黃麗晗+嚴(yán)哲倫+鄭惠之+孫燕

摘要：本文通對我國火電生產(chǎn)消費(fèi)現(xiàn)狀的研究，發(fā)現(xiàn)了火電生產(chǎn)消費(fèi)的空間分離格局以及由此造成的空間碳排放污染轉(zhuǎn)移情況。將全國31個(gè)地區(qū)分為火電輸入地區(qū)和火電輸出地區(qū)，并利用碳的經(jīng)濟(jì)效益，從碳排放角度考慮，對目前國內(nèi)碳排放污染空間轉(zhuǎn)移情況進(jìn)行合理性評價(jià)。本文的創(chuàng)新之處在于從環(huán)境因素出發(fā)，對火電的生產(chǎn)消費(fèi)情況進(jìn)行合理性探究。

關(guān)鍵詞：火電生產(chǎn)與消費(fèi)；碳經(jīng)濟(jì)效益；環(huán)境

中圖分類號：F061.5 文獻(xiàn)識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）013-000-06

一、引言

我國的能源結(jié)構(gòu)決定了我國是以煤電為主要代表的火電電力工業(yè)發(fā)展模式，在低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢下，國際煤炭能源研究關(guān)注其與其他新型能源的相對分析以及未來發(fā)展趨勢（King， Douglas E ，Morgan M Granger，2007），也有部分研究聚焦火電行業(yè)的環(huán)境污染和公共健康問題（Gohlke Julia M， Thomas Reuben， Woodward Alistair等，2011）。國內(nèi)更多的是基于我國以火電為主的電力工業(yè)現(xiàn)狀的結(jié)構(gòu)技術(shù)研究（呂偉業(yè)等，2002）、發(fā)展戰(zhàn)略研究（王家誠，2004，2006）和產(chǎn)業(yè)鏈研究（張明文，2009）（陶長琪等，2006）。

我國火電的生產(chǎn)和消費(fèi)由于西電東送等戰(zhàn)略的影響形成了較為特殊的差異化分布格局。國內(nèi)關(guān)于火電生產(chǎn)消費(fèi)空間格局的研究主要集中在格局的演化和影響因素的分析，有不少從省域煤炭消費(fèi)空間格局演化（陳聞君，佘開勇，2014）、煤炭自滿足率時(shí)空格局變化（馬麗，金鳳君，2014）等以煤炭為主的火電能源消費(fèi)的角度切入的研究，也有學(xué)者從電力系統(tǒng)的角度研究碳排放的污染（陳曉科，周天睿等，2012）。

另外，隨著各國對于碳排放的關(guān)注日漸增長，國際上對于能源消費(fèi)中碳排放的研究也逐漸豐富。但目前我國對于能源消費(fèi)的碳排放測算研究相對滯后，最初的研究點(diǎn)也主要從環(huán)境價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)切入（魏學(xué)好，周浩，2003）。近年來才開始引發(fā)研究者的關(guān)注，研究方法也與國際主流方法相同，主要為IPCC清單法和碳足跡研究法兩種。

也正是由于國內(nèi)碳排放測算研究的滯后，關(guān)于污染轉(zhuǎn)移的研究也大多數(shù)存在著碳排放污染轉(zhuǎn)移的研究空白（李方一等，2013）。另外，相關(guān)的污染補(bǔ)償機(jī)制，電價(jià)制定的考量（魏學(xué)好，2003）以及國內(nèi)外的碳排放權(quán)交易機(jī)制（EvaBenz，Stefan Truck，2009；彭江波，2010）仍需要大量探討。

本文試圖通過火電生產(chǎn)消費(fèi)空間格局的差異化分布與過程中碳排放測算的研究，探討火電生產(chǎn)消費(fèi)過程中所帶來的污染轉(zhuǎn)移問題，并進(jìn)一步探討碳排放權(quán)交易機(jī)制以及電價(jià)中增收碳污染費(fèi)的可行機(jī)制。

二、研究方法與數(shù)據(jù)資料

方法簡介

通過一系列數(shù)據(jù)收集，我們發(fā)現(xiàn)我國火電的消費(fèi)和生產(chǎn)在空間上是分離的，那么影響著空間分離的因素都有哪些，具體是什么主導(dǎo)的就成為了我們的研究方向。我們主要運(yùn)用了IPCC清單法：

