我國煤炭環(huán)境外部成本的經濟核算

劉倩倩，秦昌波，葛察忠，程翠云，龍 鳳（.環(huán)境保護部環(huán)境規(guī)劃院，北京 0002；2.中國環(huán)境科學研究院，北京 0002）

我國煤炭環(huán)境外部成本的經濟核算

劉倩倩1，2，秦昌波1*，葛察忠1，程翠云1，龍 鳳1（1.環(huán)境保護部環(huán)境規(guī)劃院，北京 100012；2.中國環(huán)境科學研究院，北京 100012）

基于產品生命周期理論，構建煤炭環(huán)境外部成本核算框架，采用環(huán)境價值評估方法，對煤炭生產、運輸及利用環(huán)節(jié)環(huán)境成本實物量及價值量進行核算，最后得到煤炭的環(huán)境外部成本，以2010年為核算基準年，得到煤炭在生產、運輸和使用環(huán)節(jié)中產生的環(huán)境外部成本分別為2185.95億元、631.18億元及2655.37億元，噸煤成本為67.78，44.68，85.04，總環(huán)境外部成本為5472.50億元，噸煤成本為197.40元.

煤炭；環(huán)境成本；核算

煤炭在我國能源結構中占據(jù)主要地位，但煤炭開采、運輸與使用環(huán)節(jié)帶來了嚴峻的環(huán)境污染與生態(tài)破壞問題，從而生成環(huán)境外部成本，但現(xiàn)行國內政策未將環(huán)境成本完全納入生產成本中，導致煤炭市場管理混亂，煤炭資源稀缺性未得到充分體現(xiàn).

為反映煤炭資源的真正價值，準確計量煤炭行業(yè)產生的環(huán)境成本成為普遍關注的問題.從20世紀80年代開始，國外研究集中在能源利用階段產生的環(huán)境外部性，大多數(shù)學者重點研究了燃煤電廠生成的大氣污染物對周邊環(huán)境與人類健康造成的經濟損失［1-5］，僅Epstein等［6］和Mahapatra等［7］分別估算了美國和印度西部哈邁達巴德城的煤炭全鏈條環(huán)境污染成本.國內學者對資源環(huán)境成本的研究主要針對資源開發(fā)或利用環(huán)節(jié)，如張世秋等［8］、丁淑英［9］等借鑒國外經驗，建立了火力發(fā)電外部成本計算模型，于左等［10］、關鳳峻等［11］從治理角度出發(fā)估算礦產資源開發(fā)生態(tài)環(huán)境恢復治理成本，黨晉華等［12］、張文麗等［13］應用環(huán)境價值評價法對采煤過程中生態(tài)環(huán)境外部不經濟因素進行貨幣化.2008年美國能源基金會發(fā)布了《煤炭的真實成本》報告［14］，對2005年我國煤炭開采和利用過程中所造成的外部成本進行了估算.

目前，基于煤炭全生命周期，即開采、運輸及使用環(huán)節(jié)的環(huán)境外部性研究在國內還沒有開展，在某一環(huán)節(jié)研究中也往往忽視生態(tài)服務功能退化和人體健康影響生成的損失成本.因此，本研究2010年數(shù)據(jù)為基礎，結合全生命周期理論構建煤炭環(huán)境外部成本核算體系，采用環(huán)境價值評估法以評估污染價值，核算煤炭開采、運輸及利用環(huán)節(jié)產生的環(huán)境外部成本，以期為相關政策的制定提供參考.

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 核算框架及核算指標

1.1.1 核算框架 煤炭工業(yè)對經濟發(fā)展有正外部性作用的同時，也為生態(tài)環(huán)境帶來負外部性.結合產品生命周期理論，煤炭環(huán)境外部成本定義為煤炭行業(yè)對外界環(huán)境造成的負面的不經濟性，即煤炭開采、運輸及利用過程中，因污染物排放和生態(tài)破壞引發(fā)的環(huán)境價值退化，以及間接造成的公眾健康經濟損失.

