn)輸和電力傳輸損失,具有節(jié)約運(yùn)輸成本及輔助服務(wù)成本的外部效益。

1.1.3 避免能源價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)

能源是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的基本投入,化石能源價(jià)格波動(dòng)比其他商品價(jià)格波動(dòng)對(duì)國(guó)民收入產(chǎn)生更大的影響。能源價(jià)格波動(dòng)的實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)很難預(yù)測(cè),但已被證明將造成經(jīng)濟(jì)活動(dòng)下降。國(guó)際能源署(IEA)和國(guó)際貨幣基金組織( IMF)多項(xiàng)研究顯示,油價(jià)上漲將會(huì)引起通貨膨脹率和失業(yè)率提高,并會(huì)降低一些金融資產(chǎn)的價(jià)值,從而減緩經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)[1-6]。由于各國(guó)的能源進(jìn)口依賴程度、能源成本占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值份額、能源部門的其他燃料靈活性份額轉(zhuǎn)移等屬性的不同,能源價(jià)格變動(dòng)對(duì)各國(guó)的經(jīng)濟(jì)影響也將不同?？稍偕茉匆粋€(gè)主要的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)是它的價(jià)格穩(wěn)定,可以避免能源價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 環(huán)境效益

國(guó)際研究項(xiàng)目Extern E[7]深入分析了電力部門的各種燃料和技術(shù)的外在影響,研究的結(jié)果表明,氣候變化和空氣污染是最重要的環(huán)境成本,而這些影響主要產(chǎn)生于能源生產(chǎn)階段?？稍偕茉纯梢詼p少化石能源消耗產(chǎn)生的所有重要的外在環(huán)境影響,包括氣候變化問題、空氣污染、意外事故、生態(tài)系統(tǒng)破壞、建筑腐蝕、噪音及視覺影響等等。其中,減少大氣污染和溫室氣體排放是可再生能源電力主要的環(huán)境效益。

1.2.1 減少大氣污染

我國(guó)以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu),造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。與化石能源相比,可再生能源對(duì)環(huán)境的污染要小得多。水電、風(fēng)電、太陽能等幾乎沒有污染物的排放;生物質(zhì)能利用不會(huì)增加大氣中的碳排放量;粉塵、SO2、NOx等地方和區(qū)域大氣污染物的排放也很少。因此,大力發(fā)展可再生能源,可以大量減少對(duì)環(huán)境的污染或?qū)Νh(huán)境不產(chǎn)生污染,具有極為顯著的環(huán)境效益。由于傳統(tǒng)發(fā)電方式環(huán)境污染嚴(yán)重,對(duì)污染物排放實(shí)施罰款,是促使其提高環(huán)保性的一種行之有效的手段,也是體現(xiàn)可再生能源發(fā)電環(huán)境效益的一種良好方式。考慮環(huán)境成本后,火力發(fā)電需為其污染排放物支付大量的費(fèi)用,包括污染物的環(huán)境價(jià)值以及排污罰款,從而使得傳統(tǒng)火力發(fā)電的發(fā)電成本提高;而可再生能源發(fā)電由于其優(yōu)越的環(huán)保性,也能夠充分體現(xiàn)出環(huán)保效益。

1.2.2 減少溫室氣體排放

全球氣候變化及其損害是長(zhǎng)期一系列因素的綜合結(jié)果,其定量評(píng)估非常復(fù)雜,且存在很大不確定性。我們采用避免成本方法分析由溫室氣體造成的損害,也就是用減少溫室氣體排放量的成本估算,作為可再生能源電力溫室氣體減排的外部效益量值。發(fā)電技術(shù)中排放的主要溫室氣體是CO2,其他溫室氣體可被轉(zhuǎn)換為二氧化碳當(dāng)量。

根據(jù)IPCC評(píng)估報(bào)告,CO2社會(huì)成本估算在2005年平均值為12美元/t CO2。CO2價(jià)格取決于一系列因素,包括新技術(shù)的發(fā)展,世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和燃油價(jià)格的發(fā)展趨勢(shì)。以600MW火力發(fā)電為參照基準(zhǔn),比較在同等發(fā)電裝機(jī)容量下各可再生能源發(fā)電項(xiàng)目減排的環(huán)境效益,計(jì)算結(jié)果見表1。

