基于環境成本的煤層氣價格與煤炭價格聯動機制研究?

王一沖

(太原理工大學經濟管理學院,山西省太原市,030600)

基于環境成本的煤層氣價格與煤炭價格聯動機制研究?

王一沖

(太原理工大學經濟管理學院,山西省太原市,030600)

根據邊際效用價格理論,以能源熱值為媒介,通過建立價格聯動模型進行實證分析,研究煤層氣與煤炭的價格聯動關系。模型創新點在于考慮環境因素,將環境成本記入能源價值。研究表明：煤層氣和煤炭存在價格聯動關系,在模型假設條件下,煤炭價格每公斤上漲1元,煤層氣價格每立方米上漲1.74元;在相同熱值下,煤層氣的價格高于煤炭價格,在能源市場上不具備競爭優勢。根據以上研究結果提出了改進建議,對于煤層氣產業改變現有成本導向型價格機制,形成市場導向型價格機制,促進煤層氣產業發展,提高煤層氣資源配置效率有積極影響。

煤層氣 環境成本 價格聯動

1 引言

煤層氣是與煤炭伴生的清潔能源,我國作為煤炭儲量最為豐富的國家之一,煤層氣的儲量也相當可觀,我國是繼美國之后,第二批將煤層氣進行商業化開發的國家,隨著我國高階煤層的煤層氣開采技術逐漸成熟,以沁水盆地藍焰集團為代表的煤層氣企業逐步發展壯大。在目前環境污染形式非常嚴峻的情況下,煤層氣在能源市場應該具有較好的發展前景,但是煤層氣產業在近幾年發展速度明顯放緩,其中重要的原因之一是目前的煤層氣定價方式存在缺陷。

煤層氣的價格長期由政府部門主導,其定價方式主要以成本加成法為主,但這種方法并不能很好的反映煤層氣在市場上的供求狀況,而且較為固定的價格不利于提高煤層氣企業的積極性,從而影響煤層氣開發投入,導致煤層氣產業發展緩慢,經營方式粗放,利用效率低下。

針對我國煤層氣價格機制存在的問題,存在兩種解決方法,一種傾向于學習國外先進經驗,放寬政府對于煤層氣價格的管制,交由市場進行定價,趙國泉、劉馨等通過研究美國、澳大利亞、英國和德國的煤層氣經濟政策,提出在價格制定方面應當由市場決定,以凈回制法作為主要手段,通過市場實現煤層氣的資源優化配置。張用德、唐書恒等通過對比國內外煤層氣開發、政策等的不同,提出在政策扶持的同時,減少政府對于煤層氣價格的干預,通過市場的自主調節,激發煤層氣企業的活力。另一種主張在現有定價方式的基礎上進行修補。白玫提出由物價部門制定價格浮動范圍,由供求雙方進行協商,確定最終成交價格。張寶勝、彭賢強通過系統動態預測進行煤層氣政策模擬,認為促進煤層氣產業發展應當加強政府產業扶持,實行階梯價格補貼,隨著煤層氣產業的發展逐步較少補貼額度。

綜合上述觀點,對現有定價方式的修補不能從根本上解決煤層氣產業面臨的困境,尤其是價格機制形成上的問題,只有通過市場化改革,讓煤層氣產業通過市場化競爭提高自身的競爭力才是煤層氣產業突破困境的最好方法。本文基于此觀點,將市場化程度較高的煤炭作為比較對象,建立煤炭和煤層氣價格聯動模型,在對煤炭和煤層氣價格聯動可行性分析的基礎上,以熱值價格為計量單位上,加入環境成本的考量,力求更加準確地反映煤炭和煤層氣的聯動關系。

2 煤層氣和煤炭價格聯動可行性分析

煤炭是我國最主要的能源來源,其主要使用方式是通過燃燒產生熱量,因此熱值是評價煤炭好壞,和價格高低的重要指標,我國煤炭市場經過長期發展,市場對煤炭價格的形成起到了決定性作用,煤炭價格已經可以較為準確地反映熱值的價格水平。

煤層氣是新型一次能源,熱值很高,尤其是地面抽采煤層氣甲烷含量高到95%以上,煤層氣作為能源可以主要用于發電,居民使用和汽車燃料。其主要的使用方式也是通過燃燒產生熱量,但是目前我國煤層氣的價格形成主要是以政府定價為主,煤層氣價格不能如實反映其在市場上的供求狀況。

