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【摘要】随着经济的不断发展,电力工程占据了主导的地位，加强生产环境成本的计算在电力行业中起到了重要的意义。本文从环境成本计算的概述、电力生产环境成本影响因素分析及环境成本的计算等几个方面进行了分析。
【关键词】电力；生产环境；成本计算
中图分类号：F407文献标识码： A
一、前言
近年来，由于电力工程的不断壮大，电力生产环境成本的问题得到了管理者的广泛重视。虽然一些企业在计算成本上有所完善，但依然存在一些问题和不足需要改进，在经济突飞猛进的新时期，加强电力生产环境成本计算方法的研究，对我国电力工程有着重要意义。
二、环境成本计算的概述
环境成本的计算是环境管理会计需要解决的一个重要现实问题。由于就一个特定的企业而言,环境成本包括外部环境成本和内部环境成本两部分,因此,对环境成本计算方法的研究应当从外部环境成本和内部环境成本两个方面进行分析和思考。由于外部环境成本和内部环境成本的形成原因不同,其计算方法也并不相同。外部环境成本应当实行内部化处理,而内部环境成本则应当采用作业成本法归集。
三、电力生产环境成本影响因素分析
1、电力生产技术与环境成本
据中国2005年统计年鉴资料显示,2002年发电总量为16404.7亿千瓦时,其中水电、火电、核电所占比例分别为17.55%,8.091%和1.54%;2003年发电总量为19105.8亿千瓦时,其中水电、火电、核电所占比例分别为14.85%、82.72%和2.27%,其余0.16%为风能、太阳能等新能源发电所得。由此可知,我国电力生产结构以火电为主,水电、核电为辅,风电、太阳能发电等新能源发电正在兴起,但目前所占比例仍很小。这种发电方式结构对我国环境影响较大。
2、污染物控制技术与环境成本
电力生产成本主要包括两方面,一是电力生产的投资、运行维修费用、燃料费用等,为大众所熟识的成本;另一方面是电力生产过程中所导致的外部成本,即主要是环境成本。环境成本主要由电力生产过程中污染物的排放所决定,我们可以通过增加污染物控制措施来降低污染物的排放,从而减少环境成本。
四、环境污染因子确定及污染物排放量计算
1、环境污染因子确定
火力发电的相关环境成本主要根据发电过程中产生的大气污染物SO2、NO x、烟尘和温室气体CO2确定,因为SO2会导致酸沉降,NO x会造成光化学烟雾,CO2会导致全球变暖。火力发电过程中排放的废水、废渣,产生的噪音,对环境也有一定影响,但是相对较小,因此暂不予考虑。
对单位污染物环境成本的确定主要根据环境损害成本,即Extern E方法的计算结果。Extern E方法是基于影响路径方法,自下而上地追踪总排放和影响(污染排放--污染物浓度扩散--环境影响的量化),用暴露反应函数和剂量反应函数量化环境影响,用支付意愿法计算货币值。该方法已在山东进行了应用,计算得到该地区火力发电产生的污染物单位环境成本:粒径小于或等于10Lm的大气颗粒物PM10是5032(美元/t),SO2是7057(美元/t),NO x是4579(美元/t),同时可根据人口密度及其它信息,将所得结果推算至全国。CO2对环境的主要影响是全球变暖,对全球变暖造成的损失范围为(18~46)欧元/t,当前水平的治理成本中约为19欧元/t,本文采用19美元/t。
2、污染物排放量计算
（1）燃煤发电污染物排放量计算
1)烟尘排放量与煤的灰分及烟气中烟尘占灰分的比例有关:
式中:Gd为烟尘排放量;B为耗煤量;A为煤的灰分;dfh为烟气中烟尘占灰分的百分数,其值与燃烧方式有关,煤粉炉可取75%~85%;Cfh为烟尘中可燃物的百分含量,与煤种、燃烧状态和炉型等因素有关;G为除尘系统的除尘效率。
2)影响燃煤发电中SO2排放量的主要因素是煤中的硫含量:
式中:GSO2为二氧化硫排放量;B为耗煤量;S为煤中的全硫分;Gs为二氧化硫脱除效率,若没有脱硫装置,Gs=0。
3)NO x计算:
式中:GNO x為氮氧化物(以NO2计)排放量;B为耗煤量;B为燃料氮向燃料型NO的转变率,与燃料含氮量n有关,普通燃烧条件下,煤粉炉可取20%~25%;n为燃料中氮的含量,煤中一般为0.5%~2.5%;V y为1kg燃料生成的烟气量;CNO x为燃烧时生成的温度型NO的浓度,通常可取93.8mg/m3(标准状态,下同)。
