總量控制下電磁污染排放權交易經濟性分析

李 想，馬敬花，陳 成，楊欣桐

(華北電力大學 電氣與電子工程學院，河北 保定 071003)

總量控制下電磁污染排放權交易經濟性分析

李 想，馬敬花，陳 成，楊欣桐

(華北電力大學 電氣與電子工程學院，河北 保定 071003)

借鑒環境經濟學中關于水污染及二氧化碳排放權交易的理論成果，在對電能質量問題與環境污染問題進行比較的基礎上，對電網電磁環境資源、電網電磁環境污染、電磁污染總量控制、電磁污染排放權交易幾個問題的經濟性質進行了分析，并論證了總量控制與電磁污染排放權交易的關系，二者對用戶經濟收益以及用戶電磁污染排放管理的影響。

電磁污染;總量控制;排放權交易;環境經濟學

0 引言

目前電能質量問題引發的矛盾日益突出，這主要是由于電磁污染排放行為同環境污染行為一樣，具有顯著的負外部性，即在電能的生產和消費過程中，有時會對公共連接點 (Point of Common Connection，PCC)或電網造成污染 (傳導性電磁污染)，使其他個體蒙受經濟損失，而目前缺少相應的激勵機制，使產生污染的電網和用戶在決策時考慮這種對電能質量惡化造成的影響［1］。文獻［2］從環境經濟學角度分析電能質量問題，提出建立電能質量市場的必要性。文獻 ［3］比較了環境經濟學和電能質量問題的異同點，提出從環境經濟學角度分析電能質量問題存在的根源及解決電能質量問題的新觀點。

在電網電磁污染治理中，可以借鑒環境經濟學的理論，應用在自然環境污染治理中較為成熟的總量控制和排放權交易理論，針對電網電磁環境的特點，建立適應電網環境的電磁污染排放權交易制度，將電磁污染排放問題負外部性進行內部化，這是解決電磁污染負外部性問題、實現社會效益最大化的有效方式。

電磁污染排放權交易的總體思路是以PCC為管理單元，在電能質量監管部門 (Power Quality Supervision Department，PQSD)的監管下，根據電磁環境污染控制目標向有電磁污染排放需要的用戶發放排放許可證，并允許許可證在各用戶之間交易的制度。

基于上述原因，有必要借鑒環境經濟學中關于水污染及二氧化碳排放總量控制與排放權交易的理論成果［4～9］，對總量控制下的電磁污染排放權交易的經濟性進行分析。

1 電能質量問題與環境污染問題比較

1.1 電能質量問題和環境惡化的危害性

圖1 不同用戶之間電能質量的相互影響Fig．1 Mutual affection of power quality among different users

一個用戶產生的電能質量擾動會影響同一PCC其他用戶的利益。通過該PCC與其他節點的電氣聯系進一步影響電網其他用戶的利益，即通過影響電網環境對同一電網環境下其他用戶造成影響。如圖1所示，B作為純阻性用戶，可能會受到變頻調速用戶A的影響，也可能會受到電動機用戶C啟動時的影響，還有可能受到用戶D或系統背景電能質量的影響，這和環境污染具有類似特點，即一旦某節點的電能質量惡化，治理干擾源、提高電能質量指標，就需要花費大量的人力、物力和財力;如果某一PCC的電能質量惡化，該連接點所有用戶和相應的電網設備都受到影響。

1.2 產生問題的原因相同

電能質量惡化和環境惡化原因都是其行為特點的負外部性造成的。即電能的生產和消費過程，有時會對公共連接點或電網產生污染，而目前缺少相應的激勵機制使產生污染的電網和用戶考慮這種對電能質量惡化造成的影響的程度。

1.3 電能質量問題不同于環境經濟學的特點分析

(1)瞬時性。由于電能具有產、供、銷同時完成的特點，給電能質量問題的監測造成一定程度的困難，尤其是對一些瞬態變化和短時變化，目前的數據采集和錄波裝置不能準確地記錄分析，電能質量問題分析缺少有效手段。這種情況的結果是難以確定引起電能質量問題的原因和責任。