煤炭環(huán)境外部成本核算框架包括煤炭生產環(huán)境外部成本、煤炭運輸環(huán)境外部成本以及煤炭利用環(huán)境外部成本核算.煤炭生產環(huán)節(jié)環(huán)境外部性表現(xiàn)為開采洗選工業(yè)產生的三廢排放以及因地下或露天開采造成的各種生態(tài)系統(tǒng)破壞，因此煤炭生產環(huán)境外部成本核算由環(huán)境污染成本核算和生態(tài)破壞成本核算構成.根據(jù)不同煤炭運輸方式，煤炭運輸環(huán)境外部成本核算可劃分為煤炭公路運輸環(huán)境成本、煤炭港口運輸環(huán)境成本、煤炭鐵路運輸環(huán)境成本以及堆存環(huán)境成本核算.煤炭主要利用方式有燃料用煤和煤化工兩種，由于在煤化工行業(yè)中，焦化、煤氣化以及煤液化工業(yè)產生的環(huán)境污染物復雜且不同工藝設備污染情況差異較大，同時近10年用于供熱發(fā)電的煤炭消費量超過煉焦制氣用煤量的3倍左右，因此煤炭利用環(huán)節(jié)環(huán)境外部成本核算主要是指煤炭作為燃料燃燒造成的環(huán)境污染成本.基于全生命周期的煤炭環(huán)境外部成本核算框架見圖1.

圖1 基于全生命周期的煤炭環(huán)境外部成本總體框架Fig.1 The framework of external environmental cost accounting of coal based on product life cycle

1.1.2 核算指標 通過文獻研究識別煤炭全周期污染外部性［15-20］，從而確定實物量核算指標和價值量核算指標.實物量核算指標是指研究主體向外界環(huán)境排放的各類污染物的排放量以及直接或間接受到不利影響的客體的損失量，價值量核算指標是將實物核算量對應轉化為貨幣形式的經濟損失量.

廢水污染物排放可造成周邊農田污染及水質下降，由于水質退化難以直接估量，本文利用污染物排放處置費用間接替代水質退化價值，生產環(huán)節(jié)水污染成本實物量包括周邊農田污染減產量和廢水主要污染物排放量.大氣污染成本物包括塵肺病患者和礦區(qū)居民健康成本以及農田減產損失.開采洗選中生成大量煤矸石，以煤矸石作為煤炭生產固廢污染核算指標.同時，煤炭開采對水生態(tài)、土地生態(tài)、森林、草原、農田及濕地生態(tài)系統(tǒng)破壞表現(xiàn)為各生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境服務退化和周邊居民生活生產影響.

煤炭運輸中大氣污染實物量包括散發(fā)煤塵量以及運行中產生的廢氣和噪聲等環(huán)境污染量.煤炭利用環(huán)節(jié)中大氣污染物的排放引起人體健康損失，周邊農田污染以及清潔費用增加.煤炭環(huán)境外部成本核算實物量指標和價值量指標，見表1.

表1 煤炭環(huán)境外部成本實物量核算指標和價值量核算指標Table 1 Accounting targets of physical quantity and magnitude of value of external environmental cost of coal

1.2 核算方法與數(shù)據(jù)來源

需說明的是，由于數(shù)據(jù)可行性差，部分核算項不進行核算.包括煤炭生產環(huán)節(jié)中廢水農田污染，大氣污染農田污染和清潔增加費用，生態(tài)破壞核算中暫不考慮水生態(tài)人畜缺水損失、水澆地變旱地損失以及濕地生態(tài)系統(tǒng).運輸環(huán)節(jié)核算鐵路、港口及運輸轉運過程中堆存產生的環(huán)境外部成本.使用環(huán)節(jié)中主要核算燃煤造成的大氣污染成本，煤渣污染不列入計算.基于核算整體性的考慮，為確保數(shù)據(jù)更新統(tǒng)一性，本文選取2010年為核算基準年.

1.2.1 實物量核算方法 實物核算量來源于各類統(tǒng)計年鑒與政府統(tǒng)計公報的統(tǒng)計數(shù)據(jù)修正，或相關經驗公式研究結果.

煤炭生產環(huán)節(jié)，取開采洗選行業(yè)主要污染物為核算對象，數(shù)據(jù)來源中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒［21］.按比例［24］估算得到2010年累計煤工塵肺病不同期別患病人數(shù)，數(shù)據(jù)來源2010年全國職業(yè)病報告情況［22］以及衛(wèi)生廳相關全國職業(yè)病報告［23］.在環(huán)境統(tǒng)計中，固廢物綜合利用量和處置量包括往年被貯存或排放的固體廢物，無法提供綜合利用量和處置量，因此工業(yè)固廢實物量采用現(xiàn)有統(tǒng)計指標，即煤矸石堆存量由煤矸石產生量減去綜合利用量得到，數(shù)據(jù)來源中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒［21］.

