環境保護稅最優征收模型

劉若男+向紅梅+昝盼+段芳+湯雯

[摘 要]中國是世界上最大的水泥生產國，近十年來我國水泥產量年平均增速在10%以上。2012年我國水泥產量占世界總產量的一半以上，已分別是世界第二大水泥生產國（印度）和第三大水泥生產國（美國）的8.5倍和29倍。隨著工業發展對環境造成的污染，中國最早在1978年就提出實行排放污染物收費制度。然而，這種制度本身存在著缺乏強制性、征收費用不合理等問題。因此，需要探究一種更有效的征收標準以解決水泥行業所帶來的環境污染。文章通過對污染外部成本全部內部化以及處理成本的研究，并以此為基準確定一般情況下環境保護稅的上下限。

[關鍵詞]水泥污染物；處理成本；環境保護稅；征收模型

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

環境污染問題是一個具有負外部性的問題，即某個人或企業的活動對他人或企業產生了不利影響。負外部性問題不能通過市場機制自身解決，也就是說，環境污染造成的社會成本無法在市場經濟發展過程中得以自行彌補和有效轉移。這是因為市場主體通常只從自身的角度考慮所面臨的各種成本與收益的選擇，而將經濟過程中由于其負外部性所造成的大于其私人成本的那部分社會成本即環境成本轉嫁給他人、社會及未來。

我國于2015年6月10日出臺《中華人民共和國環境保護稅法》（征求意見稿），從2003年每一污染物當量0.6元的征收標準調整至不低于每一污染物1.2元。本文從環保稅的征收應當按照“污染者付費原則”，使破壞環境資源的生產者和消費者把其活動的整個社會機會成本考慮進去，承擔相應的經濟代價，使其從自身經濟利益出發，選擇有利于保護環境資源的方式。

1 水泥行業污染源頭

1.1 水泥的生產過程

20世紀90年代后水泥工業進行產業結構調整，淘汰落后工藝、增大大型新型干法窯的比重，加快水泥工業技術進步，向水泥強國轉化。由此，本文選用新型干法窯生產工藝為例。其生生產流程為：礦山開采、破碎、預均化、配料、生料粉磨生料均化、懸浮預熱、預分解、回轉窯煅燒、配料、水泥粉磨、水泥包裝、散裝、出廠。在水泥的生產過程中，除“生料粉磨”“懸浮預熱、預分解、回轉窯煅燒”“水泥粉磨”（俗稱“兩磨一燒”）以外，其余的工藝過程只是簡單地對物質混合、攪拌，不耗能，不產生污染。對于“兩磨一燒”而言：煅燒石灰石：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“兩磨一燒”從工藝上來講也并不會產生污染，但“兩磨一燒”需要消耗大量的能量，從而造成了能源開發利用過程的環境污染。

1.2 水泥與熟料折算

水泥熟料以石灰石和黏土、鐵質原料為主要原料，按適當比例配制成生料，燒至部分或全部熔融，并經冷卻而獲得的半成品。2011年1～12月，全國水泥熟料的產量達12.8億噸，同比增長15.05%。在水泥行業中，熟料作為一種水泥的半成品生產并銷售。從能源使用角度上，熟料與水泥的折算系數為0.6883。

2 環境保護稅上限

從水泥生產所帶來的社會成本（SC）和社會收益（SB）進行分析，根據其行業特點，做出如下定義：

SC（社會成本）=污染物環境成本

SB（社會收益）=凈利潤+企業所得稅+社會其他收益

對于中國一般企業而言，SB=1.25×凈利潤+社會其他收益

SCC（社會成本補償）=環境保護稅

=SC-SB

=污染物環境成本-（凈利潤+企業所得稅+社會其他收益）

3 環境保護稅下限

水泥的生產過程中會產生大量的大氣污染物排放，其主要大氣污染物為SO2與NO2，SO2與NO2主要來源于能源的使用。

3.1 我國燃煤現狀

21世紀以來，中國電力工業發展迅猛，電力裝機容量和發電量快速增長，近年來盡管核電、風電、太陽能發電比重有所提高，但火電裝機容量仍占電力總裝機容量的73%左右，火力發電量占總發電量的比例超過80%，由于現階段我國電力供給相對緊張，能源結構中煤炭占比依舊很高，以及新能源發電在技術和成本方面還有待提升，燃煤發電發展顯現比較平穩。我國地域遼闊，煤炭資源豐富，各礦區煤炭質量也不近相同。在本文中，我們選取煤的平均硫、氮的含量為計算依據。

3.1.1 平均含硫量、含氮量

經過不同煤種取樣、含硫量區間測定得到我國煤炭平均硫分為1.21%[2]，根據《工業企業節能減排主要指標解釋》，非工業企業中有燃煤（油）鍋爐的，原則上應填報二氧化硫排放量。

