上海市中小燃煤锅炉清洁能源替代的成本收益研究

周晟吕

(上海市环境科学研究院，上海 200233)

由于中小燃煤锅炉能效和运行效率较低，为控制燃煤消费总量，改善大气环境质量，推动中小燃煤锅炉清洁能源替代或关停成为近阶段大气污染防治的重点工作之一，也是源头控制的重要手段之一。2012 年以来，上海市陆续出台了《上海市燃煤(重油)锅炉清洁能源替代工作方案和专项资金扶持办法》(沪府办发〔2012〕36 号，以下简称“36 号文”)和《关于进一步加大力度推进燃煤(重油)锅炉和窑炉清洁能源替代工作的实施意见》(沪府办发〔2013〕66 号，以下简称“66 号文”)，按照“引逼结合”的原则，综合采用提高环保标准、严格环保执法、实施财政资金补贴等举措推进中小燃煤锅炉清洁能源替代。2013—2015 年，上海市累计完成5153 台分散燃煤(重油)锅炉和工业窑炉的清洁能源替代或关停，又陆续关停了集中供热和热电联产燃煤锅炉的清洁能源替代。到2017 年，除公用燃煤电厂和钢铁窑炉外，全市基本实现无燃煤目标。为进一步优化上海市源头污染控制政策，并为全国其他地区提供可借鉴经验，迫切需要对上海市中小燃煤锅炉清洁能源替代的成效开展评估。

成本收益分析是开展政策评估的重要手段。在欧美等一些发达国家和地区，环境政策评估已被纳入立法范畴，并发布了相关指南或规范指导成本收益评估工作的开展，如美国的《经济分析指南》、欧盟的《影响评估指南》、澳大利亚的《费用收益分析使用指南》等[1-3]。我国的环境政策成本收益分析，一是集中在理论和技术方法的探讨方面，包括对环境政策成本收益评估的重要性、分析框架、评估范围以及方法等的研究[4-7]；二是在成本收益评估应用方面，高广阔等(2014)应用DEA 交叉模型分析了我国低碳化产业结构调整效率的成本收益[8]，原环境保护部环境规划院(2017)开展了京津冀地区黄标车淘汰政策的费用收益分析[9]，彭菲等(2018)对“2+26”城市“散乱污”企业开展了成本收益评估[10]，杜晓林等(2018)分别研究了“煤改气”和“煤改电”政策的经济效益和环境效益[11]，杨航等(2018)构建了水环境治理成本—收益的指标体系和综合指数，并运用因子分析评价了水环境治理效果及区域差异[12]。总体来看，我国环境政策的成本收益评估已日益受到重视，但理论体系和技术方法离规范统一还有一定距离，需要通过不断的实践分析推动成本收益分析制度的建立，并更好地指导和服务于政策决策。

1 研究范围的界定

自2013 年至2015 年，上海市在工业领域分别替代或关停燃煤锅炉、重油锅炉和窑炉1036 台、1675 台和2442 台，全面完成了全市中小锅炉清洁能源替代，其中锅炉关停占42%，清洁能源替代占58%。在实现清洁能源替代的锅炉中，煤改气占25%，煤改电占22%，煤改油占11%[13]。本研究的评估内容为上海市中小燃煤(重油)锅炉清洁能源替代的成本收益，不包括中小燃煤(重油)锅炉关停。

2 成本收益识别

2.1 成本识别

实施中小燃煤(重油)锅炉清洁能源替代的直接成本收益矩阵详见表1。从政府的角度来看，一是会带来行政管理成本，包括锅炉统计、相关培训、与区县和企业沟通、项目审核等；二是根据“36 号文”和“66 号文”，政府对燃煤(重油)锅炉清洁能源替代的补贴投入；三是污染减排带来的排污收费额(环境保护税额)下降。从企业的角度来看，一是清洁能源替代的改造投入；二是燃料变化带来的运行成本的增加。

表1 燃煤（重油）锅炉清洁能源替代的成本收益矩阵

2.2 收益识别

实施中小燃煤(重油)锅炉的清洁能源替代，从企业的角度来看，一是可以获得政府补贴；二是使用更高效的清洁能源所减少的环保投入；三是节省排污费(环境保护税)支出；四是节省人力和场地成本。从居民的角度来看，减少污染排放可以改善环境质量，降低居民健康风险，减少应对污染所带来的防护和应对成本。

2.3 社会经济影响分析

中小燃煤锅炉清洁能源替代会拉动锅炉制造设备的需求，煤改气、煤改电或者煤改轻油会增加对不同燃料的需求，进而通过产业链给整个经济系统带来影响。

3 研究方法及数据来源

3.1 直接成本收益

燃煤(重油)锅炉清洁能源替代后给不同主体带来的直接成本收益的核算方法及数据来源如表2 所示。

表2 直接成本收益计算方法和数据来源

续表

3.2 社会经济影响

由于投入产出表可以刻画不同部门之间的技术经济联系，因此本研究采用投入产出模型进行模拟，重点关注燃煤(重油)锅炉清洁能源替代的改造投入和运行投入对产出和居民就业的影响。基于数据的可获得性，本研究应用上海市2012 年42 部门投入产出表进行模拟，其中燃煤锅炉清洁能源替代改造主要涉及通用设备制造业，对燃料的需求主要涉及精炼石油和核燃料加工品业，电力、热力生产和供应业以及燃气的生产和供应业。