表1 可再生能源發(fā)電項(xiàng)目的CO2減排效益[12]

1.2.3 減少資源消耗

發(fā)展可再生能源在能源利用效率方面也起著極為明顯的促進(jìn)作用,如太陽能、風(fēng)能的利用對(duì)水資源的節(jié)約。

1.3 宏觀經(jīng)濟(jì)效益

1.3.1 經(jīng)濟(jì)集聚效益

可再生能源產(chǎn)業(yè)是資金技術(shù)密集型行業(yè),產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng),涉及產(chǎn)業(yè)多。發(fā)展可再生能源產(chǎn)業(yè),不僅可促進(jìn)本行業(yè)的發(fā)展,對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈上其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也有極大的提升作用?？稍偕茉串a(chǎn)業(yè)這種顯著的技術(shù)擴(kuò)散效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)乘數(shù)效應(yīng)使得該產(chǎn)業(yè)完全有可能成為未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的一個(gè)主要經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

1.3.2 技術(shù)進(jìn)步的潛力

技術(shù)成熟程度的標(biāo)志有兩個(gè),一是技術(shù)的工業(yè)化和穩(wěn)定性;二是開發(fā)利用的投入產(chǎn)出和成本效益[5]。根據(jù)國(guó)際能源署的統(tǒng)計(jì),1970年-2000年間全球一次能源供應(yīng)年平均增長(zhǎng)率為2.1%,而新可再生能源供應(yīng)的年平均增長(zhǎng)率為9.4%,速度上后者是前者的4.5倍[13]。

近年來,可再生能源供應(yīng)成本有了大幅度降低。隨著技術(shù)進(jìn)步和利用規(guī)模的不斷加大,未來不同可再生能源技術(shù)的發(fā)電成本還會(huì)出現(xiàn)不同程度的顯著的降低。預(yù)計(jì)在2010年-2020年間,大多數(shù)可再生能源技術(shù)可具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,在2020年以后將會(huì)有更快的發(fā)展。風(fēng)電成本在2020年前有再降低20%～40%的潛力,屆時(shí)風(fēng)電成本和常規(guī)電力相比已經(jīng)具有競(jìng)爭(zhēng)性。光伏發(fā)電成本較高,目前已降至煤電的5倍,風(fēng)電的2～3倍,根據(jù)美國(guó)、日本、歐洲的發(fā)展路線圖預(yù)計(jì),如果沒有技術(shù)路線的變革,只是考慮轉(zhuǎn)換效率的提高以及市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大,可能需要到2020年光伏發(fā)電的成本才會(huì)有可能接近現(xiàn)在的常規(guī)能源發(fā)電成本。

1.3.3 增加財(cái)政收入

可再生能源發(fā)電運(yùn)行使用的發(fā)電設(shè)施建造材料和勞動(dòng)力等一些行業(yè),通常通過間接和引致作用來直接影響經(jīng)濟(jì)。賓夕法尼亞的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),如果使可再生能源增加到2025年電力總需求量的10%,其對(duì)就業(yè)、收入、經(jīng)濟(jì)總量的影響將大大高于在同一時(shí)間由化石燃料帶來的預(yù)期影響。

1.4 社會(huì)效益

1.4.1 增加就業(yè)機(jī)會(huì)

可再生能源技術(shù)對(duì)就業(yè)產(chǎn)生積極影響一般有兩個(gè)[15]:一是可再生能源技術(shù)是勞動(dòng)力密集型,可以創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會(huì);二是創(chuàng)造就業(yè)崗位大多位于農(nóng)村地區(qū),有利于減少農(nóng)村勞動(dòng)力向城市遷移。

就業(yè)影響的量化通常是通過對(duì)工資總額的變化進(jìn)行評(píng)估。一些研究者往往在工資這個(gè)屬性值的基礎(chǔ)上對(duì)創(chuàng)造的就業(yè)進(jìn)行價(jià)值評(píng)定。但是,在某些情況下,刺激農(nóng)村就業(yè)的模式可能將產(chǎn)生消極的經(jīng)濟(jì)成果,因?yàn)檗r(nóng)村工資一般低于城市工資。由于這個(gè)原因,很難使用諸如投入產(chǎn)出模型或其他經(jīng)濟(jì)合理性為基礎(chǔ)的方法計(jì)算得出農(nóng)村就業(yè)創(chuàng)造價(jià)值的量化方法。農(nóng)村創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)更多的是一種社會(huì)/政治目標(biāo)。令人關(guān)注的是社會(huì)愿意支付多少去支持來自可再生能源技術(shù)創(chuàng)造農(nóng)村就業(yè)機(jī)會(huì),可采用替代成本法來量化,即對(duì)其他可選擇的農(nóng)村創(chuàng)造就業(yè)的政策的成本效益的評(píng)估。

