- 同一电网中水电对火电补偿效益理论与计算方法
- 张泽中
- 1934字
- 2021-10-22 18:59:05
2.2 水电对火电补偿效益组成
在同一电网中,为了降低火电成本,确保电网运行安全,水电时常调峰启闭,使得机组寿命缩短,维护费用提高。水电站牺牲自身的发电效益,有效补偿火电出力,从而使得火电生产成本和运行成本降低,空耗无用功降低、节约并升值煤炭资源,减少氧气消耗、环境治理和生态保护等生态环境成本、节能减排效益等,即火电站相应地获得了显著的社会、经济、生态补偿效益。
综合以上研究,本研究中水电对火电的补偿效益主要分为生态环境补偿效益、节能补偿效益和社会补偿效益三个方面。
2.2.1 生态环境补偿效益
1.减排补偿效益
我国的火电厂发电主要以燃煤为主,在煤炭燃烧的过程中可能产生各种有害物质:SO2、NOx、CO2、CO、TSP(悬浮颗粒物)、粉煤灰、炉渣等。现阶段,我国实行污染物排放质量浓度达标控制和污染物排放总量收费并行的环保政策,这就要求火电厂不仅要安装相应的环保设备以达到排放质量浓度的要求,还要为其造成的环境污染付费。水电入网后,降低了火电的并网容量,减少了环境污染,在相关单位投资不变的情况下,产出的效益增大,整个电网系统的可持续能力增强。
2.氧气生态补偿效益
氧气是自然界的可再生资源,在传统的核算体系下,氧气不参与资源消耗计算。但是,随着化石燃料的使用,氧气量的减少使得人们开始关注氧气的生态价值,氧气是定量化的资源,传统的计算方式不能反映氧气的价值。本研究利用能值理论可知,氧气作为一种资源,在计算火电厂的资源投入中应该加上氧气的能值。因此,当水电加入电网时,火电厂投入的氧气减少,对于生态环境而言,氧气量消耗速度的降低使得生态系统的可持续能力增加,水电站对生态环境的影响使得火电厂的生态治理成本降低。
3.除污补偿效益
除污补偿效益是水电加盟电网后,火电发电量减少,火电在生产过程中产生的污染物减少。目前在节能减排的基本国策下,火电厂都会安装脱硫、脱硝等设备来减少污染物的排放量,在处理污染物时产生额外的废物处理成本,同时除污设备运行时会产生运行费。水电加盟电网,减少了火电的废物处理成本和除污设备的运行费用。
2.2.2 节能补偿效益
水电入网后,可以减轻甚至避免常规火电机组的降出力运行情况,使这部分火电机组能以较为均匀的出力方式在最优工况附近运行,进而提高了常规火电机组的利用率和燃料效率,提高煤炭燃料利用的效率和效益。水电使得电网节约了煤炭资源,有利于我国能源安全,而水电的这种效益外部化却没有得到相应的补偿。另外,煤炭的不可再生性使其具有稀缺性,一旦开采出来就意味着永久性损耗。为保证后代人对煤炭资源的利用不受影响,为后代留下宝贵的一次性能源,在开采利用过程中必须考虑资源价值的损耗问题,将其以折现的方式附加于现今成本之中。水电在发电的过程中不消耗不可再生资源,水电在对火电进行电量补偿时,减少了煤炭资源的消耗,使得煤炭的未来多维价值提升得到机会。水电加盟电网中,火力发电时煤炭的成本会降低,同时优化了能源结构,电力部门对煤炭的依赖程度降低,这也会降低煤炭的价格,从而进一步降低火电发电成本。因此,水电在进入电网中改变了能源结构,使得煤炭的价格降低和发电过程中使用的煤炭效率及效益得到提升,火电厂的效益发生改变,利益改变部分就是水电对火电的节能补偿效益。
2.2.3 社会补偿效益
煤炭在开采和运输到火电厂的过程中,相对于水电而言会产生额外的运输成本和煤矿安全等成本。水电在加盟电网后,减少了火电的发电量,作为火电的主要原材料的煤炭开采就大大减少,由此减少了煤炭产业对社会的负外部经济。水电的加盟减少了整个社会对火电使用煤炭的外部性经济,对国家与社会产生了外部经济正效益,这部分利益就是水电对火电的社会补偿效益。
1.矿区生态补偿效益
煤矿在开采的过程中会引起地表塌陷、地下含水层破坏,降低矿区地下水涵养,进而造成土地资源的破坏巨大。煤炭的开采不仅仅破坏了土地生态系统,还会由此产生一系列的其他生态效应。地表塌陷会造成路面损坏、房屋倒塌、植被破坏、农田被毁等一系列不可修复的原有生态系统的破坏。地下水层的破坏,轻则影响人的饮水安全,重度情况下生物圈的生存环境被破坏。
2.运输补偿效益
煤炭在运输的过程中产生严重的环境污染、资源浪费、煤质下降等问题,这不仅影响生产运输及消费环节企业的经济效益,在煤炭运输的过程中无论是铁路、公路还是水运,均会排放温室气体及污染性气体,对环境造成破坏。
3.安全生产补偿效益
虽然煤炭开采引起的伤亡是煤炭发电中一项重要的损害,但是按照经济学的传统做法,把职业病和死亡当成一种工作特性,未将这些伤害当成一种外部成本处理。一般而言,矿工会因他们工作的高风险而享有补偿性的工资差额,然而煤炭开采引起的伤亡在我国已成为一个重要的社会关注问题,这种外部成本并没有完全内部化。因此,计算煤矿企业安全生产的投入很有必要。