我国煤炭环境外部成本的经济核算

刘倩倩，秦昌波，葛察忠，程翠云，龙 凤（.环境保护部环境规划院，北京 0002；2.中国环境科学研究院，北京 0002）

我国煤炭环境外部成本的经济核算

刘倩倩1，2，秦昌波1*，葛察忠1，程翠云1，龙 凤1（1.环境保护部环境规划院，北京 100012；2.中国环境科学研究院，北京 100012）

基于产品生命周期理论，构建煤炭环境外部成本核算框架，采用环境价值评估方法，对煤炭生产、运输及利用环节环境成本实物量及价值量进行核算，最后得到煤炭的环境外部成本，以2010年为核算基准年，得到煤炭在生产、运输和使用环节中产生的环境外部成本分别为2185.95亿元、631.18亿元及2655.37亿元，吨煤成本为67.78，44.68，85.04，总环境外部成本为5472.50亿元，吨煤成本为197.40元.

煤炭；环境成本；核算

煤炭在我国能源结构中占据主要地位，但煤炭开采、运输与使用环节带来了严峻的环境污染与生态破坏问题，从而生成环境外部成本，但现行国内政策未将环境成本完全纳入生产成本中，导致煤炭市场管理混乱，煤炭资源稀缺性未得到充分体现.

为反映煤炭资源的真正价值，准确计量煤炭行业产生的环境成本成为普遍关注的问题.从20世纪80年代开始，国外研究集中在能源利用阶段产生的环境外部性，大多数学者重点研究了燃煤电厂生成的大气污染物对周边环境与人类健康造成的经济损失［1-5］，仅Epstein等［6］和Mahapatra等［7］分别估算了美国和印度西部哈迈达巴德城的煤炭全链条环境污染成本.国内学者对资源环境成本的研究主要针对资源开发或利用环节，如张世秋等［8］、丁淑英［9］等借鉴国外经验，建立了火力发电外部成本计算模型，于左等［10］、关凤峻等［11］从治理角度出发估算矿产资源开发生态环境恢复治理成本，党晋华等［12］、张文丽等［13］应用环境价值评价法对采煤过程中生态环境外部不经济因素进行货币化.2008年美国能源基金会发布了《煤炭的真实成本》报告［14］，对2005年我国煤炭开采和利用过程中所造成的外部成本进行了估算.

目前，基于煤炭全生命周期，即开采、运输及使用环节的环境外部性研究在国内还没有开展，在某一环节研究中也往往忽视生态服务功能退化和人体健康影响生成的损失成本.因此，本研究2010年数据为基础，结合全生命周期理论构建煤炭环境外部成本核算体系，采用环境价值评估法以评估污染价值，核算煤炭开采、运输及利用环节产生的环境外部成本，以期为相关政策的制定提供参考.

1 研究方法与数据来源

1.1 核算框架及核算指标

1.1.1 核算框架 煤炭工业对经济发展有正外部性作用的同时，也为生态环境带来负外部性.结合产品生命周期理论，煤炭环境外部成本定义为煤炭行业对外界环境造成的负面的不经济性，即煤炭开采、运输及利用过程中，因污染物排放和生态破坏引发的环境价值退化，以及间接造成的公众健康经济损失.

煤炭环境外部成本核算框架包括煤炭生产环境外部成本、煤炭运输环境外部成本以及煤炭利用环境外部成本核算.煤炭生产环节环境外部性表现为开采洗选工业产生的三废排放以及因地下或露天开采造成的各种生态系统破坏，因此煤炭生产环境外部成本核算由环境污染成本核算和生态破坏成本核算构成.根据不同煤炭运输方式，煤炭运输环境外部成本核算可划分为煤炭公路运输环境成本、煤炭港口运输环境成本、煤炭铁路运输环境成本以及堆存环境成本核算.煤炭主要利用方式有燃料用煤和煤化工两种，由于在煤化工行业中，焦化、煤气化以及煤液化工业产生的环境污染物复杂且不同工艺设备污染情况差异较大，同时近10年用于供热发电的煤炭消费量超过炼焦制气用煤量的3倍左右，因此煤炭利用环节环境外部成本核算主要是指煤炭作为燃料燃烧造成的环境污染成本.基于全生命周期的煤炭环境外部成本核算框架见图1.

