环境保护税最优征收模型

刘若男+向红梅+昝盼+段芳+汤雯

[摘 要]中国是世界上最大的水泥生产国，近十年来我国水泥产量年平均增速在10%以上。2012年我國水泥产量占世界总产量的一半以上，已分别是世界第二大水泥生产国（印度）和第三大水泥生产国（美国）的8.5倍和29倍。随着工业发展对环境造成的污染，中国最早在1978年就提出实行排放污染物收费制度。然而，这种制度本身存在着缺乏强制性、征收费用不合理等问题。因此，需要探究一种更有效的征收标准以解决水泥行业所带来的环境污染。文章通过对污染外部成本全部内部化以及处理成本的研究，并以此为基准确定一般情况下环境保护税的上下限。

[关键词]水泥污染物；处理成本；环境保护税；征收模型

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2017.24.225

环境污染问题是一个具有负外部性的问题，即某个人或企业的活动对他人或企业产生了不利影响。负外部性问题不能通过市场机制自身解决，也就是说，环境污染造成的社会成本无法在市场经济发展过程中得以自行弥补和有效转移。这是因为市场主体通常只从自身的角度考虑所面临的各种成本与收益的选择，而将经济过程中由于其负外部性所造成的大于其私人成本的那部分社会成本即环境成本转嫁给他人、社会及未来。

我国于2015年6月10日出台《中华人民共和国环境保护税法》（征求意见稿），从2003年每一污染物当量0.6元的征收标准调整至不低于每一污染物1.2元。本文从环保税的征收应当按照“污染者付费原则”，使破坏环境资源的生产者和消费者把其活动的整个社会机会成本考虑进去，承担相应的经济代价，使其从自身经济利益出发，选择有利于保护环境资源的方式。

1 水泥行业污染源头

1.1 水泥的生产过程

20世纪90年代后水泥工业进行产业结构调整，淘汰落后工艺、增大大型新型干法窑的比重，加快水泥工业技术进步，向水泥强国转化。由此，本文选用新型干法窑生产工艺为例。其生生产流程为：矿山开采、破碎、预均化、配料、生料粉磨生料均化、悬浮预热、预分解、回转窑煅烧、配料、水泥粉磨、水泥包装、散装、出厂。在水泥的生产过程中，除“生料粉磨”“悬浮预热、预分解、回转窑煅烧”“水泥粉磨”（俗称“两磨一烧”）以外，其余的工艺过程只是简单地对物质混合、搅拌，不耗能，不产生污染。对于“两磨一烧”而言：煅烧石灰石：CaCO3[FY=]CaO+CO2，制造水泥的主要原料是黏土和石灰石 ，水泥主要成分：3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3混合研磨，即“两磨一烧”从工艺上来讲也并不会产生污染，但“两磨一烧”需要消耗大量的能量，从而造成了能源开发利用过程的环境污染。

1.2 水泥与熟料折算

水泥熟料以石灰石和黏土、铁质原料为主要原料，按适当比例配制成生料，烧至部分或全部熔融，并经冷却而获得的半成品。2011年1～12月，全国水泥熟料的产量达12.8亿吨，同比增长15.05%。在水泥行业中，熟料作为一种水泥的半成品生产并销售。从能源使用角度上，熟料与水泥的折算系数为0.6883。

2 环境保护税上限

从水泥生产所带来的社会成本（SC）和社会收益（SB）进行分析，根据其行业特点，做出如下定义：

SC（社会成本）=污染物环境成本

SB（社会收益）=净利润+企业所得税+社会其他收益

对于中国一般企业而言，SB=1.25×净利润+社会其他收益

SCC（社会成本补偿）=环境保护税

=SC-SB

=污染物环境成本-（净利润+企业所得税+社会其他收益）

3 环境保护税下限

水泥的生产过程中会产生大量的大气污染物排放，其主要大气污染物为SO2与NO2，SO2与NO2主要来源于能源的使用。

3.1 我国燃煤现状

21世纪以来，中国电力工业发展迅猛，电力装机容量和发电量快速增长，近年来尽管核电、风电、太阳能发电比重有所提高，但火电装机容量仍占电力总装机容量的73%左右，火力发电量占总发电量的比例超过80%，由于现阶段我国电力供给相对紧张，能源结构中煤炭占比依旧很高，以及新能源发电在技术和成本方面还有待提升，燃煤发电发展显现比较平稳。我国地域辽阔，煤炭资源丰富，各矿区煤炭质量也不近相同。在本文中，我们选取煤的平均硫、氮的含量为计算依据。

3.1.1 平均含硫量、含氮量

经过不同煤种取样、含硫量区间测定得到我国煤炭平均硫分为1.21%[2]，根据《工业企业节能减排主要指标解释》，非工业企业中有燃煤（油）锅炉的，原则上应填报二氧化硫排放量。