煤炭生產環(huán)節(jié)的生態(tài)破壞實物量具體核算方法如下.采煤造成的水土流失面積、水資源破壞量、土地塌陷面積和受塌陷影響居民由經驗損害系數(shù)得到［25-28］，其中塌陷居民受損選擇受影響較嚴重的山西、陜西、安徽、山東、河南、貴州省等估算［29］，考慮拆遷安置滯后性假定當年完成40％災民搬遷.森林、草原和農田生態(tài)系統(tǒng)破壞面積，是根據(jù)采空區(qū)面積影響比例［14］和各省份生態(tài)系統(tǒng)的覆蓋面積得到，并假設破壞1/5的成材林地，1/4林地需規(guī)劃重建.另外，依據(jù)木材消耗強度參數(shù)［30］得到坑木消耗面積.各生態(tài)系統(tǒng)實物量基礎數(shù)據(jù)來源于中國能源統(tǒng)計年鑒［31］，中國統(tǒng)計年鑒［32］、中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒［33］，中國森林資源報告［34］.

煤炭鐵路運輸、港口運輸裝卸及年末堆存中，根據(jù)運輸煤炭產排污系數(shù)［35］得到煤塵排放量.鐵路運輸運行中廢氣排放量與噪聲難以測算，用煤炭周轉量替代污染量得到鐵路運行環(huán)境成本［63］.煤炭運輸量和鐵路運輸周轉量數(shù)據(jù)來源于中國煤炭工業(yè)年鑒［36］.

選取燃煤廢氣排放影響人口數(shù)、農田減產量以及清潔費用增加人數(shù)為利用環(huán)節(jié)實物量核算指標.根據(jù)WHO提出空氣污染物闕值與健康的關系（二氧化硫（SO2）控制標準20μg/m3，可吸入顆粒物（PM10）控制標準50μg/m3），2010年我國縣級以上地區(qū)空氣質量未達到健康控制標準［37］，因此為簡化計算，假設全國城鎮(zhèn)人口為燃煤影響暴露人群.對照2010年全國SO2年平均濃度［37］和曹洪法等［38］研究成果，以5％作為小麥、玉米、豆類中等抗性作物，白菜、薯類、蘿卜及菜豆敏感作物等典型農作物產品的減產幅度，各農作物產量數(shù)據(jù)來源于中國農業(yè)統(tǒng)計年鑒［39］.因燃煤引起的清潔費用顯著增加的人群，選取煤炭行業(yè)從業(yè)人員為核算對象，數(shù)據(jù)來源于中國勞動統(tǒng)計年鑒［40］.

1.2.2 價值量核算方法 價值量賬戶的核算方法主要是污染損失評估法，常用的評估方法有市場價值法、防護費用法、恢復費用法、影子工程法、機會成本法及疾病費用法［41］.

選用恢復費用法對開采環(huán)節(jié)水污染進行核算，研究表明實際治理成本是虛擬治理成本的1.5～2倍［42］，核算結果不能反映真實的環(huán)境退化價值.采用疾病成本法核算生產環(huán)節(jié)大氣污染造成的塵肺病患者醫(yī)療費用、職工及陪護家屬社會生產力損失.采用恢復成本法、機會成本法核算煤矸石占地成本、土壤耗損、及自燃造成的經濟損失［43］，其中煤矸石堆存占地面積參考王云［44］的研究成果.采用影子價格法、市場價值法對煤炭開采中水、土地、森林、草原、農田生態(tài)破壞進行核算，其中森林生態(tài)服務包括固碳、凈化SO2、滯塵、涵養(yǎng)水分、生物多樣性、防治病蟲害功能，草原環(huán)境服務價值核算采用單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務，功能項包括氣候管理、干擾調節(jié)、水管理、侵蝕控制和沉積物保存等，農田生態(tài)系統(tǒng)功能包括糧食生產、原材料生產、氣體調節(jié)、氣候調節(jié)、水文調節(jié)等.各生態(tài)系統(tǒng)價值計算方法與參數(shù)來自評估規(guī)范［45］、統(tǒng)計年鑒［33，40］和文獻成果［46-49］.

煤炭運輸環(huán)節(jié)煤塵污染損失按照市場價值法計算，單位煤塵污染價值按“一般性粉塵”排污費征收標準為計，運輸中運行環(huán)境污染成本根據(jù)鐵路運輸單位污染成本［50］計算.