图1 基于全生命周期的煤炭环境外部成本总体框架Fig.1 The framework of external environmental cost accounting of coal based on product life cycle

1.1.2 核算指标 通过文献研究识别煤炭全周期污染外部性［15-20］，从而确定实物量核算指标和价值量核算指标.实物量核算指标是指研究主体向外界环境排放的各类污染物的排放量以及直接或间接受到不利影响的客体的损失量，价值量核算指标是将实物核算量对应转化为货币形式的经济损失量.

废水污染物排放可造成周边农田污染及水质下降，由于水质退化难以直接估量，本文利用污染物排放处置费用间接替代水质退化价值，生产环节水污染成本实物量包括周边农田污染减产量和废水主要污染物排放量.大气污染成本物包括尘肺病患者和矿区居民健康成本以及农田减产损失.开采洗选中生成大量煤矸石，以煤矸石作为煤炭生产固废污染核算指标.同时，煤炭开采对水生态、土地生态、森林、草原、农田及湿地生态系统破坏表现为各生态系统环境服务退化和周边居民生活生产影响.

煤炭运输中大气污染实物量包括散发煤尘量以及运行中产生的废气和噪声等环境污染量.煤炭利用环节中大气污染物的排放引起人体健康损失，周边农田污染以及清洁费用增加.煤炭环境外部成本核算实物量指标和价值量指标，见表1.

表1 煤炭环境外部成本实物量核算指标和价值量核算指标Table 1 Accounting targets of physical quantity and magnitude of value of external environmental cost of coal

1.2 核算方法与数据来源

需说明的是，由于数据可行性差，部分核算项不进行核算.包括煤炭生产环节中废水农田污染，大气污染农田污染和清洁增加费用，生态破坏核算中暂不考虑水生态人畜缺水损失、水浇地变旱地损失以及湿地生态系统.运输环节核算铁路、港口及运输转运过程中堆存产生的环境外部成本.使用环节中主要核算燃煤造成的大气污染成本，煤渣污染不列入计算.基于核算整体性的考虑，为确保数据更新统一性，本文选取2010年为核算基准年.

1.2.1 实物量核算方法 实物核算量来源于各类统计年鉴与政府统计公报的统计数据修正，或相关经验公式研究结果.

煤炭生产环节，取开采洗选行业主要污染物为核算对象，数据来源中国环境统计年鉴［21］.按比例［24］估算得到2010年累计煤工尘肺病不同期别患病人数，数据来源2010年全国职业病报告情况［22］以及卫生厅相关全国职业病报告［23］.在环境统计中，固废物综合利用量和处置量包括往年被贮存或排放的固体废物，无法提供综合利用量和处置量，因此工业固废实物量采用现有统计指标，即煤矸石堆存量由煤矸石产生量减去综合利用量得到，数据来源中国环境统计年鉴［21］.

煤炭生产环节的生态破坏实物量具体核算方法如下.采煤造成的水土流失面积、水资源破坏量、土地塌陷面积和受塌陷影响居民由经验损害系数得到［25-28］，其中塌陷居民受损选择受影响较严重的山西、陕西、安徽、山东、河南、贵州省等估算［29］，考虑拆迁安置滞后性假定当年完成40％灾民搬迁.森林、草原和农田生态系统破坏面积，是根据采空区面积影响比例［14］和各省份生态系统的覆盖面积得到，并假设破坏1/5的成材林地，1/4林地需规划重建.另外，依据木材消耗强度参数［30］得到坑木消耗面积.各生态系统实物量基础数据来源于中国能源统计年鉴［31］，中国统计年鉴［32］、中国林业统计年鉴［33］，中国森林资源报告［34］.

煤炭铁路运输、港口运输装卸及年末堆存中，根据运输煤炭产排污系数［35］得到煤尘排放量.铁路运输运行中废气排放量与噪声难以测算，用煤炭周转量替代污染量得到铁路运行环境成本［63］.煤炭运输量和铁路运输周转量数据来源于中国煤炭工业年鉴［36］.

选取燃煤废气排放影响人口数、农田减产量以及清洁费用增加人数为利用环节实物量核算指标.根据WHO提出空气污染物阙值与健康的关系（二氧化硫（SO2）控制标准20μg/m3，可吸入颗粒物（PM10）控制标准50μg/m3），2010年我国县级以上地区空气质量未达到健康控制标准［37］，因此为简化计算，假设全国城镇人口为燃煤影响暴露人群.对照2010年全国SO2年平均浓度［37］和曹洪法等［38］研究成果，以5％作为小麦、玉米、豆类中等抗性作物，白菜、薯类、萝卜及菜豆敏感作物等典型农作物产品的减产幅度，各农作物产量数据来源于中国农业统计年鉴［39］.因燃煤引起的清洁费用显著增加的人群，选取煤炭行业从业人员为核算对象，数据来源于中国劳动统计年鉴［40］.