SO2排放量=燃料燃烧过程中的SO2排放量

不具备条件取得燃煤含硫率数据的，暂按1.2%含硫率计算。

经过不同煤种取样、含氮两区间测定得到我国煤炭平均氮量为0.98%。[3]

基于此，在本文中，选取1.21%作为我国燃煤平均含硫量；0.98%作为我国燃煤平均含氮量。

3.1.2 燃煤燃烧产生的污染物

质量守恒定律：化学反应的过程，就是参加反应的各物质的分子，破裂后重新组合为新的分子而生成其他物质的过程，反应前后原子的种类没有改变、数目没有增减、原子的质量也没有改变。即参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。

相关化学方程式：

S+O2[FY=]SO2 N+O2[FY=]NO2

根据质量守恒定律和相关化学方程式：一吨燃煤燃烧产生0.0242吨SO2，产生0.0322吨NO2。

3.2 主要污染物处理成本

3.2.1 二氧化氮

常见的脱硝技术：①SCR烟气脱硝技术（选择性催化还原）；②SNCR烟气脱硝技术（选择性非催化还原）；③SCR、SNCR烟气脱硝技术。endprint

SNCR法脱硝占地面积小、造价低，但目前SNCR法脱硝国内仅有个别工程做了脱硝实验，运行经验不足，需要對SNCR法脱硝用于工业锅炉做进一步研究及工程实验。[4]基于我国国情，选择SCR烟气脱硝技术进行讨论。

在选用SCR烟气脱硝技术下，NO2的处理成本如下：

每吨NO2脱除成本5000～13000元（机组功率不同，入口浓度不同）[5]

基于我国现状，设入口浓度为600mg/m3，功率为600MW，去除效率为90%得到每吨氮氧化物的处理成本为5711元。

3.2.2 二氧化硫

常见的脱硫技术：①石灰石—石膏法；②氨法；③旋转喷雾干燥法；④烟气循环流化床法等7种。

按照最大隶属度原则得出综合评价结果（按从优到劣的顺序）氨法、石灰石—石膏法、海水法、烟气循环流化床法、炉内喷钙尾部增湿法、简易湿法、旋转喷雾干燥法。

基于我国脱硫技术使用比例及综合评价结果，我们讨论石灰石—石膏法。

在选用石灰石—石膏法脱硫技术下，SO2的处理成本如下：

在机组功率为600MW，含硫量为1%，去除效率为99.5% 得到每吨SO2的处理成本为3522元。在机组功率为600MW，含硫量为1.5%，去除效率为99.5%得到每吨SO2的处理成本为2614元。根据插值法，我们计算出在机组功率为600MW，含硫量为1.2%，去除效率为99.5%得到每吨SO2的处理成本为3158.8元。

3.3 标准煤发电量

标准煤亦称煤当量，具有统一热值标准的能源计量单位。我国规定每千克标准煤的热值为7000千卡（29306千焦）。一般有两种计算方法：一种是按理论热值计算；另一种是按火力发电煤耗计算。

（1）理论热值是按每度电本身的热功当量860大卡即0.1229千克标准煤计算的：

1度电=1000瓦×3600焦=3600千焦=0.123kg标准煤

1吨标准煤=8130度

（2）按火力发电煤耗计算，每年各不相同，为便于对比，以国家统计局每度电折0.404千克标准煤，作为今后电力折算标准煤系数。

1度电=0.404kg标准煤

1吨标准煤=2475度

我们考虑发电过程中热能转化为电能的实际转化效率选用第二种计算方法，即1吨标准煤能发电2475度。

3.4 下限模型

根据关系图以及上述数据：①一吨燃煤能产生0.0242吨SO2，产生0.0322吨NO2。其处理成本分别为76.4430元和183.8942元，合计成本260.2922元。②一吨燃煤所发的电能生产约2475度电，生产一吨水泥需要103度电，所以一吨所发的电能生产约24.03吨水泥。③由此得出处理每吨水泥由燃料所产生的污染物的处理成本为10.83元。④处理由生产每吨水泥产生的烟粉尘的处理成本为0.000147×60=0.00882元。即未经环保装置处理直接排放的水泥企业，每生产一吨水泥需缴纳10.84元的环境保护税。

经环保装置处理排放后的水泥企业，根据其排放量征收环境保护税：3158.8×X+5711×Y+60×Z

X代表SO2排放吨数，Y代表NO2排放吨数，Z代表烟粉尘排放吨数。

本文将10.84元/吨作为未经任何环保装置处理的水泥生产企业的环境保护税的下限。此征收率相当于企业自行处理污染的成本，若征收的环保税小于企业污染物的处理成本，从利润最大化的角度，企业宁愿缴税也不愿意治理污染。