(2）燃油发电污染物排放量计算
1)燃油发电的烟尘排放量
式中:B为耗油量;CA为油的灰分;CR为油燃烧烟气中的残碳含量。
2)SO2排放量G’SO2
式中:B为耗油量;Cs为油中含硫量。
3)NO x排放量G’NO x
式中:B为耗油量;p是燃烧器的p值(与燃烧器有关,可从《环境统计手册》和《环境监理实用手册》中查得);CN为油中氮含量。
(3)燃气发电污染物排放量计算
燃气发电污染物排放量的计算采用公式(7):
污染物排放量=燃料耗量*污染物排放率(7)
式中污染物排放率采用国内外的调查实测数据(表1)。
(4)CO2排放量的计算
火力发电排放CO2的计算统一采用IPCC计算方法:
燃料消耗量=基础燃料消耗量*燃料低位发热值(8)
碳含量=燃料消耗量*燃料碳排放因子(9)
碳固定量=碳含量*碳固定率(10)；净碳排放量=碳含量-碳固定量(11)
实际碳排放量=净碳排放量*氧化率(12)
实际CO2排放量=实际碳排放量*(44/12)(13)
五、环境成本的计算
1、电力生产环境成本模型
根据以上单位污染物的环境成本和电力生产的环境污染物排放量计算方法,建立了火力发电环境成本计算模型,其流程如图1所示。该模型主要包括煤电、核电、油电等发电方式,并根据人口密度等信息将中国划分为东北、东部、中部、西南、西北和北部6个区域,新疆、西藏由于当地电力使用少,人口稀少,未予以考虑。
2.全国常规发电环境成本计算
根据污染物环境成本和火力发电的污染物排放量确定火力发电的环境成本,以及我国目前普遍采用的发电方式与治理情况进行设定并计算,结果见表1。
取电厂装机容量500MW,年利用时间为6000h,则年发电30亿kW•h。(1)燃煤电厂:煤单位热值取21.2MJ/kg,电厂效率38%,则年耗煤量134.1万t。煤中硫含量为1%,原煤灰分为28%,静电除尘效率99%,脱硫效率95%。(2)燃油电厂:油低位发热值为41.4MJ/kg,热效率取45%,则年耗油量为58.0万t。(3)燃气电厂:天然气的低位热值取36MJ/m3,热效率取50%,则年耗气量为6亿m3。
表1全国常规能源发电环境成本
3、全国新能源发电环境成本计算
新能源发电的单位环境成本采用火力发电模式的煤电和油电的发电环境成本与欧洲的发电环境成本进行对比获得。如:将采用Ecosense模型计算的中国东部煤电、油电的环境成本与欧洲国家相应成本进行比较,并根据欧洲国家新能源发电的环境成本推算出相应发电方式在中国东部的环境成本。中国东部地区的气电环境成本为6.95分/(kW•h),与模型实际计算结果6.86分/(kW•h)误差仅为0.09分/(kW•h)。另外,根据能源与健康项目上海调查报告,天然气发电机组单位发电量的污染物排放量计算所得外部成本为7.41分/(kW•h),模型结果与此误差约为0.5分/(kW•h)。根据人口密度情况将新能源的外部成本情况推算至全国,得到结果如表2所示。由于对核电等的考虑主要涉及到事故发生时的影响,因此采用根据人口密度进行推算有一定的合理性,但是同时也存在一定的问题,特别是对于风电和太阳能电等。
表2新能源发电环境成本
六、电力生产环境成本计算的意义
在现行的发电企业的排污收费的标准制度下，环境成本中的对策成本占了很大的一部分,因此必须利用环境成本计算模型计算这部分的成本，使电力市场在竞价上网的过程中增加竞争力，促进发电企业之间的公平竞争，促进和谐社会的建立。只有这样，环境损失成本，也就是排污收费才能够部分地补偿污染物所造成的污染损失，也才会促使发电企业主动地安装环保设备，实现成本的内部化转移。也只有这样，电力市场化改革才会真正优化资源配置，实现环境资源的可持续发展。
七、结束语
通过对电力生产环境成本计算方法的研究问题分析，进一步明确了生产环境成本计算在电力工程应用中的方向。因此，在电力工程领域的后续发展中，要不断提高生产环境成本计算的方法研究，促进电力工程领域的发展。
参考文献
[1]孟伟 环境保护与电力安全 信息中心网讯 2003年
[2]王永干,刘宝华 国外电力工业体制与改革 中国电力工业出版社 2000年