應用疾病成本法和市場價值法計算燃煤產生的人體健康損失、農作物損失以及清潔費用增加.燃煤引起的人類健康損失為因大氣污染物引發(fā)的各類疾病而消耗的醫(yī)療費用、患者及陪護家屬社會生產力損失，根據(jù)文獻研究［51-56］將肺心病、慢性支氣管炎及肺癌作為目標疾病，各疾病參數(shù)清潔區(qū)與污染區(qū)發(fā)病率差異、大氣污染歸因比、平均住院天數(shù)、人均醫(yī)療費用及損失的工作時間來自統(tǒng)計年鑒［32，56］和文獻［58-60］.大氣污染引起的農作物減產損失計算中，單位農產品價格參考中國農業(yè)發(fā)展報告［61］.采用市場價值法核算家庭清潔增加費用和清潔物耗能耗增加費用，參照阜新、徐州、北京和重慶降塵濃度與增加清潔時間，確定在全國范圍內增加清潔時間10天，煤炭從業(yè)人員人均工資數(shù)據(jù)來自國家統(tǒng)計局，單位能耗、物耗增加費用經居民消費價格指數(shù)調整得到［62］.

2 核算結果

2.1 核算結果

表2 2010年煤炭環(huán)境外部成本實物量核算結果Table 2 Accounting results of physical quantity of external environment cost of coal in 2010

根據(jù)煤炭環(huán)境外部成本核算框架與核算方法，得到2010年煤炭環(huán)境外部成本實物量和價值量核算結果如表2和表3.從表3可知，2010年煤炭環(huán)境外部成本為5472.50億元，占到當年國內生產總值的1.36％，折合為噸煤成本為197.40元，約占當年大同煤炭年平均噸煤坑口價的36.92％.我國現(xiàn)行實施的煤炭鏈條環(huán)境外部成本內部化的政策包括資源稅、排污收費、煤炭可持續(xù)發(fā)展基金、礦山環(huán)境治理恢復保證金、礦產資源補償費等，總額大致是每噸煤46.39元（應繳排污費折合為噸煤成本，生產環(huán)節(jié)排污費與生態(tài)補償費合計24.22元，運輸環(huán)節(jié)為0元，利用環(huán)節(jié)22.17元），有將近80.97％的環(huán)境外部成本未得到補償，說明現(xiàn)行內部化政策未將環(huán)境外部成本完全納入，因此建立煤炭環(huán)境外部成本內部化機制是十分必要的.

表3 2010年煤炭環(huán)境外部成本價值量核算結果Table 3 Accounting results of magnitude of value of external environment cost of coal in 2010

煤炭生產、運輸和使用環(huán)節(jié)的外部成本存在較大差異，分別為2185.95億元、631.18億元及2655.37億元，噸煤成本為67.78元、44.68元、85.04元.燃煤污染帶來的環(huán)境污染成本占總成本比例最大，達到48.52％，依次為煤炭生產和煤炭運輸，分別為39.94％和11.53％.

在生產環(huán)節(jié)，水、大氣、固廢環(huán)境污染成本為989.53億元，因開采造成塵肺病患者健康損失占到環(huán)境污染成本的96％，占2010年煤炭工業(yè)總產值的4.85％.煤炭開采生態(tài)破壞成本1220.52億元，噸煤成本為37.09元，占生產環(huán)節(jié)56％，可見煤炭開采造成的生態(tài)環(huán)境問題嚴峻性.在我國煤炭全鏈條中已內部化政策主要集中在生態(tài)破壞環(huán)節(jié)，噸煤成本約24.1元（水土保持費取2.0元/t，水資源補償費2.0元/t，土地復墾費1.0元/t，林業(yè)建設基金0.1元/t，礦山保證金10.0元/t，可持續(xù)發(fā)展基金9.0元/t），說明有60.61％的生態(tài)破壞成本仍然由社會或政府承擔.其中，森林生態(tài)系統(tǒng)成本最大，占生產環(huán)節(jié)26％，噸煤成本為17.91元，林木經濟損失為16.4/t，這與近年國內原木砍伐緊縮政策有很大關系，直接導致林木價格上升.

在運輸環(huán)節(jié)，鐵路運輸造成的環(huán)境外部成本425.66億元，占運輸環(huán)節(jié)成本的67.44％.本文沒有計算公路煤運成本，但公路運輸方式造成的環(huán)境外部成本是遠大于鐵路的煤炭運輸［63］.除了應考慮向鐵路煤炭發(fā)運站、公路煤運公司、煤碼頭和港口征收污染治理費之外，征收燃料稅也將成為運輸外部成本內部化的有效措施.

燃煤大氣污染造成的人體健康與經濟損失達2655.37億元，占全生命周期成本的38.69％，人體健康損失為2117.32億元，占到利用環(huán)節(jié)總成本的79.74％，其次為農業(yè)污染損失占比18.98％.為實現(xiàn)燃煤環(huán)境外部成本內部化，我國積極實施征收環(huán)境污染稅，提高排污稅稅率，加強污染防治技術以及開發(fā)利用新能源減少煤炭用量等措施.