4 环境保护税最优征收模型

4.1 征收上下限

基于水泥行业而言，本文建立征收模型如下：

4.1.1 征收上限

SCC=环境保护税=SC-SB=污染物环境成本-（净利润+企业所得税+社会其他收益）

2013年，中国32家水泥上市企业的水泥产量为10.15亿吨，熟料生产是水泥生产中最耗能的环节，这一期间的熟料产量预估为8.24亿吨。2013年，中国32家水泥上市企业的水泥产量相当于全国水泥总产量的46%，其产生了1954亿元的外部成本。

SC=1954/（10.15+8.24×0.6883）=123.50

为了计算简便，我们将净利润=价格-成本，忽略在企业生产运营中可能会发生的股利分配、提取盈余公积金等减少净利润的行为。

基于2016年水泥的平均价格280.54元/吨，我们得到：SB=（280.54-253.22）×1.25+社会其他收益=34.15+社会其他收益。

基于2016年水泥市场的整体情况：在该水泥企业没有捐助、扶贫等慈善行为（即社会收益=0）的情况下：环保税=123.50-34.15=89.35元/吨。

本文将89.35元/吨作为环境保护税的征收上限，在此征收率上，水泥所产生的环境成本已经全部作为企业的成本内部化。

4.1.2 征收下限

即未经环保装置处理直接排放的水泥企业，每生产一吨水泥需缴纳10.84的环境保护税。经环保装置处理排放后的水泥企业，根据其排放量征收环境保护税：3158.8×X+5711×Y+60×Z。

X代表SO2排放吨数，Y代表NO2排放吨数，Z代表烟粉尘排放吨数。

此模型给出在一般情况下环保税的征收幅度：89.35-10.84元/吨。

在征收率89.35元/吨下：企业将排放污染物的社会成本全部内部化。

在征收率10.84元/吨的情况下（征收率等于污染物处理成本）：企业自行处理污染的成本也为10.84元/吨，若给予一定的税收优惠政策，如购进环保处理装置可抵扣10%环保税税款等，从企业长远发展来看，企业管理层会做出处理污染物的决策，从而也达到了环保税征收的目的。所以，在此区间的征收率都是合理的。endprint

4.2 优势

①若收费的标准低于企业的治污成本，企业宁付排污税也不愿治理污染。本文结合实际情况，分析了水泥企业污染物的处理成本，得到了较为合理的收费标准。企业主动安装环保处理装置、自发减排。②计算简便。排污费收费标准中需要测算企业污染物排放以及计算污染物当量。而此种收费方式在企业未安置环保装置的情况下，只需核对水泥企业的生产量且水泥生产线的产量是既定的，这样大大减少了政府部门的征收成本，减少瞒报谎报情况，增加国家财政收入。③灵活征收，便于政府调控经济。此模型给出在一般情况下环保税的征收幅度：89.35～10.84元/吨，在此区间的征收率都是合理的。政府可根据宏观经济发展、行业情况以及地区经济进行有区分度地征收。

4.3 不足之处

①在脱硫技术上氨肥法与石灰石—石膏法相比较：氨肥法副产品的利润比石灰石—石膏法多，在运行费用上石灰石—石膏法却比氨肥法少，在使用比例上石灰石—石膏法比氨肥大。在处理方式上，本文结合国情选择了石灰石—石膏法。但循環经济是环保产业的发展方向，此模型与未来脱硫技术发展存在一定出入。②本文仅选取了水泥工业主要的大气污染物（SO2、NO2、颗粒物）进行分析，伴随产生的氟化物、汞及化合物并未测算，最后得到的收费标准偏低。③虽然火电装机容量仍占电力总装机容量的73%左右，火力发电量占总发电量的比例超过80%，但水力发电等新能源方式仍占一部分比例，本文假设全为燃煤发电，与实际存在出入。

5 结 论

通过对污染、破坏环境的企业征收环境保护税，并将税款用于治理污染和保护环境，可以使这些企业所产生的外部成本内在化，利润水平合理化，减轻那些合乎环境保护要求的企业的税收负担。从而可以更好地体现“公平”原则，有利于各类企业之间进行平等竞争。通过征收环境税，增加环境成本，用市场化手段倒逼企业减排，增加环保投入。发挥好经济手段和市场力量的作用，要使环境成本、污染代价、生态补偿、在生产生活和消费的整个过程予以体现。

参考文献：

[1]刘全有.水泥各工序单位产品综合电耗正确计算的实证研究[J].四川水泥，2014（2）：126-130.

[2]刘英杰，陈鹏，袁家源，等.中国煤中硫分分布特征的研究[J].煤炭科学技术，1985（7）：8-12.

[3]吴代赦，郑宝山，唐修义，等.中国煤中氮的含量及其分布[J].地球与环境，2006，34（1）：1-6.

[4]蒋建志.工业燃煤锅炉烟气脱硝方法[J].煤气与热力，2015，35（11）：7-10.

[5]洪巧巧.燃煤电厂烟气脱硫脱硝除尘技术生命周期评价[D].杭州：浙江大学，2015（1）.endprint