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摘要：在环境日益受到重视的今天，火力发电排放大量污染物对环境造成较为严重的危害，为有效的降低污染物地排放，采用新能源发电能够有效的减少污染物的排放。然而风力发电作为一种高度清洁的能源技术，基本上不会产生污染物，比火力发电具有更高地环境价值，下面就对风力发电环境价值与经济性进行探讨，希望可供相关从业者参考。
关键词：风力发电；环境价值；经济性；分析
一、前言
经过对火力发电、风力发电环境价值对比，风力发电基本上是零污染的。经过对火力发电、风力发电地经济成本对比，计算得到火力发电的成本为0.3866元・kWh-1，风力发电成本为0.3540元・kWh-1。因此风力发电比火力发电环境价值大、经济成本低的结论，值得推广。
二、风力发电的环境价值
1.火力发电与风力发电对环境的影响
一般来讲，火力发电污染物主要有S02，No2，C02，CO，粉煤灰、炉渣和TSP（悬浮颗粒物）等。燃煤发电的首要污染物为SO2，CO2，CO，粉煤灰、炉渣和TSP（悬浮颗粒物）等，燃煤发电的首要污染物SO2排放量计算公式为：GSO2=B・Sar・KSO2・λSO2・（1-η），其中，GSO2为SO2排放质量；B为耗煤质量，t；Sar为燃煤收到基含硫质量分数；KSO2为燃煤硫向烟气硫的转化质量分数；λSO2为SO2与S的物质的量之比，约为2；η为脱硫效率，若取煤炭含硫质量分数Sar=1%，燃煤硫平均转化质量分数为0.9，脱硫效率取为零，即按照没有安装脱硫设备计算，则燃煤电厂的SO2排放率为18kg・t-1。
对于一座装机容量为500 MW的火电厂，如果年发电为6 000 h，则年发电量约为3×10-1kWh.取煤耗0.32 kg・kWh-1，则年耗煤量约为9.6×10-1.根据相关计算可得，该火电厂年排放SO2为17 280 t，NOx为7 680 t，CO2为166万t，CO为250 t，TSP为384 t，粉煤灰为105 600 t，炉渣为28 800 t。如不进行有效控制，排放的污染物将对环境造成严重危害.而风力发电对环境排放的污染物几乎为零，虽然风力发电对于环境还是有一定不利影响，主要包括噪声污染、电磁辐射以及对植被、土壤、鸟类的影响，但这些影响缺乏相关的事实报道。
2.污染物环境价值标准
众所周知，环境价值是对环境效益的货币化，而评估其环境价值，首先要评估污染物减排的环境价值标准。
（1）对于SO2的环境价值，通过石灰石-石膏湿法脱硫的治理成本间接获得.一般取SO2环境价值为6 000元・t-1，但是6 000元・t-1接近SO2的边际治理成本，随着人们对环境的日益关注，继续以6 000元・t-1做为SO2的环境价值是不合适的，所以取脱硫效率较高的脱硫成本6 400元・t-1作为SO2的环境价值。
（2）2NOx的环境价值高达8 000元・t-1，原因在于NOx是造成光化学烟雾的主要因素，而且它产生的温室效应大约是CO2的200～300倍.CO环境价值取为1 000元・t-1。
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（3）对于CO2的环境价值，虽然在总量排污收费标准中没有此收费项，但由于CO2对全球气候变暖造成的影响，所以在这里引入美国环境价值标准，故可以通过其他污染物的环境价值来推算出CO2的环境价值.美国环境价值标准中SO2和CO2的环境价值分别为1.938，0.024美元・kg-1，其比值为80.75∶1.00时，我国SO2环境价值为6 400元・-1，则可以计算得到CO2的环境价值为80元・t-1；当采用NOx与CO2的环境价值比348.80∶1.00时，推算得CO2的环境价值为23元・t-1；当采用CO与CO2的环境价值比34.88∶1.00，推算得CO2的环境价值为29元・t-1。
（4）对于TSP（悬浮颗粒物）、粉煤灰和炉渣，即使在实现了资源化利用之后，仍然有40%左右的不可利用率，中国每年由于环境污染和环境资源的破坏所造成的损失至少为2 000亿元，约占同期GDP的2.5%；按照现有的排污费标准测算，每年收取的排污费仅500亿元，仅占环境损失的25%.也就是说，排污收费对污染损失的补偿度只有25%。因而，以4倍排污费的价格来确定TSP、灰和渣的环境价值，分别为2 200，120，100元・t-1.