(2)不同的傳播途徑。電能質量問題沿特定電力網傳播，影響距離遠。這與空氣污染和水污染等傳播途徑明顯不同。

(3)受害對象不同。電能質量如電磁輻射會危害人體健康，諧波會干擾通信系統，等，但通常影響的對象沒有環境污染那樣普遍，更多的電能質量問題表現為對電力系統和用戶在設備和生產上造成的影響，即電能質量問題的后果以經濟影響為主。而環境污染以危害人體健康、破壞生態環境、影響可持續發展為主。

(4)受害者的復雜性。圖1中運行中的B，C作為線性用戶，當其PCC電壓由于A的干擾產生畸變時，B，C本身是受害者，同時也必然向系統注入諧波電流，成為諧波電流來源之一。

(5)公共環境不同。電網是電能質量問題發生的環境，是具有法人的單位，同時也可能是電能質量擾動的責任人，除用戶之外，電網中的各種事故都可能對電能質量產生影響。而環境污染中，作為公共環境的是自然環境，自身不可能是環境污染的責任者［3］。

2 電網電磁環境容量資源經濟性分析

電網上聯接的各個用戶進行的生產活動離不開電網的電磁環境。電磁環境容量作為一種資源，其表現的基本形式就是PCC的電能質量狀況。電能質量的優劣，直接影響到聯接于PCC上各用戶的生產活動，電能質量下降，會造成用戶生產環境惡化、設備損耗增加、產品合格率下降等，進而影響生產效率，具體則反映為用戶生產成本的增加。因此，電網電磁環境容量資源已經成為各用戶進行生產活動的一項重要基本要素，為保證用戶的正常生產活動及電網的安全運行，電網與用戶協同合作，改善電網電磁環境，就成為了一種必要的生產經營活動，具有了一定的經濟屬性。這樣，接下來對電磁污染排放總量控制以及電磁污染排放權交易分析也就有了經濟性基礎。

3 電網電磁環境污染經濟分析

在目前技術條件下，各電力用戶進行生產活動的同時向電網進行電磁污染排放是無法避免的，其原因有4點:

第一，電網電磁環境污染是廣泛存在的，對很多使用電力進行生產的用戶而言，進行產品生產及電能變換過程中都會不可避免地產生電磁污染，要求不排放電磁污染就等于要求這些用戶放棄產品的生產和電能消費。

第二，目前治理電網電磁環境污染的技術還比較有限，這種有限性的表現，一是由于單項指標的可監測性及評估方法的確定等方面的制約，對于如涌流、沖擊電流等指標還不能進行有效檢測和評估;二是現有治理電磁環境污染的技術或設施本身在投切或運行過程就會產生一定程度的電磁污染;三是現有電磁環境污染治理技術還不能做到對電磁污染完全處理。

第三，治理電磁環境污染除了要考慮技術上的可行性之外，還要考慮經濟上的可行性。從經濟效益的角度，有理由反對實施成本超過電磁污染造成的損失的治理技術。

第四，治理電磁環境污染僅僅是維護用戶用電需要的目標之一，并不是排在第一位的目標，維持電能消費需要會迫使用戶在一定程度上放棄電磁環境保護。

由此可見，現階段技術條件下，經濟發展過程中要徹底消除電網環境電磁污染是不可能的，因此，與其片面追求將電網電磁污染全部消除，不如運用經濟和技術手段進行綜合分析，確定一個使社會純收益最大化的電磁污染最優排放總量，這樣，電網電磁環境污染就具有了經濟性質。

4 總量控制與排放權交易

4.1 總量控制

4.1.1 總量控制的概念與內涵

借鑒環境經濟學中關于總量控制的定義，可將電磁污染排放總量控制定義為:在一定時間段內，以PCC的所有用戶為管理單元，根據要實現的電網電磁環境質量目標，確定該PCC內可容納進行生產活動的各電力用戶電磁污染排放總量，采取措施保證實現電網電磁環境質量目標的電網電磁環境管理方法體系。由此定義可見，電磁污染排放總量控制包括三個方面的內容:排放管理范圍、排放管理時間跨度、電磁污染排放總量。

在實施電磁污染排放總量控制的基礎上，即可按一定的分配原則［1］，將總量指標在PCC內有電磁污染排放需要的用戶之間進行分配，為引入市場機制的環境管理政策——排放權交易提供契機。