表4對比了本文與其他項目的研究成果發(fā)現(xiàn)，核算結果存在差異的原因來源于地域、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、參數(shù)選取、核算范圍、經濟發(fā)展水平等諸多因素.與Epstein等［6］的研究成果差距較大的主要原因在于，本文未考慮燃煤引起的氣候變化造成的污染損失，美國與印度煤炭環(huán)境成本中氣候變化環(huán)境污染損失較大，分別占到總成本的39.79％和68.33％.此外，Epstein等［6］將煤炭開采和運輸死亡事故列入計算，但本研究認為安全事故不隸屬環(huán)境成本范疇，因此未納入計算.與2005年能源基金會發(fā)布的核算結果對比，2010年核算結果是2005年核算結果的1.22倍，但兩者的核算項與核算方法不同，不能表示污染程度增加了等同倍數(shù).總體來看，煤炭開采過程對生態(tài)環(huán)境的破壞與燃煤空氣污染造成的健康經濟損失在總成本中所占比重都偏大，說明開采環(huán)節(jié)對生態(tài)的嚴重破壞以及使用環(huán)節(jié)大氣污染健康損失的嚴峻性，同時也反映了人們對煤炭運輸環(huán)節(jié)環(huán)境污染的忽視.

表4 本研究與其他相關研究的核算結果比較Table 4 Comparison of accounting results among this study and other researchs

2.2 不確定性分析

由于數(shù)據(jù)、研究方法的限制及參數(shù)選取的準確程度，成本核算結果存在不同程度的不確定性.本文僅是基于全國范圍內煤炭全鏈條環(huán)境外部成本核算結果，但不同區(qū)域條件下煤炭工業(yè)產生的環(huán)境污染影響和生態(tài)破壞是不同的，缺乏區(qū)域差異性研究會直接影響結果的可靠性，因此后續(xù)將開展相關研究以劃分區(qū)域成本.此外，因基礎數(shù)據(jù)可得性差存在暫且無法核算的指標也使結果與實際成本存在一定差異，如煤炭開采大氣污染造成的周邊農田損失、清潔費用的增加成本，煤炭公路、水路運輸帶來的污染成本等，開采中造成的森林、草原、農田生態(tài)系統(tǒng)的服務功能也只是進行了粗略的估計.

另外，參數(shù)選取通常參照國內外權威研究成果，或根據(jù)研究方法以及實地調研選擇，但各個參數(shù)與研究對象、范圍以及目的等許多因素有關，如何在每個指標核算中選取準確合適的參數(shù)，還需要進一步論證.同時，價值量核算方法具有局限性，數(shù)學模型的概率偏差和評價方法前提的假設，也是結果出現(xiàn)不確定性的原因.

3 結論

本文基于產品生命周期理論，構建煤炭環(huán)境外部成本核算框架，采用環(huán)境價值評估方法，核算得到2010年我國煤炭環(huán)境外部總成本為5472.50億元，折合噸煤成本為197.40元.煤炭生產、運輸和使用環(huán)節(jié)的外部成本存在較大差異，分別為2185.95億元、631.18億元及2655.37億元，噸煤成本為67.78元、44.68元、85.04元.

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Economic accounting of external environmental cost of coal in China.

LIU Qian-qian1，2，QIN Chang-bo1*，GE Cha-zhong1，CHENG Cui-yun1，LONG Feng1（1.Chinese Academy for Environmental Planning，Beijing 100012；2.Chinese Research Academy of Environmental Sciences，Beijing 100012 China）.China Environmental Science，2015，35（6）：1892～1900

Based on product life cycle theory，a framework to account the of coal was established.The physical quantity and magnitude of value of external environmental cost of coal was estimated for its whole life cycle including production，transportation and using.The external environment costs in the coal production，transportation and using phase were estimated to be 218.595 billion yuan，63.118 billion yuan and 265.537 billion yuan，respectively.The cost per ton of coal was 67.78 yuan，44.68 yuan and 85.04 yuan，respectively.And the total environmental external cost of coal was 5472.50 billion yuan in 2010，and 197.40 yuan/tons of coal.

coal；environmental external cost；accounting

X196

A

1000-6923（2015）06-1892-09

劉倩倩（1988-），女，山西呂梁人，碩士，助理研究員，主要從事環(huán)境規(guī)劃與核算方面的研究.發(fā)表論文2篇.

2014-10-20

* 責任作者，副研究員，qincb@caep.org.cn