基于排污權交易的再生水定價模型

宿 曉,倪 簡,汪 蕊

(河海大學企業管理學院,江蘇 常州 213022)

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基于排污權交易的再生水定價模型

宿 曉,倪 簡,汪 蕊

(河海大學企業管理學院,江蘇 常州 213022)

通過對已有再生水定價方法進行分析,以基于成本的再生水定價模型為基礎,建立了再生水供方最低定價模型;引入排污權交易這一重要因素,得出再生水需方最高定價模型,從而得到較為合理的再生水定價區間,并以常州市為例對上述再生水定價模型進行實證研究,最后討論了基于排污權交易的再生水定價模型的特點與適用條件。

再生水定價;排污權交易;成本加成模型;定價區間

目前我國水資源日益短缺,全國城市每年缺水60億m3,每年因缺水造成的經濟損失約2 000億元,在一定程度上限制了我國城鎮現代化建設進程和居民生活水平的提高。《2014年中國環境狀況公報》中城市地下水水質檢測報告顯示,全國202個城市的水資源污染較嚴重,污水處理效果較差,水資源重復利用率低。面對嚴峻的水資源現狀,再生水行業迅速發展。再生水是污水或雨水經過標準的水處理后,達到一定水質指標以滿足某種用途的水。從環境保護的角度來看,使用再生水能有效降低環境污染,實現水生態的良性循環;從經濟效益的角度看,水價不斷上漲,污水回用系統的運行成本低于城市供水成本。因此,再生水開發利用是緩解水資源問題的有效途徑。

合理定價是再生水推廣使用中亟待解決的關鍵問題。與自來水相比,再生水的水質偏低,一般要求達到二級處理標準,適用于對水質要求不高的場合。工業用水對水質要求不高,且需水量大,再生水可以達到其用水標準,因此再生水的循環利用成為工業企業用水的新趨勢。再生水作為自來水的低質替代品,與自來水必然存在一定的價差。我國目前還未形成一個綜合各方面因素的再生水價格體系,各地主要由政府統一管控再生水價格,一般是通過文件規定將再生水價格維持在一定的范圍內,導致全國各地再生水價格差異較大。為了對再生水更合理定價,學術界提出的定價方法主要有基于成本的平均成本定價、邊際成本定價等,還有基于用戶需求、根據水質差異來確定價格的模型。但上述方法多是從供方或需方單方角度考慮的定價模型,存在著一定的局限性。

隨著國家推行工業企業排污權交易和有償使用的政策,排污權交易逐漸影響企業污水處理成本,進而成為影響再生水定價的重要因素。本文通過建立基于排污權交易的再生水定價模型,確定再生水的最高價格,結合供水方成本加成模型確定再生水的最低價格,考慮供需雙方因素,使再生水定價更符合實際。

1 文獻綜述

最早的水資源定價理論大多基于成本或價格單方面因素。Geng[1]提出合理的再生水定價可以幫助減少淡水的使用和廢水排放,同時削減行政成本、改善融資環境。黃廷林等[2]構建了影子價格模型、邊際機會成本模型及市場價格模型,對再生水資源價值進行量化分析。隨后不同學者對再生水定價進行多角度研究,呂榮勝等[3]將環境先導的理念引入再生水定價中,得出以制水成本為依據的成本價格模型。吳艷等[4]在 Hotelling 線性城市模型中引入質量差異,建立自來水和再生水縱向差異化雙寡頭壟斷市場的價格競爭模型,分析了再生水需求和競爭均衡價格的影響因素。劉曉君等[5]運用成本加成理論,采用階梯定價的方法研究再生水定價,建立了基于再生水用戶需水量、輸水距離等因素的復合階梯定價模型。

目前較新的水資源定價理論是綜合考慮供求雙方利益的定價模型,如段濤[6]通過考慮再生水作為自來水替代品以及無須壟斷管制的特點,建立了基于成本與需求綜合考慮的再生水自主定價模型。張宏偉等[7]也建立了供水方與用戶的合作博弈模型,從再生水供給方與用戶的利益關系分析入手,利用沙普利值得出再生水供給方與用戶的利益分配表達式,推導出再生水的合理定價公式。陳瑩等[8]在借鑒合理水價定價方法的基礎上,分析了再生水合理價格構成與定價機制以及再生水的定價區間,分析常規水價與再生水的比價關系對再生水利用的影響,分類制定再生水定價。Long[9]進一步提出再生水處理方法和用水規模應是導致再生水價格差異的重要因素。

20世紀60年代后期,Dales[10]最先提出環境允許的污染物排放份額理論以及排污權有償交易制度。我國也逐漸重視該方面的研究,劉金星等[11]分析了政府投資、污水綜合利用和排污權交易3個方面與環境水價的關系,提出以污水處理費為保證的排污權交易制度。孫衛等[12]通過建立流域排污權交易系統模型證明排污權有償使用與交易制度能夠有效增加再生水處理廠的污水處理量,同時促使排污企業減排,達到水資源可持續治理的目標。然而,將排污權交易制度與再生水定價聯系起來的文獻目前還很少。隨著我國再生水資源行業的快速發展和排污權交易與有償使用的試點及推廣,排污權交易將對未來再生水定價產生重要的影響。本文嘗試構建基于排污權交易的再生水定價模型。

