呼伦贝尔市风能开发利用前景的经济学分析

1呼伦贝尔市风能开发利用前景的经济学分析“低碳经济”已经成为当今社会经济活动的主题，也是国家出台的保护环境的政策的理论基础，因此如何在保护环境的前提下进行可持续的经济发展就成了我们需要研究的问题，所以对于清洁能源的开发利用的前景分析就变得尤为重要。下面通过描述呼伦贝尔市的能源利用的现状，以环境经济学外部性理论为研究工具，从而对清洁能源“风能”在呼伦贝尔市的开发利用的可行性进行分析，最后论述风能在呼伦贝尔市的未来发展的前景。一、呼伦贝尔市的概况及能源开发利用现状和问题呼伦贝尔市位于内蒙古自治区东北部，总面积为25.3万平方公里，总人口超过270万，拥有丰富的森林、草原、湖泊等自然资源，生态环境仍然保持着其原始古貌。这里因地处温带北部，大陆性气候显著，拥有丰富的风能资源，全年平均风速在3m/s的时间在6000h，风力资源集中区域常年风速达到6m/s，尤其是呼伦贝尔大草原。但近年来，随着煤炭等矿产资源的大量开发，呼伦贝尔市的生态环境开始有恶化的趋势，已经对本市的经济发展也产生了许多不良影响。（一）呼伦贝尔市的能源分布及储量概况呼伦贝尔市的能源较为丰富，以海拉尔盆地为能源、非金属矿产集中区，集中分布着宝日希勒、伊敏、大雁、扎赉诺尔等大型煤田，虽经几十年的开发，其保有储量仍达300多亿吨，是东北三省总和的1.5倍。预测含煤盆地25个，预测煤资源量600多亿吨，同时呼伦贝尔市还拥有很多稀有矿石资源分布。近两年又在海拉尔盆地内发现了的石油、天然气等化石资源，现已预测石油总资源量6.5亿吨，天然气总资源量2496.9亿立方米，所以说呼伦贝尔市拥有较为丰沛的自然资源和化石能源。（二）呼伦贝尔市能源开发利用的现状煤炭开采业一直是呼伦贝尔市工业经济的支柱产业之一，2009年，在良好的市场需求及运力明显好转的带动下，全行业生产运行一直呈现较快增长的发展趋势，规模以上现价产值累计完成73.98亿元，增长42.6%。2009年，全市外运原煤日均装车1436辆，同比增加208辆，原煤产量达到5278万吨，同比增长19.4%。其中：华能伊敏煤电公司原煤产量1420万吨，同比增长2.7%；神华宝日希勒能源公司原煤产量1380万吨，同比增长38.9%；扎莱诺尔煤业公司原煤产量726万吨，同比增长14.6%；大雁煤业公司原煤产量462万吨，同比增长15.1%，煤炭资源的利用在满足了本市对能源的需求同时，煤炭资源的出口也成为的一项重要经济增长的方式，煤炭销售量逐年增长。现今因为开采石油天然气条件不足，以及可能会对呼伦贝尔市的自然环境带来的不良影响的评估，所以还未对石油、天然气进行开发和利用，但根据未来经济发展的需要，对石油及天然气的开采只是时间问题。另外由于本市大陆性气候显著，四季风力资源丰富，符合风能资源开发利用的条件，所以目前风力发电也成为了一项正在开发利用的能源项目，对于风能发电的投入也在不断增加。（三）呼伦贝尔市能源开发利用中存在的问题1.煤炭的开发利用中产生的问题。使矿区周边地区植被受到了不同程度的破坏，地面的塌陷、地下水资源受到污染，同时地下水系被破坏现象也非常明显，这对于呼伦贝尔市的有限的水资源是一种巨大的负担。22.利用煤炭发电时产生的问题。使用煤炭进行的热力发电会产生许多废气，主要是粉尘、二氧化碳及二氧化硫等有害气体。大量排放这些有害气体会造成温室效应和酸雨空气污染，并对土壤产生一定的破坏，就呼伦贝尔市现在利用煤炭资源进行的热力发电方式来看，已经造成了许多环境问题。3.石油及天然气利用产生的问题。石油及天然气的开采和利用过程也会造成自然环境的破坏，如上述对煤炭的开采存在问题的分析，在利用方面也会产生空气、土壤等环境污染问题。从上述问题可以看出，现在呼伦贝尔市能源利用开发对自然环境已经产生了很多不良影响，所以需要一种既能解决能源使用问题，又不会对呼伦贝尔市的自然环境造成破坏的可持续性清洁能源，从而为促进呼伦贝尔市经济与环境和谐发展，为本市打造绿色旅游城市提供能源基础。