SO2排放量=燃料燃燒過程中的SO2排放量

不具備條件取得燃煤含硫率數據的，暫按1.2%含硫率計算。

經過不同煤種取樣、含氮兩區間測定得到我國煤炭平均氮量為0.98%。[3]

基于此，在本文中，選取1.21%作為我國燃煤平均含硫量；0.98%作為我國燃煤平均含氮量。

3.1.2 燃煤燃燒產生的污染物

質量守恒定律：化學反應的過程，就是參加反應的各物質的分子，破裂后重新組合為新的分子而生成其他物質的過程，反應前后原子的種類沒有改變、數目沒有增減、原子的質量也沒有改變。即參加反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。

相關化學方程式：

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

根據質量守恒定律和相關化學方程式：一噸燃煤燃燒產生0.0242噸SO2，產生0.0322噸NO2。

3.2 主要污染物處理成本

3.2.1 二氧化氮

常見的脫硝技術：①SCR煙氣脫硝技術（選擇性催化還原）；②SNCR煙氣脫硝技術（選擇性非催化還原）；③SCR、SNCR煙氣脫硝技術。endprint

SNCR法脫硝占地面積小、造價低，但目前SNCR法脫硝國內僅有個別工程做了脫硝實驗，運行經驗不足，需要對SNCR法脫硝用于工業鍋爐做進一步研究及工程實驗。[4]基于我國國情，選擇SCR煙氣脫硝技術進行討論。

在選用SCR煙氣脫硝技術下，NO2的處理成本如下：

每噸NO2脫除成本5000～13000元（機組功率不同，入口濃度不同）[5]

基于我國現狀，設入口濃度為600mg/m3，功率為600MW，去除效率為90%得到每噸氮氧化物的處理成本為5711元。

3.2.2 二氧化硫

常見的脫硫技術：①石灰石—石膏法；②氨法；③旋轉噴霧干燥法；④煙氣循環流化床法等7種。

按照最大隸屬度原則得出綜合評價結果（按從優到劣的順序）氨法、石灰石—石膏法、海水法、煙氣循環流化床法、爐內噴鈣尾部增濕法、簡易濕法、旋轉噴霧干燥法。

基于我國脫硫技術使用比例及綜合評價結果，我們討論石灰石—石膏法。

在選用石灰石—石膏法脫硫技術下，SO2的處理成本如下：

在機組功率為600MW，含硫量為1%，去除效率為99.5% 得到每噸SO2的處理成本為3522元。在機組功率為600MW，含硫量為1.5%，去除效率為99.5%得到每噸SO2的處理成本為2614元。根據插值法，我們計算出在機組功率為600MW，含硫量為1.2%，去除效率為99.5%得到每噸SO2的處理成本為3158.8元。

3.3 標準煤發電量

標準煤亦稱煤當量，具有統一熱值標準的能源計量單位。我國規定每千克標準煤的熱值為7000千卡（29306千焦）。一般有兩種計算方法：一種是按理論熱值計算；另一種是按火力發電煤耗計算。

（1）理論熱值是按每度電本身的熱功當量860大卡即0.1229千克標準煤計算的：

1度電=1000瓦×3600焦=3600千焦=0.123kg標準煤

1噸標準煤=8130度

（2）按火力發電煤耗計算，每年各不相同，為便于對比，以國家統計局每度電折0.404千克標準煤，作為今后電力折算標準煤系數。

1度電=0.404kg標準煤

1噸標準煤=2475度

我們考慮發電過程中熱能轉化為電能的實際轉化效率選用第二種計算方法，即1噸標準煤能發電2475度。

3.4 下限模型

根據關系圖以及上述數據：①一噸燃煤能產生0.0242噸SO2，產生0.0322噸NO2。其處理成本分別為76.4430元和183.8942元，合計成本260.2922元。②一噸燃煤所發的電能生產約2475度電，生產一噸水泥需要103度電，所以一噸所發的電能生產約24.03噸水泥。③由此得出處理每噸水泥由燃料所產生的污染物的處理成本為10.83元。④處理由生產每噸水泥產生的煙粉塵的處理成本為0.000147×60=0.00882元。即未經環保裝置處理直接排放的水泥企業，每生產一噸水泥需繳納10.84元的環境保護稅。

經環保裝置處理排放后的水泥企業，根據其排放量征收環境保護稅：3158.8×X+5711×Y+60×Z

X代表SO2排放噸數，Y代表NO2排放噸數，Z代表煙粉塵排放噸數。

本文將10.84元/噸作為未經任何環保裝置處理的水泥生產企業的環境保護稅的下限。此征收率相當于企業自行處理污染的成本，若征收的環保稅小于企業污染物的處理成本，從利潤最大化的角度，企業寧愿繳稅也不愿意治理污染。