2 影響再生水定價的因素分析

2.1 排污權交易的機理

排污權內涵是政府作為社會的代表和環境資源的擁有者,把排放一定污染物的權利賣給出價最高的競買者。污染者可以向政府購買排污權,也可以向擁有排污權的其他污染者購買,即污染者之間可以轉讓排污權。自1977年起,美國環境保護局就開放企業排污權交易平臺,許多發達國家也相繼實施了排污權交易的政策。由于我國水污染問題愈加受到政府的重視,排污權交易也逐漸在我國發展起來,《國務院辦公廳關于進一步推進排污權有償使用和交易試點工作的指導意見》于2014年正式發布,其中多處提及排污權有償使用和交易制度以及建設過程中有關費用和價格等內容。《國務院辦公廳關于進一步推進排污權有償使用和交易試點工作的指導意見》本質上隱含了排污權有償使用制度和排污權交易制度相互銜接的價格體系,為全面推行排污權有償使用和交易制度奠定了基礎。

2.2 排污權交易對再生水利用的逆向推動

根據《環境保護法》和江蘇省《排污許可證管理辦法》,超標、超量排放污染物均屬違法行為。也就是說,企業排放的污染物即使濃度達標,但超過主要污染物排放總量指標的,也不符合法律規定,要被處以罰款、限產限排、停產整治或停業關閉等處罰,情節嚴重的還要依法承擔刑事責任。

因此,企業可以通過排污權交易平臺或者向政府購買排污權以避免違法。但是,排污權交易的開展是以不超過污染物對當地環境的承載力為前提的,即企業不能過量購買。這也就迫使企業通過污染治理技術減少污染物排放以節約投資成本,并鼓勵企業減少排污權的使用,將其用于自身發展或是交易獲利。減少使用排污權的一個途徑就是將污水排送到再生水處理廠,并相應地購買企業所需再生水,這也就達到鼓勵企業使用再生水的效果。隨著排污權有償使用制度的不斷完善,再生水回用漸漸成為工業企業用水的新趨勢。這主要有兩個方面的原因:① 企業通過轉讓一部分排污權結合使用再生水的模式,可以節約污水排放的額度,并通過排污權交易獲得部分收益;② 部分工業企業的排污權不能滿足企業的排放需求,排污權的高價促使企業增加再生水的使用[13]。

對工業企業來說,有3種用水選擇:自然水、自來水和再生水。工業企業在衡量用水方案的成本時,要考慮4個因素:污水處理費(將污水排放到河流中的費用)、污水輸送費(工業企業將污水輸送到再生水處理廠的費用)、排污權交易收益(排污權轉讓凈收益)、再生水購買成本。如果企業引進再生水后的總成本小于僅使用自然水和自來水的總成本,那么企業會愿意增加再生水購買量。

由此可知,再生水處理廠向工業企業收取的污水輸送費可以在一定程度上補償再生水處理的成本,間接地影響再生水的定價。

2.3 排污權交易對再生水定價的影響

排污權交易體系的逐漸建立會促使越來越多的工業企業選擇將污水輸送到再生水處理廠,并從再生水處理廠購買一定量的再生水,則直接排放到自然界的污水會大大減少,工業企業與再生水處理廠形成一個再生水處理及利用循環體系[14]。自然環境中污染減少,會在一定程度上減輕政府治理污染的負擔。為了維持該體系的良性循環,讓再生水供需雙方都有利可圖,政府給予再生水處理廠適當的補貼,并確定合適的再生水價格。

綜合上述排污權交易對工業企業和再生水處理廠的影響,本文建立一個污水再生利用的循環體系(圖1)表示污水到再生水處理廠的運輸處理過程,圖中xd為企業排放污水需交納的污水處理費,元/t。該循環體系有再生水處理廠和工業企業兩個主體,污水和再生水的流向如圖1所示。在研究中本文將整個體系分為再生水處理輸送環節(A)和污水輸送環節(B),兩個環節分別對應定價模型中的制水成本和運輸成本。

圖1 污水再生利用的循環體系

3 再生水定價模型的建立

3.1 最低定價模型

目前,國內再生水定價主要采用成本加成模型,即以產品的生產成本為基礎,再加上一定比例的利潤來定價。這種方法的局限性就是忽略了一些現實的影響因素,如政府補貼、水質優劣、排污權交易等。因此,從再生水處理廠的角度,在再生水成本加成的定價基礎上,加入企業排污權有償使用和交易與政府對再生水處理企業的價格補貼這兩個因素,再生水定價模型更符合實際:

(1)