[3]陆华,周浩 电力市场下发电公司环境成本内部化探讨 企业经济 2004年
[4]孙可 几种类型发电公司环境成本核算的分析研究 能源与环境 2004年
【关键词】电力；生产环境；成本计算
中图分类号：F407文献标识码： A
一、前言
近年来，由于电力工程的不断壮大，电力生产环境成本的问题得到了管理者的广泛重视。虽然一些企业在计算成本上有所完善，但依然存在一些问题和不足需要改进，在经济突飞猛进的新时期，加强电力生产环境成本计算方法的研究，对我国电力工程有着重要意义。
二、环境成本计算的概述
环境成本的计算是环境管理会计需要解决的一个重要现实问题。由于就一个特定的企业而言,环境成本包括外部环境成本和内部环境成本两部分,因此,对环境成本计算方法的研究应当从外部环境成本和内部环境成本两个方面进行分析和思考。由于外部环境成本和内部环境成本的形成原因不同,其计算方法也并不相同。外部环境成本应当实行内部化处理,而内部环境成本则应当采用作业成本法归集。
三、电力生产环境成本影响因素分析
1、电力生产技术与环境成本
据中国2005年统计年鉴资料显示,2002年发电总量为16404.7亿千瓦时,其中水电、火电、核电所占比例分别为17.55%,8.091%和1.54%;2003年发电总量为19105.8亿千瓦时,其中水电、火电、核电所占比例分别为14.85%、82.72%和2.27%,其余0.16%为风能、太阳能等新能源发电所得。由此可知,我国电力生产结构以火电为主,水电、核电为辅,风电、太阳能发电等新能源发电正在兴起,但目前所占比例仍很小。这种发电方式结构对我国环境影响较大。
2、污染物控制技术与环境成本
电力生产成本主要包括两方面,一是电力生产的投资、运行维修费用、燃料费用等,为大众所熟识的成本;另一方面是电力生产过程中所导致的外部成本,即主要是环境成本。环境成本主要由电力生产过程中污染物的排放所决定,我们可以通过增加污染物控制措施来降低污染物的排放,从而减少环境成本。
四、环境污染因子确定及污染物排放量计算
1、环境污染因子确定
火力发电的相关环境成本主要根据发电过程中产生的大气污染物SO2、NO x、烟尘和温室气体CO2确定,因为SO2会导致酸沉降,NO x会造成光化学烟雾,CO2会导致全球变暖。火力发电过程中排放的废水、废渣,产生的噪音,对环境也有一定影响,但是相对较小,因此暂不予考虑。
对单位污染物环境成本的确定主要根据环境损害成本,即Extern E方法的计算结果。Extern E方法是基于影响路径方法,自下而上地追踪总排放和影响(污染排放--污染物浓度扩散--环境影响的量化),用暴露反应函数和剂量反应函数量化环境影响,用支付意愿法计算货币值。该方法已在山东进行了应用,计算得到该地区火力发电产生的污染物单位环境成本:粒径小于或等于10Lm的大气颗粒物PM10是5032(美元/t),SO2是7057(美元/t),NO x是4579(美元/t),同时可根据人口密度及其它信息,将所得结果推算至全国。CO2对环境的主要影响是全球变暖,对全球变暖造成的损失范围为(18~46)欧元/t,当前水平的治理成本中约为19欧元/t,本文采用19美元/t。
2、污染物排放量计算
（1）燃煤发电污染物排放量计算
1)烟尘排放量与煤的灰分及烟气中烟尘占灰分的比例有关:
式中:Gd为烟尘排放量;B为耗煤量;A为煤的灰分;dfh为烟气中烟尘占灰分的百分数,其值与燃烧方式有关,煤粉炉可取75%~85%;Cfh为烟尘中可燃物的百分含量,与煤种、燃烧状态和炉型等因素有关;G为除尘系统的除尘效率。
2)影响燃煤发电中SO2排放量的主要因素是煤中的硫含量:
式中:GSO2为二氧化硫排放量;B为耗煤量;S为煤中的全硫分;Gs为二氧化硫脱除效率,若没有脱硫装置,Gs=0。
3)NO x计算:
式中:GNO x為氮氧化物(以NO2计)排放量;B为耗煤量;B为燃料氮向燃料型NO的转变率,与燃料含氮量n有关,普通燃烧条件下,煤粉炉可取20%~25%;n为燃料中氮的含量,煤中一般为0.5%~2.5%;V y为1kg燃料生成的烟气量;CNO x为燃烧时生成的温度型NO的浓度,通常可取93.8mg/m3(标准状态,下同)。
(2）燃油发电污染物排放量计算