1.2.2 价值量核算方法 价值量账户的核算方法主要是污染损失评估法，常用的评估方法有市场价值法、防护费用法、恢复费用法、影子工程法、机会成本法及疾病费用法［41］.

选用恢复费用法对开采环节水污染进行核算，研究表明实际治理成本是虚拟治理成本的1.5～2倍［42］，核算结果不能反映真实的环境退化价值.采用疾病成本法核算生产环节大气污染造成的尘肺病患者医疗费用、职工及陪护家属社会生产力损失.采用恢复成本法、机会成本法核算煤矸石占地成本、土壤耗损、及自燃造成的经济损失［43］，其中煤矸石堆存占地面积参考王云［44］的研究成果.采用影子价格法、市场价值法对煤炭开采中水、土地、森林、草原、农田生态破坏进行核算，其中森林生态服务包括固碳、净化SO2、滞尘、涵养水分、生物多样性、防治病虫害功能，草原环境服务价值核算采用单位面积生态系统服务，功能项包括气候管理、干扰调节、水管理、侵蚀控制和沉积物保存等，农田生态系统功能包括粮食生产、原材料生产、气体调节、气候调节、水文调节等.各生态系统价值计算方法与参数来自评估规范［45］、统计年鉴［33，40］和文献成果［46-49］.

煤炭运输环节煤尘污染损失按照市场价值法计算，单位煤尘污染价值按“一般性粉尘”排污费征收标准为计，运输中运行环境污染成本根据铁路运输单位污染成本［50］计算.

应用疾病成本法和市场价值法计算燃煤产生的人体健康损失、农作物损失以及清洁费用增加.燃煤引起的人类健康损失为因大气污染物引发的各类疾病而消耗的医疗费用、患者及陪护家属社会生产力损失，根据文献研究［51-56］将肺心病、慢性支气管炎及肺癌作为目标疾病，各疾病参数清洁区与污染区发病率差异、大气污染归因比、平均住院天数、人均医疗费用及损失的工作时间来自统计年鉴［32，56］和文献［58-60］.大气污染引起的农作物减产损失计算中，单位农产品价格参考中国农业发展报告［61］.采用市场价值法核算家庭清洁增加费用和清洁物耗能耗增加费用，参照阜新、徐州、北京和重庆降尘浓度与增加清洁时间，确定在全国范围内增加清洁时间10天，煤炭从业人员人均工资数据来自国家统计局，单位能耗、物耗增加费用经居民消费价格指数调整得到［62］.

2 核算结果

2.1 核算结果

表2 2010年煤炭环境外部成本实物量核算结果Table 2 Accounting results of physical quantity of external environment cost of coal in 2010

根据煤炭环境外部成本核算框架与核算方法，得到2010年煤炭环境外部成本实物量和价值量核算结果如表2和表3.从表3可知，2010年煤炭环境外部成本为5472.50亿元，占到当年国内生产总值的1.36％，折合为吨煤成本为197.40元，约占当年大同煤炭年平均吨煤坑口价的36.92％.我国现行实施的煤炭链条环境外部成本内部化的政策包括资源税、排污收费、煤炭可持续发展基金、矿山环境治理恢复保证金、矿产资源补偿费等，总额大致是每吨煤46.39元（应缴排污费折合为吨煤成本，生产环节排污费与生态补偿费合计24.22元，运输环节为0元，利用环节22.17元），有将近80.97％的环境外部成本未得到补偿，说明现行内部化政策未将环境外部成本完全纳入，因此建立煤炭环境外部成本内部化机制是十分必要的.

表3 2010年煤炭环境外部成本价值量核算结果Table 3 Accounting results of magnitude of value of external environment cost of coal in 2010

煤炭生产、运输和使用环节的外部成本存在较大差异，分别为2185.95亿元、631.18亿元及2655.37亿元，吨煤成本为67.78元、44.68元、85.04元.燃煤污染带来的环境污染成本占总成本比例最大，达到48.52％，依次为煤炭生产和煤炭运输，分别为39.94％和11.53％.