①計(jì)算各省區(qū)輸出/輸入電量：

y電 = 地區(qū)發(fā)電總量 – 地區(qū)用電總量

②計(jì)算各省區(qū)輸出電量中由于火力發(fā)電產(chǎn)生的碳排放量：

E發(fā)電 = y電 * 輸出地火電占總發(fā)電量百分比（%） * EF電

③測算各省區(qū)火力發(fā)電的碳經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)際碳經(jīng)濟(jì)效益：

碳經(jīng)濟(jì)效益Y1=GDP/火電發(fā)電的碳排放量=GDP/（火電發(fā)電量* EF電）

實(shí)際碳經(jīng)濟(jì)效益Y2=GDP/火電用電的碳排放量=GDP/（火電用電量* EF電）

三、實(shí)證計(jì)算分析

1.計(jì)算各省區(qū)輸出/輸入電量

根據(jù)各地區(qū)的總發(fā)電量、總用電量以及火電發(fā)電量，可以計(jì)算得到

（1）火電發(fā)電量/總發(fā)電量=火電占比

（2）火電占比*（總發(fā)電量-總用電量）=火電輸出/輸入量。

如果得到的數(shù)值為負(fù)，那么該地區(qū)用電量大于發(fā)電量。反之則發(fā)電量大于用電量。數(shù)值越趨近于零，則說明該地區(qū)發(fā)電量與用電量趨于平衡，基本保持了電力能源的自給自足。

上表為2008、2013年我國各地區(qū)火電輸出/輸入量情況分析：

數(shù)據(jù)來源：《2009年中國電力年鑒》、《2014年中國電力年鑒》

表3-1中，火電輸出/輸入量中正值表示輸出量，負(fù)值表示輸入量。從表中我們可以發(fā)現(xiàn)，2008、2013年火電輸入最大的地區(qū)都是江蘇省，表明該地區(qū)電力消費(fèi)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于本地區(qū)產(chǎn)電能力，排在全國首位。其次是廣東、山東，這兩個(gè)地區(qū)都屬于我國東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)。另外，3個(gè)直轄市北京、天津和上海以及河北省、浙江省、遼寧省對于電力的消費(fèi)需求也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了本地區(qū)的供電能力，需要其他地區(qū)予以供電。內(nèi)蒙區(qū)、山西省的火電輸出量最大，這兩個(gè)地區(qū)也是我國的主要產(chǎn)煤基地，不僅承擔(dān)滿足本地區(qū)的電力消費(fèi)，還向外輸送，承擔(dān)了其他省份的電力消費(fèi)需求。

上述表明了我國火電的生產(chǎn)和消費(fèi)存在著地域空間的分離，火電的生產(chǎn)主要集中在煤炭等資源豐富而經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，如內(nèi)蒙區(qū)、山西??；火電的消費(fèi)主要集中在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的東部地區(qū)，如廣東、上海、北京等。

圖1、2、3、4分別展示的是我國2008、2010、2012、2013年各地區(qū)的火電輸出輸入情況，可以發(fā)現(xiàn)，從2008年到2013年，我國的火電生產(chǎn)消費(fèi)的空間分離格局日趨明顯，大體上看，中部煤炭等資源豐富而經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的省份越來越多地成為火電輸出的地區(qū)，東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的省份則作為火電的主要輸入?yún)^(qū)域。其中，西部內(nèi)陸省份新疆、西藏 、青海三省則逐漸的演變成了火電輸入地區(qū)，形成了愈加明顯的有中部地區(qū)火電生產(chǎn)向東西部火電輸送消費(fèi)的分離格局。這種格局的演變也反映了各個(gè)地區(qū)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型過程。

2.測算各省區(qū)輸出/輸入電量中火電產(chǎn)生的碳排放量及環(huán)境成本

為確定基準(zhǔn)線碳排放因子，我們采用國家發(fā)改委發(fā)布的《中國區(qū)域電網(wǎng)基準(zhǔn)線排放因子》里的電網(wǎng)邊界劃分方法以及公布的排放因子數(shù)值，如下表：

表3-2中OM為電量邊際排放因子的加權(quán)平均值；BM為容量邊際排放因子。根據(jù)本文需要，我們采用EFgrid，OM，y計(jì)算各省區(qū)輸出/輸入電量中火電產(chǎn)生的碳排放量。通過2008年至2013年的數(shù)據(jù)分析，可以得到各地區(qū)火電的碳排放轉(zhuǎn)移量，如表3-3所示：