1.4.2 減少健康損失

環(huán)境經(jīng)濟(jì)分析表明,空氣污染最大的外部成本是對(duì)健康的影響?？稍偕茉词褂每山档鸵蚧茉丛斐傻沫h(huán)境污染而引發(fā)的發(fā)病及死亡,并減少相關(guān)醫(yī)療成本支出和因病導(dǎo)致的生產(chǎn)力及經(jīng)濟(jì)損失。在這里重點(diǎn)對(duì)大氣污染導(dǎo)致的健康損失進(jìn)行分析和量化。鑒于健康效益量化的關(guān)鍵問題并未有公認(rèn)的解決途徑,在這里引用歐盟的CAFE(Clean Air For Europe)項(xiàng)目計(jì)算研究得出的健康損害的成本。

2 外部效益系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

可再生能源發(fā)電外部效益的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)涵蓋能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等多個(gè)領(lǐng)域,并力求與這些領(lǐng)域中的已有統(tǒng)計(jì)指標(biāo)或統(tǒng)計(jì)口徑保持一致,以便于將評(píng)價(jià)結(jié)果與其他數(shù)據(jù)進(jìn)行比較評(píng)估(見表2)。其中,外部效益量化需要使用市場(chǎng)的和非市場(chǎng)的計(jì)量技術(shù),如替代成本法、市場(chǎng)價(jià)格法、支付意愿法等等?；诓煌嵌鹊挠?jì)量方法,外部效益量化的價(jià)值將不同(見表2)。

表2 可再生能源電力外部效益系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3 結(jié)語

可再生能源電力具有廣泛的外部效益,其發(fā)展應(yīng)得到政策的有力支持,尤其是價(jià)格政策在內(nèi)的經(jīng)濟(jì)政策的扶持。本文分析了可再生能源電力的能源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)等系統(tǒng)的貢獻(xiàn),研究有效的方法來測(cè)量可再生能源發(fā)電的外部效益,并建立可再生能源電力外部效益指標(biāo)體系,為制定出具有可持續(xù)性和成本效益的可再生能源政策提供了有力支持?？稍偕茉赐獠啃б媪炕芯恐邢乱徊叫枰攸c(diǎn)解決的難點(diǎn)問題是:可再生能源電力外部效益涉及范圍廣泛,因此在研究過程中需要仔細(xì)考慮其范圍界定;國(guó)際一些研究機(jī)構(gòu)已有對(duì)可再生能源效益量化的相關(guān)研究,提供一些經(jīng)驗(yàn)、方法和理論,但目前還并未有占主導(dǎo)地位的方法和工具集;權(quán)威性數(shù)據(jù)的有限是可再生能源外部效益量化的主要障礙,相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持可以提高可再生能源外部效益量化數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度,能夠更加有效的為政策制定提供支持。

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X32

B

1674-8069(2010)04-007-04

2010-05-19;

2010-06-21

任姍(1986-),女,陜西省西安市人,西安理工大學(xué)碩士研究生,研究方向?yàn)槟茉聪到y(tǒng)工程及區(qū)域經(jīng)濟(jì)。Email:renshan7384@sohu.com

美國(guó)能源基金會(huì)支持項(xiàng)目中國(guó)可再生能源電價(jià)機(jī)制研究(G090711304)

Abstract:Based on the systematic analysis of externalbenefits of renewable electricity,the contribution of renewable energy in the energy,environm ental,econom ic and social system were discussed.The effective ways were described to quantify and measure the external benefits.Furthermore,the evaluat ion index system of the external benefits of renewable powerwas established,which provided a support to develop sustainable and cost-effective renewable energy policy.Finally,itwas concluded that a num ber of key and difficult problem s need to resolve for quantify the external benefits of renewable energy in the next step.

Key words:external benefits;monetary quantify;evaluation