3.2.1 对总产出的影响

将投入产出表按行建立投入产出模型，其可以反映各部门产品的生产与分配使用情况，并描述最终产品与总产出之间的价值平衡关系。根据列昂惕夫模型[22]，

式中，A代表直接消耗系数矩阵；X代表总产值；Y代表最终产品。

设定ΔY为清洁能源替代投入的新增资金量的列向量；ΔX表示资金投入后通过产业链上下传导带来的整个宏观经济总产出的增加量。根据式1，

3.2.2 对居民劳动报酬的影响

清洁能源替代投入会拉动相关产业的需求，从而带动了劳动力需求。本研究引入劳动者报酬系数，即，

式中，Wj为第j部门的劳动者报酬系数，表明各行业部门劳动报酬占总产出的比例；wj为第j部门的劳动报酬；xj为第j部门的总产出。

设diag(w)为劳动者报酬系数的对角矩阵向量，ΔW为由于清洁能源替代投入增加引起的各行业部门居民收入的变化量，可以得到:

3.2.3 对居民就业的影响

清洁能源替代投入会拉动相关产业链上最终需求的增加，从而扩大生产规模，增加劳动力需求。假设各部门万元总产出占用的劳动力数量在短期内是基本稳定的，引入劳动力投入系数，即，

式中，Lj为第j部门的劳动力投入系数，表明各行业单位总产出需要投入的劳动力数量；lj为第j部门的劳动力数量；xj为第j部门的总产出。

设diag(L)为劳动者报酬系数的对角矩阵向量，ΔL为由于清洁能源替代投入增加引起的各行业部门劳动力就业的变化量，可以得到:

4 计算结果分析

上海市中小燃煤(重油)锅炉清洁能源替代对于推动全市能源结构优化，促进主要大气污染物的减排具有非常重要的作用。从直接的成本和收益来看，假设锅炉的使用寿命为10 年，则政府的年均净支出为4.64 亿元，其中补贴投入占51.94%；锅炉改造企业的年均收益为16.36 亿元，年均支出为32.21 亿元，年均净支出为15.85 亿元；由于中小锅炉清洁能源替代给居民带来的年度健康收益以及节省的清洁和防护成本为5.56 亿元。综合政府、锅炉改造企业和居民的直接成本收益，其年均净成本为14.93 亿元，政府和锅炉改造企业的投入分别占23.71%和76.29%(表3)。

表3 成本收益计算结果

从中小燃煤(重油)锅炉清洁能源替代产生的社会经济影响来看，清洁能源替代改造平均每年拉动总产出2.60 亿元，贡献265 个就业岗位，增加0.22 亿元的居民收入。每年新增的运行成本会拉动99.44 亿元的总产出，贡献7203 个就业机会，增加8.51 亿元的居民收入。综合来看，由于改造和运行拉动的年均直接产出为32.24 亿元，间接产出为69.8 亿元；居民直接劳动报酬增加1.89 亿元，间接劳动报酬增加6.84 亿元。

中小燃煤(重油)锅炉清洁能源替代会同时带来SO2、NOX和烟尘的减排。为评估单位污染物减排的成本和收益，本研究借鉴《中华人民共和国环境保护税法》附表2 的应税污染物和当量值表将不同污染物减排量[15]均换算为污染当量值，由此计算出在综合考虑政府、减排主体和对居民健康影响的情况下，中小燃煤锅炉清洁能源替代政策的单位减排净成本为23.96 元/千克当量；进一步考虑减排政策拉动的直接产出以及居民直接劳动报酬的增加，则其效益大于成本，单位减排净收益为30.82 元/千克当量。

5 结论及建议

本研究对上海市燃煤(重油)锅炉清洁能源替代政策实施后政府、锅炉改造企业以及居民的直接成本收益进行了测算，并应用投入产出模型开展了社会经济影响评估。燃煤(重油)锅炉清洁能源替代后政府的年均净支出为4.64 亿元，企业年均净支出为15.85 亿元。由于中小锅炉清洁能源替代给居民带来的年度健康收益以及节省的清洁和防护成本为5.56 亿元，因而总的年均净成本为14.93 亿元，单位减排的净成本23.96 元/千克当量。如进一步考虑清洁能源替代政策带来的直接社会经济影响，包括所拉动的直接产出以及居民劳动报酬的增加，则其年均效益将大于成本，净效益为19.2 亿元，单位减排净效益为30.82元/千克当量。

基于本研究的测算结果，提出如下政策建议。

第一，进一步优化政府引导方向，加强对源头控制政策的激励和投入。基于本研究的评估结果，中小燃煤(重油)锅炉清洁能源替代更多的是以减排主体投入为主。为更好地推动生态环保工作从末端治理走向源头控制，建议下一步财政奖补政策应更多地由末端治理向源头控制倾斜。

第二，注重政策评估的全局性和综合性，重视环境政策对社会经济系统的影响，科学把握污染减排与经济发展的关系。针对燃煤(重油)锅炉清洁能源替代，政府和实施主体需要承担不同程度的成本投入，但从整个经济系统的角度来看，可能会对宏观经济和社会分配产生积极影响。在后续开展环境政策决策时，建议从全局角度评估政策实施的综合影响，做好宏观和局部的权衡。

第三，积极探索多元化政策机制，进一步强化政策激励机制的针对性和有效性。现有支持政策多以政府一次性激励或补贴为主，而一项环境政策的实施可能会对不同环节或不同的社会经济主体产生影响，通过建立不同的补偿或激励机制来平衡不同主体受到的影响，有利于提高政策实施的公平性。以中小燃煤(燃油)锅炉清洁能源替代为例，锅炉改造会推动锅炉生产企业的发展，也会给政府带来税收；燃料的替代会拉动相关行业产出，但同时锅炉使用企业会面临高额的运行成本。建议相关地区在推动中小锅炉清洁能源替代时，除财政奖补外，还可以从设备税收优惠和清洁能源使用价格等方面给予支持，提高政策的针对性，缓解政策实施的阻力。