4.1.2 總量控制的特點

(1)總量控制可將電磁污染排放指標化，從而把PCC的電磁環境目標轉變為總量指標分配到各個有電磁污染排放需要的用戶，使用戶自身的發展與PCC電磁環境效益結合起來。

(2)總量控制著眼于生產的全過程，把生產工藝、污染源治理同電磁污染排放結合起來，將電磁污染排放的責任落實到生產活動的各環節，把PCC電磁環境效益與用戶的經濟效益聯系起來，更能體現以防為主、防治結合的管理原則。

(3)總量控制是以改善PCC電網電磁環境質量為目標的，實行總量控制更利于PQSD對PCC進行有效宏觀管理。

4.2 電磁污染排放權交易

電磁污染排放權交易的基本內容是:PQSD向有電磁污染排放需要的用戶發放電磁污染排放許可證，用戶根據排放許可證排放特定數量的電磁污染;排放許可證所代表的電磁污染排放權，可以在保證PCC安全穩定運行的條件下，在PQSD監管下進行自由買賣，用戶根據自己的需要在排放權交易市場上買進或賣出排放權。

電磁污染排放權交易可以充分利用市場機制的調節作用。電磁污染排放許可量實際上是一種有價資源，隨著電網所連接用戶的不斷增加，電網電磁環境容量成為一種日益稀缺的資源，迫使電網及用戶不斷投入資金和勞力對其進行改善，因而其價格也就變得明確。如果一個用戶所獲得的排放權少于其實際電磁污染排放量，它就要被迫對自身產生的電磁污染進行治理，這時，可以認為消除其差額污染的費用就成了用戶對電磁污染進行治理多投入的成本，也就是用戶“生產”排放權的成本。在PQSD沒有增加排放權的供給，即PCC的電網電磁環境狀況沒有惡化的前提下，通過排放權交易，電磁污染邊際治理成本比較高的用戶買進排放權，而減少對電磁污染治理以降低電磁污染治理成本。而邊際治理成本比較低的用戶將賣出排放權，轉而將資金投入到電磁污染治理中以獲得額外的經濟收益。由于在這一過程中電磁污染排放總量控制的作用，電網電磁環境不會惡化，其結果是全社會總污染治理成本最小化。

電磁污染排放權交易有利于優化資源配置。電磁污染排放總量控制要求電網所連接有電磁污染排放需要的用戶數量增加的同時，總的電磁污染排放量指標不被突破，這就形成了用戶之間的競爭機制，排放權交易為用戶從事生產創造了機會。由PQSD發放的排放許可證數量不變，即總的電磁污染排放量不變，變化的是每個單位電磁污染排放權的市場價格。

4.3 總量控制是排放權交易的基礎

按照經濟學的一般原理，如果某種物品是稀缺的，則該物品可稱為經濟物品 (也稱私人物品)，只有經濟物品才可能上市交易。經濟物品有兩個特性:競爭性和排他性。所謂競爭性，意指增加一個消費者，需要減少任何其他消費者對這種產品的消費。所謂排他性，意指產品一旦生產出來，付費才可以使用。與環境容量資源一樣，電磁環境容量資源具有公共財產和公共權益特性，應視為公共物品，相對于私人物品，公共物品是非競爭和非排他的。

總量控制對PCC電磁污染的排放總量規定了上限，從經濟學角度上說，就是明確了PCC電磁環境容量資源是有限的，或者說是稀缺的。在可分和可計量的基礎上，電磁污染排放總量也可以像私人物品一樣，通過市場來進行分配。因此說，總量控制是電磁污染排放權交易的基礎。

4.4 排放權交易是實施總量控制的主要手段

總量控制能夠制定合理的控制目標，以保證PCC電網電磁環境質量改善。電磁污染排放權交易則使用戶能夠在既定總量控制目標下，合理地安排電磁污染治理行動。即通過電磁污染排放權交易市場，電磁污染治理行動將自動發生在邊際治理成本最低的用戶上。因此說，總量控制與電磁污染排放權交易具有很強的互補性。

4.5 總量控制與電磁污染排放權交易的經濟學意義

總量控制通過限定電網電磁環境容量的使用上限，明確電網電磁容量資源的稀缺性，為其有效利用奠定了基礎;在總量控制原則下，PQSD將允許排放的電磁污染總量分配到各個有電磁污染排放需要的用戶，籍此明確各用戶對容量資源的產權 (使用權)，為利用市場手段再配置容量資源提供了產權制度基礎;電磁污染排放權交易允許交易容量資源使用權，實現電網電磁容量資源使用權重新分配，從而使社會以最低的成本實現電磁污染排放量削減，同時可以滿足由于經濟發展對容量資源新的需求，在排放權交易體系下，只需要根據電網電磁環境目標確定可供使用的容量資源總量，利用市場供求關系就可以直接獲得電網電磁環境容量的動態價格。