而在新型能源的选择上，只有太阳能、风能、水能适合呼伦贝尔市的能源清洁性与可持续性要求，但呼伦贝尔市地理位置偏北，全天日照时间有限，大量利用太阳能并不可取；呼伦贝尔市拥有较为发达的水系，但多为湖泊、缓流并不适合作为常规能源开发利用。风能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源，会对呼伦贝尔市的能源利用现状的改善提供许多益处，可以考虑大规模开发利用。二、经济外部性理论的内涵及分析经济外部性理论的内涵及对能源外部性的分析，即利用环境经济学的外部性理论，通过风能开发利用与其他能源使用情况的对比分析，来研究呼伦贝尔市风能开发利用的可行性问题。以下引入经济外部性理论的内涵。（1）外部性理论外部性是在没有市场交换的情况下，一个生产单位的生产行为（或者消费的消费行为）影响了其他生产单位（或消费者）的生产过程（或生活标准），如果Fi=f（Xi1，Xi2，Xi3，……，Xim,Xjn）i≠j则生产者（或消费者）j对生产者（或消费者）存在外部性效应。i因为Xjn的存在而受益，希望能增加j。外部性是经济活动中的一种溢出效益，在受影响者看来，这种溢出效益不是自愿接受的，而是由对方强加的。（2）外部性的类别一类是经济主体使其他经济主体受损的外部不经济，一类是使经济主体使其他经济主体收益增加的外部经济性；外部性存在正负效应两种情况。（3）外部性的内部化外部性的内部化是将经济行为带来的外部影响变为内部影响，从而消除外部影响，使经济运行在帕累托最优状态；市场机制不能对社会资源进行有效地分配，此时经济的外部性无法再被内在化，只有出现外在干预时，经济的外部性才可能被内在化。风能作为清洁性的能源，对环境造成的影响非常小，在环境方面产生的外部不经济性可以忽略。当风能利用存在外部经济性时，边际社会效益MSB大于边际私人效益MPB。差额是外部环境效益MEB，这时候企业使用风能产生的环境收益会给社会带来更大的环境效益，产生的外部正效应。三、呼伦贝尔市几种能源开发利用方式的比较（一）煤炭的开发利用：1、煤炭的开发利用产生的外部不经济性。在环境方面,煤炭的开采过程会造成粉尘污染，而利用的过程中会产生空气污染，增加二氧化碳和二氧化硫等污染性气体的排放量。同时开采过程会造成水资源的污染和破坏，一方面造成地表水资源的水质及周边环境的污染，另一方面煤炭的开采会产生渗透现象，也会对地下水资源和土质等造成污染和破坏,造成外部不经济效应产生。由于呼伦贝尔市因地处温带北部，气候特点是冬季3寒冷漫长，热能需求较大并呈增长趋势，所以利用煤炭资源进行热力发电就成为满足呼伦贝尔市的电力需求的最主要方式，因此煤炭资源消耗量也逐年增加而且开发利用时有很多不合理的方式,这就致使煤炭利用消耗量过大，使得外部性不经济性问题更加严重，即非持续合理利用煤炭资源。另外产生的问题就是关于开采人员的安全性问题，因为煤炭的开采本身对于矿工来说就是高危工作，在开采过程中势必会产生外部不经济性。当设煤炭资源是不计成本的，边际社会成本MSC大于边际私人（设私人为煤炭利用企业）成本MPC。差额是外部环境成本MEC。但是企业利益最大化的利用煤炭资源时，其使用水平由边际效益MB和MPC决定，这时企业利用的煤炭资源使用水平Q1大于由MB和MPC决定的有效水平Q。当要求煤炭资源使用水平达到Q时，必须保障污染水平的程度，所以，如果外部不经济得不到有效的纠正，则会导致资源配置的失误。（如图1）图1煤炭能源利用的外部不经济分析2、外部性内部化问题在考虑外部不经济性时，Fi=f（Xi1，Xi2，Xi3，……，Xim,Xjn）i≠j由于可能改变Xjn,，使i境况的改善，j同时至少不受到损失时，即在帕累托相关外部效果，此时会实现帕累托改进。因此，整个经济如果不是高效率的，就可能存在帕累托相关外部效果。但是在煤炭资源利用的外部性分析中，Xjn,对i的边际效应是负值，即Xjn,不会出现在i的预算约束中，结果煤炭资源使用的外部不经济性是难免的，通过政府政策调整和外部性内部化也只是一小部分，最后得出煤炭资源的开采和利用过程中产生的外部不经济性是难以内部化的。