1)燃油发电的烟尘排放量
式中:B为耗油量;CA为油的灰分;CR为油燃烧烟气中的残碳含量。
2)SO2排放量G’SO2
式中:B为耗油量;Cs为油中含硫量。
3)NO x排放量G’NO x
式中:B为耗油量;p是燃烧器的p值(与燃烧器有关,可从《环境统计手册》和《环境监理实用手册》中查得);CN为油中氮含量。
(3)燃气发电污染物排放量计算
燃气发电污染物排放量的计算采用公式(7):
污染物排放量=燃料耗量*污染物排放率(7)
式中污染物排放率采用国内外的调查实测数据(表1)。
(4)CO2排放量的计算
火力发电排放CO2的计算统一采用IPCC计算方法:
燃料消耗量=基础燃料消耗量*燃料低位发热值(8)
碳含量=燃料消耗量*燃料碳排放因子(9)
碳固定量=碳含量*碳固定率(10)；净碳排放量=碳含量-碳固定量(11)
实际碳排放量=净碳排放量*氧化率(12)
实际CO2排放量=实际碳排放量*(44/12)(13)
五、环境成本的计算
1、电力生产环境成本模型
根据以上单位污染物的环境成本和电力生产的环境污染物排放量计算方法,建立了火力发电环境成本计算模型,其流程如图1所示。该模型主要包括煤电、核电、油电等发电方式,并根据人口密度等信息将中国划分为东北、东部、中部、西南、西北和北部6个区域,新疆、西藏由于当地电力使用少,人口稀少,未予以考虑。
2.全国常规发电环境成本计算
根据污染物环境成本和火力发电的污染物排放量确定火力发电的环境成本,以及我国目前普遍采用的发电方式与治理情况进行设定并计算,结果见表1。
取电厂装机容量500MW,年利用时间为6000h,则年发电30亿kW•h。(1)燃煤电厂:煤单位热值取21.2MJ/kg,电厂效率38%,则年耗煤量134.1万t。煤中硫含量为1%,原煤灰分为28%,静电除尘效率99%,脱硫效率95%。(2)燃油电厂:油低位发热值为41.4MJ/kg,热效率取45%,则年耗油量为58.0万t。(3)燃气电厂:天然气的低位热值取36MJ/m3,热效率取50%,则年耗气量为6亿m3。
表1全国常规能源发电环境成本
3、全国新能源发电环境成本计算
新能源发电的单位环境成本采用火力发电模式的煤电和油电的发电环境成本与欧洲的发电环境成本进行对比获得。如:将采用Ecosense模型计算的中国东部煤电、油电的环境成本与欧洲国家相应成本进行比较,并根据欧洲国家新能源发电的环境成本推算出相应发电方式在中国东部的环境成本。中国东部地区的气电环境成本为6.95分/(kW•h),与模型实际计算结果6.86分/(kW•h)误差仅为0.09分/(kW•h)。另外,根据能源与健康项目上海调查报告,天然气发电机组单位发电量的污染物排放量计算所得外部成本为7.41分/(kW•h),模型结果与此误差约为0.5分/(kW•h)。根据人口密度情况将新能源的外部成本情况推算至全国,得到结果如表2所示。由于对核电等的考虑主要涉及到事故发生时的影响,因此采用根据人口密度进行推算有一定的合理性,但是同时也存在一定的问题,特别是对于风电和太阳能电等。
表2新能源发电环境成本
六、电力生产环境成本计算的意义
在现行的发电企业的排污收费的标准制度下，环境成本中的对策成本占了很大的一部分,因此必须利用环境成本计算模型计算这部分的成本，使电力市场在竞价上网的过程中增加竞争力，促进发电企业之间的公平竞争，促进和谐社会的建立。只有这样，环境损失成本，也就是排污收费才能够部分地补偿污染物所造成的污染损失，也才会促使发电企业主动地安装环保设备，实现成本的内部化转移。也只有这样，电力市场化改革才会真正优化资源配置，实现环境资源的可持续发展。
七、结束语
通过对电力生产环境成本计算方法的研究问题分析，进一步明确了生产环境成本计算在电力工程应用中的方向。因此，在电力工程领域的后续发展中，要不断提高生产环境成本计算的方法研究，促进电力工程领域的发展。
参考文献
[1]孟伟 环境保护与电力安全 信息中心网讯 2003年
[2]王永干,刘宝华 国外电力工业体制与改革 中国电力工业出版社 2000年
[3]陆华,周浩 电力市场下发电公司环境成本内部化探讨 企业经济 2004年
[4]孙可 几种类型发电公司环境成本核算的分析研究 能源与环境 2004年