3.风力发电的环境价值分析
评估风力发电的环境价值是相对火力发电而言的，以风力发电3×10-1kWh作为计算对象（相当于煤耗0.32 kg・kWh-1装机容量为500 MW的火电厂年发电量），通过各种污染物的年排放量和环境价值标准，计算得到SO2，NOx，CO2的环境价值分别为0.036 864，0.020 480，0.024 367元・kWh-1，三者占所有污染物环境价值的绝大部分.风力发电的总环境价值为0.087 300元・kWh-1根据风电场风速、风向资料，利用国际通用的风资源评估软件WASP8.1，计算得到10台风机理论年发电量为4.408×107kWh，平均单机发电量为4.408×106kWh.
三、风力发电经济性的分析
1.风力发电实际成本状况分析
（1）为了计算风力发电的发电成本，采用某风力发电厂的工程数据进行分析，该工程资本金按20%计，商业银行贷款80%，工程建设期贷款年利率为6.12%，偿还期为7年，风电场的年运行成本为其初投资的3%；风力发电机的折旧按12.5年计算。
（2）风力发电成本计算分为3个阶段，即还贷折旧期和还贷后折旧期以及还贷后折旧后分别计算，还贷折旧期（第1年至第7年）的风力发电成本为：单位度电总成本=单位度电运行成本+单位度电折旧费+单位度电利息=0.119 0+0.317 4+0.194 3=0.630 7元；还贷后折旧期（第8年至第12年）的风力发电成本为：单位度电总成本=单位度电运行成本+单位度电折旧费=0.119 0+0.317 4=0.436 4元；还贷后折旧后（第13年至第22年）的风力发电成本为：单位度电总成本=单位度电运行成本=0.1190元.
（3）在还贷折旧期（第1年至第7年），风电的成本较高，达到了每千瓦时0.630 7元，在还贷完毕后，即第2阶段的还贷后折旧期（第8年至第12年），没有利息压力的风电成本降到了每千瓦时0.436 4元，这一成本已经可以同核电相竞争，但依然远高于火力发电的成本。但到了第3阶段，即还贷后折旧后（第13年至第22年），风力发电的成本仅由运行成本决定，为每千瓦时0.119 0元，已经低于火力发电的成本，当对3个阶段的电价进行加权平均后，得到在生产期内风力发电的平均成本：单位度发电成本=（0.630 7×7+0.436 4×5+0.119 0×10）/22=0.354 0元。
四、结语：
总而言之，我国作为一个风能资源较为丰富的国家，利用风能进行风力发电是现阶段首选替代能源，在2010年的时候，我国风电累计装机容量达至44733.29MW，累计减排效益达146.7341亿元。因此，为环境保护及经济成本控制，风力发电具有较大的发展空间与广阔发展前景，需逐渐取代火力发电。
参考文献：
[1]王涛.风力发电的环境价值与经济性探究[J]；科技创新导报；2013（32）
[2]丁淑英.张清宇.电力生产环境成本计算方法的研究[J]；热力发电，2007，36（2）：1.
论文作者:邬晓羽
论文发表刊物:《基层建设》2015年32期
论文发表时间:2016/11/2
标签：环境论文; 价值论文; 风力发电论文; 成本论文; 污染物论文; 火力发电论文; 还贷论文; 《基层建设》2015年32期论文;