（二）石油天然气的开发利用石油天然气外部性分析同煤炭资源的外部性分析，同样出现的是环境方面的外部不经济性效应。解决的途径－外部不经济性是难免的，其分析和分析煤炭的外部不经济是一致的(石油和天然气在开发和利用时产生的环境方面的外部性要少于煤炭的问题,但是基本情况相似)，这里不做重复的分析，结论是石油天然气的开放利用无法有效实现外部不经济性的内部化。（三）风能的开发利用（1）风能开发利用的外部经济性：首先因为风能是清洁性的能源，本身对环境造成的影响非常小，所以在环境方面产生的外部不经济性可以忽略。可以从外部经济性方面分析：当风能利用存在外部经济性时，边际社会效益MSB大于边际私人效益MPB。差额是外部环境效益MEB。在利用风能资源时会给社会带来更大的环境效益，产生的外部正效应。（如图2）MSCMPCMBP1P价格煤炭消耗水平Q1Q4图2风能利用的外部经济性分析（2）风能开发利用中问题。风能的开发利用产生的外部性要相较于煤炭和石油天然气，在环境方面产生的外部性不经济性小很多，可以通过外部不经济性的内部化来实现，例如，通过政府政策的调整及政府扶植风能的开发利用，并入大电网来降低成本，优化风能发电的产业结构来实现。综合上述能源的开发利用中产生的问题，其中煤炭和石油天然气的开发和利用会产生很多的外部性不经济性问题，尤其是环境方面的问题，而且很难被内部化。但是风能由于其自身清洁性和可持续的特点，产生的环境方面的外部不经济性问题很少，所以在环境和经济可持续发展的原则上，开发利用风能资源比较适合呼伦贝尔的长远发展目标。四、呼伦贝尔市发展风能的可行性和问题根据上述分析可得知，风能作为一种清洁型能源，在开发和利用过程中对自然环境和居民生活环境的影响非常小，而且风能资源的利用过程中所产生的外部不经济性可以忽略不计，所以使用风能产生的环境收益会给社会带来更大的环境效益。（一）呼伦贝尔市发展风能的可行性风能即由地表空气循环流动产生的动能，利用风能发电具有可持续性、无污染性等特性，风力发电受到风速（风速必须保持全年3m/s才能正常发电）、空气密度、风力连续性的影响。呼伦贝尔市位于温带季风区，全年平均风速在3m/s的时间在6000h，风力资源集中区域常年风速达到6m/s，尤其是持续时间较长的冬季，从西伯利亚寒流带来的强冷空气会导致强劲的风力资源的产出，风能密度也在200-300w/m2，所以说呼伦贝尔市是风力资源丰富区且全年风力持续日数长，尤其是在地广人稀的草原牧场，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，具有十分重要的意义；同时国家利用清洁、具有可持续性、无污染的能源是未来能源利用的趋势，也是响应国家出台的能源利用政策，而现在风力发电的技术也较为成熟，所以在呼伦贝尔市利用风能进行发电的项目是可行的。（二）开发风能可能存在的一些问题1．风能利用需要的地形地理位置产生的问题价格P1PQ1QMSBMCMEBMPB风能的开发量5由于利用风能需要较为空旷的地形，所以对于风能的利用需要选取较为合适的位置，在本市大多只能选择草原牧场地区架设风力发电的基础设备；由于风力设备的架设会对草场的植被和土地产生一定的影响，同时风力发电设备也会产生一定的辐射，会影响周边的农牧业生产，这些由风能设备产生的问题需要通过技术的改进和有关政府部门协调处理，才能为风能的开发和利用创造更好的条件。2.电能不稳定问题风能利用也存在着产生的电能不稳定问题，这是因为风能受风速、风力强度和有风日数的限制产生的，在产生风能较弱的时段，可能会出现风力发电效率低下的情况；同时电能不易储存，而风能发电的特性又决定风力必须是持续的，同样会产生电能转换效率不稳定情况，所以风能利用技术改善和合理利用化石能源辅助本市对电能的需求也是有必要的。3.风能开发利用成本高的问题风能的利用也相较于化石能源利用的成本高出很多，风能利用需要一部分设备，设备维护，电网架设等一些投入，所以比直接利用的化石能源的成本高出很多，如果可以并入大电网，是可以缓解一部分成本