在生产环节，水、大气、固废环境污染成本为989.53亿元，因开采造成尘肺病患者健康损失占到环境污染成本的96％，占2010年煤炭工业总产值的4.85％.煤炭开采生态破坏成本1220.52亿元，吨煤成本为37.09元，占生产环节56％，可见煤炭开采造成的生态环境问题严峻性.在我国煤炭全链条中已内部化政策主要集中在生态破坏环节，吨煤成本约24.1元（水土保持费取2.0元/t，水资源补偿费2.0元/t，土地复垦费1.0元/t，林业建设基金0.1元/t，矿山保证金10.0元/t，可持续发展基金9.0元/t），说明有60.61％的生态破坏成本仍然由社会或政府承担.其中，森林生态系统成本最大，占生产环节26％，吨煤成本为17.91元，林木经济损失为16.4/t，这与近年国内原木砍伐紧缩政策有很大关系，直接导致林木价格上升.

在运输环节，铁路运输造成的环境外部成本425.66亿元，占运输环节成本的67.44％.本文没有计算公路煤运成本，但公路运输方式造成的环境外部成本是远大于铁路的煤炭运输［63］.除了应考虑向铁路煤炭发运站、公路煤运公司、煤码头和港口征收污染治理费之外，征收燃料税也将成为运输外部成本内部化的有效措施.

燃煤大气污染造成的人体健康与经济损失达2655.37亿元，占全生命周期成本的38.69％，人体健康损失为2117.32亿元，占到利用环节总成本的79.74％，其次为农业污染损失占比18.98％.为实现燃煤环境外部成本内部化，我国积极实施征收环境污染税，提高排污税税率，加强污染防治技术以及开发利用新能源减少煤炭用量等措施.

表4对比了本文与其他项目的研究成果发现，核算结果存在差异的原因来源于地域、统计数据、参数选取、核算范围、经济发展水平等诸多因素.与Epstein等［6］的研究成果差距较大的主要原因在于，本文未考虑燃煤引起的气候变化造成的污染损失，美国与印度煤炭环境成本中气候变化环境污染损失较大，分别占到总成本的39.79％和68.33％.此外，Epstein等［6］将煤炭开采和运输死亡事故列入计算，但本研究认为安全事故不隶属环境成本范畴，因此未纳入计算.与2005年能源基金会发布的核算结果对比，2010年核算结果是2005年核算结果的1.22倍，但两者的核算项与核算方法不同，不能表示污染程度增加了等同倍数.总体来看，煤炭开采过程对生态环境的破坏与燃煤空气污染造成的健康经济损失在总成本中所占比重都偏大，说明开采环节对生态的严重破坏以及使用环节大气污染健康损失的严峻性，同时也反映了人们对煤炭运输环节环境污染的忽视.

表4 本研究与其他相关研究的核算结果比较Table 4 Comparison of accounting results among this study and other researchs

2.2 不确定性分析

由于数据、研究方法的限制及参数选取的准确程度，成本核算结果存在不同程度的不确定性.本文仅是基于全国范围内煤炭全链条环境外部成本核算结果，但不同区域条件下煤炭工业产生的环境污染影响和生态破坏是不同的，缺乏区域差异性研究会直接影响结果的可靠性，因此后续将开展相关研究以划分区域成本.此外，因基础数据可得性差存在暂且无法核算的指标也使结果与实际成本存在一定差异，如煤炭开采大气污染造成的周边农田损失、清洁费用的增加成本，煤炭公路、水路运输带来的污染成本等，开采中造成的森林、草原、农田生态系统的服务功能也只是进行了粗略的估计.

另外，参数选取通常参照国内外权威研究成果，或根据研究方法以及实地调研选择，但各个参数与研究对象、范围以及目的等许多因素有关，如何在每个指标核算中选取准确合适的参数，还需要进一步论证.同时，价值量核算方法具有局限性，数学模型的概率偏差和评价方法前提的假设，也是结果出现不确定性的原因.

3 结论

本文基于产品生命周期理论，构建煤炭环境外部成本核算框架，采用环境价值评估方法，核算得到2010年我国煤炭环境外部总成本为5472.50亿元，折合吨煤成本为197.40元.煤炭生产、运输和使用环节的外部成本存在较大差异，分别为2185.95亿元、631.18亿元及2655.37亿元，吨煤成本为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

刘倩倩（1988-），女，山西吕梁人，硕士，助理研究员，主要从事环境规划与核算方面的研究.发表论文2篇.

2014-10-20

* 责任作者，副研究员，qincb@caep.org.cn