綜上所述,煤層氣與煤炭都可以通過燃燒產生熱值來使用,因此煤層氣代替部分煤炭是可行的,二者以熱值作為媒介,實現價格聯動在理論上是有可能實現的。

3 聯動模型構建

3.1 模型假設

(1)以熱值為能源定價基礎,假設能源熱值價格由能源出售價格和環境成本構成。

(2)假設煤層氣只與Q5500動力煤存在價格聯動關系,即煤層氣價格不受其他相關產品價格變動的影響。

(3)燃燒過程中熱能損耗忽略不計。(4)假定燃燒使用的設備價格相同。

3.2 模型建立

3.2.1 環境成本模型

環境成本通常應用于企業會計核算,一般只核算可計量的支出。本文將此觀念引入能源熱值價格衡量,將能源熱值價格定義為能源交易價格和環境成本之和,這樣更能如實的反映能源熱值的實際價格。本文中環境成本可以描述為能源使用(通常為燃燒)后產生的大氣污染物排放所需的費用。環境成本的計算公式為：

式中：λ1——地區調整系數;

λ2——環境功能調整系數;

k——能源燃燒污染物排放的種類;

Gi——第i種污染物的排放量;

Ni——第i種污染物的當量值。

依據2003年我國發布的《排污收費標準(試行)及計算辦法》,我國的廢氣排放收費以污染當量計算收取,每一污染當量收費標準為0.6元。由于地區發展不平衡需要通過地區收費調整系數來調節,不發達地區為0.8,一般地區為1,發達地區為1.2。同時還應當考慮排污對環境的影響,通過環境功能區收費調整系數來調節,劃分為一類1.1,二類1.0,三類0.9。

本文主要考量煤炭和煤層氣的能源環境成本,通常煤炭燃燒的主要污染物有SO2、NOx、CO和粉塵,煤層氣燃燒的污染物主要是二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳。

根據國家環保總局《關于排污費征收核定有關工作的通知》(環發〔2003〕64號)中有關排放污染物核算的規定,燃料燃燒排放大氣污染物核算方法如下：

(1)煙塵排放量：

式中：Gsd——煙塵排放量,kg;

B——耗煤量,t;

A——煤中灰分,%;

dfh——灰分中煙塵,%;

Cfh——煙塵中可燃物,%。

(2)二氧化硫排放量：

式中：GSO2——二氧化硫排放量,kg;

B——耗煤量,t;

S——燃煤全硫分含量,%。

(3)一氧化碳排放量：

式中：GCO——一氧化碳排放量,kg;

B——耗煤量,t;

C——燃煤中碳含量,%;

Q——燃煤燃燒不完全值,%。

(4)氮氧化物排放：

式中：GNOx——氮氧化物的排放量,kg;

B——耗煤量,t;

β——燃煤中氮的轉化率,%。

(5)二氧化硫排放：

式中：GSO2——二氧化硫排放量,kg;

V——燃氣耗量,m3;

CH2S——燃氣中H2S體積含量,%。

(6)一氧化碳排放量：

式中：GCO——一氧化碳排放量,kg;

V——燃氣耗量,m3;

Q——燃氣燃燒不完全值,%;

VCO——燃氣中一氧化碳體積含量,%;

VCH4——燃氣中CH4體積含量,%;

VcmHn——燃氣中其他烷烴類體積含量,%。

(7)氮氧化物的排放量：

式中：GNOx——氮氧化物排放量,kg;

V——耗氣量,m3;

ε——燃氣中氮含量,%;

q——燃氣中氮的轉化率,%。

3.2.2 煤層氣與煤炭價格聯動模型

以相關能源的熱值為計算基礎,在考慮環境成本條件下計算能源熱值價格,根據如下公式計算煤層氣在與煤炭價格聯動條件下的基準價格：

式中：PCBM——煤層氣價格,元/m3;

CCBM——煤層氣使用產生的環境成本,元/ m3;

QCBM——單位煤層氣的熱值,MJ/m3;

QC——單位煤炭的熱值,MJ/kg;

PC——煤炭價格,元/kg;

CC——煤炭使用產生的環境成本,元/kg;

θ——煤炭與煤層氣的價格聯動系數。

3.3 模型分析

模型中能源熱值的價格為能源交易價格與環境成本之和,并給出了環境成本的具體核算模型,用能源熱值將煤層氣和煤炭聯系起來,利用煤炭價格形成上的優勢,核算出煤層氣在考慮環境成本的條件下,其在市場上的理想價格,即這個價格通過熱值價格作為媒介,充分反映了煤層氣在市場上的供求狀況,θ作為煤炭和煤層氣價格聯動系數,主要反映煤層氣現行價格和理想價格差距,當θ＞1時,表示煤層氣價格高于煤炭的價格,此時煤層氣需要降低價格,以保證市場份額;當0＜θ＜1時,表示煤層氣價格低于煤炭價格,此時應當提高煤層氣價格以獲取更大利潤;當θ＝1時,表示煤層氣價格與煤炭價格即理想價格是一致的,不需要進行價格變動。

4 實證分析

4.1 相關數據的選取

本文選取Q5500動力煤為樣本,主要考慮該動力煤在商業使用中主要用于發熱發電,與煤層氣的使用方式相近。煤層氣樣本選取考慮到為了減少運輸成本對煤層氣價格的影響,所以選取晉城地區的煤層氣作為研究依據,價格與熱值數據如表1,成分含量對比如表2。