可以看出，無論是碳經(jīng)濟(jì)效益還是實(shí)際碳經(jīng)濟(jì)效益，各地區(qū)都是隨著技術(shù)進(jìn)步和時(shí)間發(fā)展逐漸提高的。而對于火電輸入地區(qū)，由于考慮了轉(zhuǎn)移出去的碳排放量，實(shí)際碳經(jīng)濟(jì)效益會比碳經(jīng)濟(jì)效益低，反過來說，對于火電輸出地區(qū)，實(shí)際碳排放量就會比碳經(jīng)濟(jì)效益高。

僅僅從減少碳排放的角度來看，應(yīng)該由碳經(jīng)濟(jì)效益高的地區(qū)生產(chǎn)火電向碳經(jīng)濟(jì)效益低的地區(qū)輸送火電。對結(jié)果分析可以看出，北京、湖南、重慶、上海這些碳經(jīng)濟(jì)效益高的地區(qū)作為輸入地區(qū)是不合理的，甘肅、貴州、內(nèi)蒙古、山西、寧夏這些碳經(jīng)濟(jì)效益低的地區(qū)作為輸出地區(qū)同樣是不合理的。四川、云南、湖北這些碳經(jīng)濟(jì)效益高的地區(qū)作為輸出地區(qū)是合理的，而河南、河北、新疆這些碳經(jīng)濟(jì)效益低的地區(qū)作為輸入地區(qū)是合理的。

四、結(jié)論

1.提高火電行業(yè)生產(chǎn)效率，降低CO2等非理想產(chǎn)出

資源稟賦與技術(shù)水平同時(shí)影響火力發(fā)電效率。資源稟賦的結(jié)構(gòu)決定了各省市區(qū)的發(fā)電結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響效率值。各省市區(qū)應(yīng)充分發(fā)揮資源稟賦的優(yōu)勢以期獲得更大的效益。對于煤炭資源豐富的地區(qū)，可借鑒山西、內(nèi)蒙古等省份的經(jīng)驗(yàn)，就地建設(shè)坑口電廠，由向外輸煤轉(zhuǎn)為輸電，節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用。通過煤電聯(lián)營獲得完整產(chǎn)業(yè)鏈以降低風(fēng)險(xiǎn)，對于穩(wěn)定電力供應(yīng)、減少中間費(fèi)用也有所幫助。而對于廣東、黑龍江等富油省份可大力建設(shè)燃油電廠，四川、陜西、新疆等天然氣資源充裕省份可建設(shè)燃?xì)怆姀S以減少火電行業(yè)的碳排放。在技術(shù)水平上，可以引進(jìn)新技術(shù)減少發(fā)電過程的浪費(fèi)，關(guān)閉功率小、效率低的機(jī)組，建設(shè)大型坑口電廠。技術(shù)水平的提高，還可以有效促進(jìn)該地區(qū)資源優(yōu)勢的有效利用。

而控制火電廠大氣污染物和溫室氣體的排放，是我國各省市區(qū)都需要高度重視的問題。將高新技術(shù)廣泛運(yùn)用到減排等方面。政府鼓勵企業(yè)積極借鑒和引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，并給予資金方面的支持。從生產(chǎn)環(huán)節(jié)提高生產(chǎn)效率，從熱交換熱傳導(dǎo)等各個(gè)方面提高轉(zhuǎn)化效率，減少排放。控制投入燃料的品質(zhì)，引進(jìn)新技術(shù)降低燃料消耗、提高燃料利用率，從而減少有害氣體的排放，降低二氧化碳等非理想產(chǎn)出。

2.大力發(fā)展新能源，降低對火電的依賴

以青海省為例，青海省2008-2012年的總發(fā)電量不斷上升，說明它在電力建設(shè)方面有著非常大的貢獻(xiàn)，而同時(shí)火電在總發(fā)電量中的占比卻逐年降低。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，青海省擁有豐富的水能資源，有水電站壩址178處，總裝機(jī)容量2166萬千瓦，在國內(nèi)居第5位。同時(shí)風(fēng)能資源豐富，部分地區(qū)年平均風(fēng)速4米/秒以上，青南高原中、西部，柴達(dá)木盆地以及青海湖周圍和海南臺地南部地區(qū)，全年風(fēng)能可用時(shí)間在5000小時(shí)以上。通過利用豐富的水利和風(fēng)能資源發(fā)電，使得對火電的依賴逐步降低，碳排放自然也會降低。新能源的利用還處于一個(gè)初始階段，未來核能的大力應(yīng)用也將極大緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)逐年增加的用電需求。

