新能源发电的资源环境收益度量

5.3.1 度量方法

资源收益，主要指新能源取代不可再生能源发电、供热，给后代留下更多的资源。环境收益主要包括新能源替代常规能源发电而减少的温室气体排放量和主要污染物。京都议定书中控制的六种温室气体（greenhouse gas，GHG）为CO2、CH4、N2O、HFCs、PFCs、SF6。太阳辐射的可见光可直接穿透大气层，到达并加热地面。而加热后的地面会发射红外线从而释放热量。温室气体能够吸收红外线，因此这些红外线不能穿透大气层，热量就保留在地面附近的大气中，从而造成温室效应。全球变暖影响许多地区的自然生态系统，如气候异常、海平面升高、冰川退缩、某些动植物减少等。空气的主要污染物，主要包括二氧化硫（SO2）、一氧化氮（NO）、一氧化碳（CO）、可吸入颗粒物（PM10）、挥发性有机化合物（NMVOC5）。这些大气污染物对人体健康、农作物产量、建筑物产生影响，引起职业疾病和事故，这些费用通常由社会公众负担。

为新能源上网电价制定提供资源环境价值依据，本书引入强度概念，即单位发电量所排放的污染物来计量。单位污染物的环境价值既可以采用市场价值法，也可以采用机会成本的排污收费法。参考排污收费的一般标准，污染物收费对环境损失的补偿度一般为25%。因此本文采用环境污染收费除以补偿度作为单位排放物的环境价值估算标准。

5.3.2 衡量指标

单位CO2价值：通常参考碳排放市场的碳交易价格或治理费用来衡量。由于治理费用差别较大，根据世界观察研究所的估计，发展中国家每削减1t CO2排放量的成本为5～10美元，发达国家则高达50美元。为便于比较，选择碳排放的市场价值来衡量。从温室效应损失看，碳排放的经济价值为20美元/t，国际上将此值作为碳排放的环境价值加以利用，则CO2的环境价值为0.131 8元/kg（按1美元＝6.59元折算）（李泓泽、郭森、王宝，2011）。

SO2的环境价值：可通过石灰石-石膏湿法脱硫的治理成本间接获得。石灰石-石膏湿法脱硫是目前世界上应用较广泛的脱硫工艺。国内相关文献中李泓泽、郭森、王宝（2011），陈雷、邢作霞、李楠（2005）等一般取值为6元/kg。

氮氧化物的环境价值：由于NO约占煤电氮氧化物排放的90%，其他部分的气体较多，排放率相当复杂，故本文仅用NO的排放率来间接计算。一般1t煤排放的氮氧化物大约为8 kg。借鉴美国价值标准，参照总量排污收费标准来对其进行估计，氮氧化物的收费标准为2元/ kg，则环境价值估算为8元/kg。

悬浮颗粒物（TSP）、粉煤灰和炉渣：参考我国总量排污费征收标准细则，TSP 排污费为550元/吨，粉煤灰排污费为30元/t，炉渣排污费为25元/t。考虑到排污收费对污染损失的补偿度只有25%，则应该以4倍的排污费价格来确定相应的环境价值，分别为2.2、0.12、0.1元/kg（俞海淼，周海珠，裴晓梅，2009）。

5.3.3 刻画与度量

1）环境收益

终端消费的新能源总电量为DE，R环境表示单位新能源发电的环境价值；Nienergy表示单位电能消耗的某一常规能源量，参考表3.6中至2050年发电煤耗系数。设Pv为排放单位CO2的环境价值；Pu为排放单位SO2的环境价值，αc为煤炭含碳率；βco2为C-CO2转换系数；λc为C释放率；αs为煤炭含碳率；βso2为S-SO2转换系数；λs为S释放率，α其他包括悬浮颗粒物、粉煤灰和炉渣等污染物，P其他为TSP、粉煤灰和炉渣等污染物对应的环境价值。本文主要参考煤电的资源消耗和碳排放量，将环境收益刻画为

2）资源收益

选取常规能源的年均市价来衡量，Pienergy表示对应的第i种能源的市场均价，Nienergy表示单位电能消耗的某一常规能源量，这里主要取单位煤耗：

其中，Nienergy的取值随技术改变而变化，取值参考表3.3。

以当前发电技术水平为背景，参考煤电的资源消耗和碳排放量。DE＝1k W·h，Nienergy＝0.330kg/（k W·h），Pv＝0.131 8元/千克；Pu＝6元/千克，αc＝0.65；βco2＝3.677；λc＝0.95；αs＝0.01；βso2＝2；λs＝0.85（钱科军、袁越，等，2008）；α其他＝0.008；P其他＝2.2元/千克，Pcoal＝0.654元/kg，代入相关参数，可计算得到1k W·h新能源发电取代煤电带来的环境价值为0.285元，资源价值为0.094元。与现有的风电上网电价0.50元/（k W·h）相比，环境和资源价值大约为其价值的一半多。