表1 煤層氣和煤炭的價格熱值對比

表2 煤層氣和煤炭污染物成分對比

4.2 模型計算和分析

4.2.1 環境成本計算

依據上述污染物排放量計算式,Q5500動力煤和晉城地區煤層氣的污染物排放量如表3。

表3 煤層氣和Q5500動力煤污染物排放對比kg

本文主要以山西地區數據做實證研究,因此λ1、λ2均取1。Ni是表示第i種污染物的當量值,根據《排污收費標準(試行)及計算辦法》主要污染物當量值如表4。

表4 污染物當量值

根據環境成本計算式(1), 經計算,所選煤炭與煤層氣的環境成本為：

4.2.2 價格聯動模型的計算和分析

根據已有資料,1 m3煤層氣的熱值大約為40 MJ。依據晉城燃氣價格14.6 MJ/kg熱值的商用煤層氣為0.65元/m3,由此換算1 m3煤層氣價格為1.775元。

煤炭價格近幾年迅速下降,目前Q5500動力煤的價格為265元/t,1 kg動力煤市場價格為0.265元,由此模型計算如下：

(1)結果1。

假定θ＝1,煤層氣價格不變,煤炭價格變動：

當動力煤價格為0.98897元/kg,即988.97元/t時,當前煤層氣定價是合理的,即使用煤層氣和使用動力煤的成本是一樣的。

或,假定θ＝1,煤炭價格不變,煤層氣價格變動：

按照當前煤炭價格,即動力煤售價為265元/t時,煤層氣價格應當調整到0.5153元/m3時,才能與煤炭在熱值價格上持平。

(2)結果2。

結果2表示在煤層氣和煤炭價格按照各自現行價格形成機制計算,煤層氣和煤炭的價格轉化率為1.9668,即煤層氣價格高于煤炭價格,反映了在目前的煤層氣定價機制下,煤層氣價格高于市場可接受價格,企業會選擇煤炭作為主要能源消費品。

(3)結果3。

假定煤層氣價格和煤炭價格都隨市場變化而變化,如果θ＝1：

根據上式可知,1.74為煤炭價格乘數,指在以煤炭價格為基準的條件下,煤炭價格變動對煤層氣價格變動影響的比率。舉例來說,如果1kg煤炭價格上漲0.1元,那么1m3煤層氣價格就上漲0.1×1.74＝0.174元。

5 結論與不足

通過實證檢驗,在滿足假設條件的情況下,得到如下結論：煤層氣與煤炭存在價格聯動關系;在相同熱值的情況下,煤層氣價格高于煤炭價格,在市場競爭中沒有價格優勢;1 m3煤層氣價格上漲幅度大于1 kg煤炭價格上漲幅度。

目前以熱值為媒介的煤層氣與煤炭價格聯動機制研究的文獻較少,而且大多沒有涉及環保角度,本文將環境成本加入價格聯動模型,通過模型和實證檢驗分析了煤炭和煤層氣的價格聯動關系和變動幅度。對于煤層氣價格形成機制向市場化轉變給出了重要的理論依據,對能源價格聯動關系研究做出了積極探索。

不足之處在于：本文在煤層氣與煤炭的價格聯動研究以Q5500動力為研究對象,但是煤炭種類的多樣性、劃分方式的多元性和時空地域不同引起價格變動都會對煤層氣價格產生影響;本文將煤層氣和煤炭熱值價格以現行價格加上環境成本來計算,但是,能源熱值價值的精確衡量不僅僅只有這兩部分;在模型假設中的條件在現實中不完全滿足,以上問題還需要進一步研究完善。

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Research on coal-bed methane price and coal price linkage mechanism based on environmental cost

Wang Yichong
(Economic Management College,Taiyuan University of Technology,Taiyuan,Shanxi 030600,China)

In this paper,based on the theory of marginal utility price,the model is used to analyze the relationship between coal bed gas and coal price by using the model.Model innovation is to consider the environmental factors,the environ mental costs are credited to the value of energy.Research shows that：the existence of coal-bed gas and coal price linkage relationship,under the model assumptions,coal prices rose 1 Yuan per kg,coal-bed gas prices rose 1.74 Yuan/ m3;in the same calorific value,the price of coal bed gas is higher than the price of coal,and does not have the competitive advantage in the energy market.According to the above research result, the author puts forward suggestions for improvement,to coal-bed methane industry changes the existing cost oriented pricing mechanism,forming market-oriented price mechanism,and promote the development of coalbed methane industry,improve the resource allocation efficiency of the coal seam gas has a positive impact.

coal-bed methane,environmental costs,price linkage

TD-9

A

王一沖(1990-),男,山西省原平市軒崗鎮人,太原理工大學經濟管理學院在讀碩士。

(責任編輯 張大鵬)

國家自然科學基金(71473174)