4 環境保護稅最優征收模型

4.1 征收上下限

基于水泥行業而言，本文建立征收模型如下：

4.1.1 征收上限

SCC=環境保護稅=SC-SB=污染物環境成本-（凈利潤+企業所得稅+社會其他收益）

2013年，中國32家水泥上市企業的水泥產量為10.15億噸，熟料生產是水泥生產中最耗能的環節，這一期間的熟料產量預估為8.24億噸。2013年，中國32家水泥上市企業的水泥產量相當于全國水泥總產量的46%，其產生了1954億元的外部成本。

SC=1954/（10.15+8.24×0.6883）=123.50

為了計算簡便，我們將凈利潤=價格-成本，忽略在企業生產運營中可能會發生的股利分配、提取盈余公積金等減少凈利潤的行為。

基于2016年水泥的平均價格280.54元/噸，我們得到：SB=（280.54-253.22）×1.25+社會其他收益=34.15+社會其他收益。

基于2016年水泥市場的整體情況：在該水泥企業沒有捐助、扶貧等慈善行為（即社會收益=0）的情況下：環保稅=123.50-34.15=89.35元/噸。

本文將89.35元/噸作為環境保護稅的征收上限，在此征收率上，水泥所產生的環境成本已經全部作為企業的成本內部化。

4.1.2 征收下限

即未經環保裝置處理直接排放的水泥企業，每生產一噸水泥需繳納10.84的環境保護稅。經環保裝置處理排放后的水泥企業，根據其排放量征收環境保護稅：3158.8×X+5711×Y+60×Z。

X代表SO2排放噸數，Y代表NO2排放噸數，Z代表煙粉塵排放噸數。

此模型給出在一般情況下環保稅的征收幅度：89.35-10.84元/噸。

在征收率89.35元/噸下：企業將排放污染物的社會成本全部內部化。

在征收率10.84元/噸的情況下（征收率等于污染物處理成本）：企業自行處理污染的成本也為10.84元/噸，若給予一定的稅收優惠政策，如購進環保處理裝置可抵扣10%環保稅稅款等，從企業長遠發展來看，企業管理層會做出處理污染物的決策，從而也達到了環保稅征收的目的。所以，在此區間的征收率都是合理的。endprint

4.2 優勢

①若收費的標準低于企業的治污成本，企業寧付排污稅也不愿治理污染。本文結合實際情況，分析了水泥企業污染物的處理成本，得到了較為合理的收費標準。企業主動安裝環保處理裝置、自發減排。②計算簡便。排污費收費標準中需要測算企業污染物排放以及計算污染物當量。而此種收費方式在企業未安置環保裝置的情況下，只需核對水泥企業的生產量且水泥生產線的產量是既定的，這樣大大減少了政府部門的征收成本，減少瞞報謊報情況，增加國家財政收入。③靈活征收，便于政府調控經濟。此模型給出在一般情況下環保稅的征收幅度：89.35～10.84元/噸，在此區間的征收率都是合理的。政府可根據宏觀經濟發展、行業情況以及地區經濟進行有區分度地征收。

4.3 不足之處

①在脫硫技術上氨肥法與石灰石—石膏法相比較：氨肥法副產品的利潤比石灰石—石膏法多，在運行費用上石灰石—石膏法卻比氨肥法少，在使用比例上石灰石—石膏法比氨肥大。在處理方式上，本文結合國情選擇了石灰石—石膏法。但循環經濟是環保產業的發展方向，此模型與未來脫硫技術發展存在一定出入。②本文僅選取了水泥工業主要的大氣污染物（SO2、NO2、顆粒物）進行分析，伴隨產生的氟化物、汞及化合物并未測算，最后得到的收費標準偏低。③雖然火電裝機容量仍占電力總裝機容量的73%左右，火力發電量占總發電量的比例超過80%，但水力發電等新能源方式仍占一部分比例，本文假設全為燃煤發電，與實際存在出入。

5 結 論

通過對污染、破壞環境的企業征收環境保護稅，并將稅款用于治理污染和保護環境，可以使這些企業所產生的外部成本內在化，利潤水平合理化，減輕那些合乎環境保護要求的企業的稅收負擔。從而可以更好地體現“公平”原則，有利于各類企業之間進行平等競爭。通過征收環境稅，增加環境成本，用市場化手段倒逼企業減排，增加環保投入。發揮好經濟手段和市場力量的作用，要使環境成本、污染代價、生態補償、在生產生活和消費的整個過程予以體現。

參考文獻：

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[5]洪巧巧.燃煤電廠煙氣脫硫脫硝除塵技術生命周期評價[D].杭州：浙江大學，2015（1）.endprint