4.6 經濟效益

實施總量控制，使有電磁污染排放需要的用戶有機會選擇電磁污染防治方案，用戶可自主選擇治理達標或部分治理，也可購買電磁污染排放權，這樣可降低治理成本。與此同時，用戶通過電磁污染治理或技術改進獲得削減的電磁污染排放余量，通過排放權交易得到經濟補償，為自身發展提供經濟支持。若PCC內用戶的電磁污染排放余量較多，可為新用戶接入提供機會，這樣可促進用戶生產力合理布局和區域產業結構調整，推動經濟持續發展。

排放權交易的實施，可將電磁污染治理的任務進行優化分配，使得電磁污染排放量的削減主要集中在邊際治理成本最低的用戶身上，從而減低PCC電磁污染治理的總體費用，提高了經濟效益。

電磁污染排放總量控制在一定水平的條件下，即排放權總供給保持不變，當排放電磁污染的用戶工藝水平提高時，排放量就會下降，因而對排放權的市場需求量就會減少，供需關系發生變化，每一單位排放權的市場價格隨之下降，則其他的排放者可以購買部分排放權，節省污染控制費用，從而滿足用戶擴大再生產的需要。

4.7 對用戶電磁污染排放管理的意義

(1)降低用戶電磁污染排放達標成本。總量控制下的電磁污染排放權交易制度下，由于允許交易電磁污染排放權，各電力用戶會將排放權的市場單位價格同電磁污染邊際治理成本作對比，治理成本低于市場價格的用戶會主動削減電磁污染排放，出售剩余的排放權，反之則進入市場購買排放權。不論是出售還是購買排放權，參加交易的用戶都降低了完成減排電磁污染目標的成本。

(2)促進用戶超量減排。總量控制下的電磁污染排放權交易制度為用戶提供了超量減排的動力，尤其對那些已經投資治理設備的用戶，如果允許進行電磁污染排放權交易，用戶就會盡可能充分利用現有治理設備，主動降低自身電磁污染排放量，然后出售排放權換取利潤。

(3)促進用戶技術進步。單純通過由電網或用戶投入電磁污染治理設備的技術手段方式來改善PCC電網電能質量情況下，用戶沒有超量減排電磁污染的動力，因而也沒有為此實施技術變革(包括采用和開發新技術)或提高自身電磁污染管理水平的動機。電磁污染排放權交易制度建立，有利于促進用戶提高技術進步的積極性，進而促進產業結構優化調整。

5 結論

沒有總量控制，就沒有實施電磁污染排放權交易的基礎;沒有了電磁污染排放權交易，總量控制效率也無從談起。通過對實施電磁污染排放權交易中各個要素所進行地經濟意義分析，可以判斷，在今后電網電磁環境管理體系中，總量控制與排污權交易將發揮越來越重要的作用。但由于此項研究剛剛處于起步階段，相關研究還較少，仍需繼續進行深入研究，以使電磁污染排放權交易在電網電磁環境下具有更大的可行性，促進電網電能質量繼續改善。

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Economic Analysis of Electromagnetic Pollution Emission Right Trading in Context of Total Amount Control

Li Xiang，Ma Jinghua，Chen Cheng，Yang Xintong
(School of Electrical and Electronic Engineering，North China Electric Power University，Bao Ding 071003，China)

Through learning from the theoretical results of water pollution and carbon dioxide emissions trading in environmental economics，and on the basis of comparing the sameness and differences between power quality and environmental pollution，an analysis of the economy of electromagnetic environment，electromagnetic pollution，total amount control and emission right trading of electromagnetic pollution is given．Then the paper demonstrates the relationship between total amount control and electromagnetic pollution emission right trading，and the affect of them on the users'revenue and the control of electromagnetic pollution's discharge．

electromagnetic pollution;total amount control;emission right trading;environmental economics

TM712

A

2010－09－26。

李想 (1982－)，男，碩士研究生，研究方向為現代電能質量分析與控制技術，E-mail:amber9631@163．com。