3.建立健全碳排放權(quán)分配制度

健全的碳排放權(quán)分配制度，不僅僅要做好碳預(yù)算，還要做好碳排放權(quán)的初次分配。目前，碳排放權(quán)分配的主要原則有五個(gè)：①依產(chǎn)值分配的原則；②均等分配原則；③成本有效性原則；④市場交易原則；⑤折衷原則。但是這五項(xiàng)原則，都是各具優(yōu)缺點(diǎn)，沒有完全完美的一個(gè)原則可以達(dá)到各方面的和諧，達(dá)到帕累托最優(yōu)解。

基于此，為了達(dá)到給予發(fā)展中國家應(yīng)有的發(fā)展空間以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，符合公平，共同的但有區(qū)別的責(zé)任，以及可持續(xù)發(fā)展的原則“一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，兩個(gè)趨同”的國際目標(biāo)，也即一是趨同年（2100年）各國的人均碳排放相同，二是1990年到趨同年各國積累的人均碳排放相等，要在中國建立一個(gè)符合國情的碳排放權(quán)交易分配制度，最大的原則是依照公平原則來分配，因?yàn)椴煌奶寂欧艡?quán)分配原則會產(chǎn)生顯著的利益分配和公司市場價(jià)值，所以要求中國環(huán)保部門再確定總量指標(biāo)分配的時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)環(huán)境容量，經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況和減排目標(biāo)來適時(shí)調(diào)整。除了這些之外，環(huán)保部門還應(yīng)該動態(tài)地根據(jù)環(huán)保保護(hù)總量目標(biāo)進(jìn)行落實(shí)，依照市場情況調(diào)整每一年的配置指標(biāo)。但是，在初次分配的基礎(chǔ)上，我們可以考慮政府剩余一部分碳排放權(quán)，在市場上以拍賣的方式競價(jià)出售，這種做法不僅僅可以在一開始的時(shí)候就以較少的免費(fèi)分配權(quán)對地方和企業(yè)起到約束作用，還可以使得拍賣部分的分配權(quán)物盡其用，增加政府收入，也就是做到“一種產(chǎn)權(quán)，兩種分配”。

4.建立碳排放權(quán)交易機(jī)制

根據(jù)對文獻(xiàn)的研究以及資料的整合，針對碳排放權(quán)交易市場的現(xiàn)狀，結(jié)合我國的國情，借鑒國外的成功經(jīng)驗(yàn)，我們提出以下幾點(diǎn)建議。

（1）最重要的問題也是第一點(diǎn)需要解決的問題就是我們?nèi)鄙僖?guī)范性的碳排放權(quán)交易所。美國的碳排放權(quán)交易體系中芝加哥氣候交易所是北美地區(qū)唯一一個(gè)交易6種溫室氣體的綜合碳交易體系，其項(xiàng)目也遍布?xì)W美以及亞洲的地區(qū)。而我國建立了多個(gè)環(huán)境權(quán)益交易平臺，但是政府仍然處于主導(dǎo)地位，價(jià)格很不穩(wěn)定，信息也不公開透明。只有在規(guī)范統(tǒng)一的市場機(jī)制下，才能最大程度整合資源，發(fā)揮交易機(jī)制的重要作用。雖然說規(guī)范性的碳排放權(quán)交易所非常重要，但是建立過程需要循序漸進(jìn)。無論是對于國家還是對于企業(yè)和政府，這都是一個(gè)機(jī)遇和挑戰(zhàn)。所以在前期的研究和調(diào)查中要準(zhǔn)備完善，充分考慮當(dāng)前的國情和經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢，避免長期挑戰(zhàn)大于機(jī)遇。

（2）建立市場化金融機(jī)制以及推出符合市場的金融產(chǎn)品。借鑒歐美地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，我們可以不斷創(chuàng)新金融產(chǎn)品，將碳排放權(quán)與期貨、期權(quán)的交易相結(jié)合。我們也不要局限于只減排CO2，可以借鑒芝加哥氣候交易所的經(jīng)驗(yàn)，將六種溫室氣體都納入減排對象。

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作者簡介：黃麗晗（1993-），女，福建人，本科，華南理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易學(xué)院，經(jīng)濟(jì)學(xué)。