电力对社会的重要性有目共睹,是国民经济健康有序发展的基础之一。化石能源作为我国当前的主要发电电源,与我们的生活息息相关。2018年全国能源消费总量的59%为煤炭消费。全国发电机以及组装机总容量的60%为以煤炭为主要燃料的发电机以及组装机。以此看来,煤炭在化石能源中具有重要的地位。但是,在煤炭不断开采使用的整个过程中所造成的环境污染以及其他不可持续发展问题日益凸显,就目前来看,我国能源消费结构并不健康,应该重视煤炭的高利用率而引起的外部性问题。本文把我国燃煤发电过程中产生的外部成本按生命周期划分为三个阶段,分别是:煤炭的生产阶段、煤炭的运输和储存阶段、以及煤炭的使用阶段。除此之外,从可再生能源发电项目并网分别对火电企业、环境、电网企业和电力用户这四个对象的影响出发,分析可再生能源发电带来的各类外部性问题,既包括正外部性,也包括负外部性,以此对可再生能源发电的外部性进行核算。随着我国环境和资源压力的不断增大,无论是燃煤发电,还是可再生能源发电,它们作为发电侧电源,都存在巨大的外部性问题,但在以往,人们对电源结构进行优化时却不太考虑到这一方面,因此,使得我国社会条件下的电源结构不能得到很好地反映。基于此,本文在相关领域专家的研究成果的基础上,分析燃煤发电与可再生能源发电的外部性价值并定量核算,将之纳入到煤电和可再生能源发电成本中,同时考虑其他种类发电机组的经济社会、生态环境、成本特征等因素,将目标函数设为单位发电量的社会成本最小,以电量需求约束、可靠性约束、可再生能源最大装机容量约束、节能减排约束、污染物排放量约束、机组装机容量约束为约束条件,构建考虑煤电和可再生发电外部性的电源结构优化模型。再运用模型求解得出每种电源结构的合理比例。本文采纳的数据是我国2017-2018年的相关报告,首先考虑外部性存在的情形,利用模型求解出我国2018年正常的电源结构情况,然后再在模型中去除外部性成本,利用相同数据求解出不存在外部性的电源结构情况,最后比对这两种情况下的计算结果与我国2018年的实际电源结构情况,以此分析我国发电侧电源种类的合理构成,同时,分析电源结构对外部性成本的敏感性程度,并以此得出外部性对电源结构的影响程度。最终,根据外部性的核算结果,我国300MW、600MW和1000MW三种煤电机组的外部性成本分别是0.0518元/kWh,0.0483元/kWh,0.0476元/kWh,可再生能源发电的外部性价值为0.0327元/kWh。整个优化结果所显示的,目前我国600MW煤电机组、1000MW煤电机组、水电机组与核电机组的模型求解结果比实际装机容量大,而300MW煤电机组、风力发电机组以及光伏发电机组的模型求解结果小于实际装机容量。在计及外部性因素后,300MW煤电机组、600MW煤电机组的装机容量将会降低,而1000MW煤电机组、可再生能源机组、核电机组的装机容量将会增加。同时,外部性成本的变化对1000MW煤电机组、风力发电机组和光伏发电机组装机容量的影响较大,对300MW煤电机组、600MW煤电机组、水电机组与核电机组的影响较小。所以不难看出,尽管在当前电源结构中煤电机组持续占据主导地位,但依然要对煤电机组的内部装机比例进行调整优化,比如加大使用600MW煤电机组和1000MW煤电机组。与此同时,还应大力发展其他类型的电源,比如核电、水电,而对于可再生能源,如风、光等机组的装机容量也要有合理的规划配置。