式中:pc為再生水單價,元/t;xt為再生水處理廠在接收工業企業的污水時收取的單位輸送費,通常根據管道的固定資產年折舊費和管道鋪設建設費的投資報酬計算得出,元/t;p為再生水處理廠的成本利潤率;s為再生水處理廠生產單位再生水獲得的政府補貼,元/t;cc為再生水年單位生產成本,參照劉曉君[5]建立的基于成本加成的再生水階梯定價模型,由再生水的年單位制水成本cp和年單位運輸成本dt加總得出。具體計算如下。

a. 再生水年制水成本=工程投資年折舊費+設備運行管理費+藥劑費+其他費用。工程投資年折舊費是基于再生水處理廠投資費用函數[15]F=153.70Q0.83和固定資產綜合折舊費率5%得出;藥劑費為一年期間再生水處理所用藥劑費用總額;工廠人工及管理費用等其他費用按前述3項費用的一定比例計算,通過實際調研,目前其均值約為15%。即

(2)

式中:Qi為污水日處理量,t/d;Q為再生水年銷售量,t;e為電費單價,一般取1.18,為水泵及電動機等設備的效率及維護修正系數;H為一級、二級、增壓泵站的全部揚程,m;ai為第i種藥劑的單價,元/kg;bi為第i種藥劑的投加量,kg/t。

b. 再生水年運輸成本=管道建設費用×(管道折舊費比例+管道維護費比例)。再生水年運輸成本由管道折舊費和管道維護費構成,兩者均基于管道建設費用函數F=16.72Q0.78Ei計算,一般取2%為年折舊率,3.5%為維護費比例。即

(3)

式中:Ei為污水輸送管道長度,m。由式(2)和式(3)整理得cc:

(4)

考慮到工業企業的需方利益,企業向再生水處理廠每噸污水的輸送費用應小于企業向河流中排放的每噸污水處理費,即:

(5)

因此,可得再生水的最低定價模型為

(6)

3.2 最高定價模型

對于工業企業來說,假設企業能夠接受的每噸再生水定價為pc,企業使用每噸自來水的費用為βpc(β>1)。如果企業從再生水處理廠購買再生水,則每噸節約費用

另外,企業通過排污權交易獲得的凈收益為

式中:w為排污權交易收益,元/t。

因此對于生產型企業,使用再生水使企業節約的成本和排污權交易的收益之和必須大于企業可能因此面臨的風險損失:

(7)

式中:l為每噸再生水質量風險損失費,元/t。由此可以得到再生水的最高定價:

(8)

綜上所述,得到每噸再生水定價模型:

(9)

4 實證分析

以常州市再生水行業為例計算再生水價格并作比較分析。根據中國水網2014年的再生水數據,cp為1.5～3.5元/t,dt根據企業需水量和運輸管道長度計算,cc為1.65～4.5元/t。根據常州市水務局網站數據,一般工商業xd為1.75元/t。《城市供水價格管理辦法》規定,再生水行業的p在6%～8%之間。目前,不同地區政府對再生水補貼的額度不相同,如昆明市s為0.7元/t,北京市約為1元/t,綜合來看,各個地區一般在0.5～1.5元/t。

以常州市戚墅堰污水廠、清潭污水處理廠、城北污水處理廠為調研對象,通過實地咨詢相關信息,假設污水密度為1 t/m3,計算確定常州市cp為2.5元/t,dt為1.51元/t,xd為1.75元/t,p為6%,s為0.7元/t,可得pc為1.7元/t。

根據“江蘇省排污權交易平臺”網站上的排污權拍賣價格數據,計算出一般工業企業的w為0.34元/t,xt為0.75元/t,常州市一般工商業用水自來水價格pz為4.25元/t,根據統計數據得出工業企業因使用再生水可能造成的損失l為1.09元/t,由此可得再生水的最高價格pc為2.75元/t。

根據再生水供水方的成本加成定價模型可以得到再生水處理廠獲得最低利潤率情況下所能接受的最低再生水價格,需求方的基于排污權定價模型可以得到工業企業使用再生水替代自來水和自然水情況下所能接受的最高再生水價格。在這個價格區間[1.7,2.75]中,地區政府可以根據污水排放企業和再生水處理廠的具體情況確定適合的成本利潤率和補貼情況,進一步調整再生水供需雙方都能接受的價格。

5 結 語

本文通過建立基于排污權的再生水定價模型確定再生水最高價格,結合供水方成本加成定價模型確定再生水最低價格,得到較為合理的再生水定價區間，提出的定價方法綜合考慮了再生水供需雙方的利益需求,引入近幾年對工業企業影響較大的排污權交易因素,可作為再生水定價的一種實用方法。污水再生利用循環體系可看作是維持良性循環的生態系統,其中再生水的高效利用和水資源循環利用都體現了循環經濟的內涵。水資源短缺是當今世界的難題,再生水處理及利用作為一種具有較高生態效率的新經濟發展模式,是解決這個難題的有效途徑。

目前各地區排污權交易體系發展程度不同,企業參與排污權交易的意愿受多種因素影響,使本文提出的基于排污權的再生水定價模型的適用范圍存在一定局限性。

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國家自然科學基金(41301620);江蘇省高校哲學社會科學基金(2012SJD790023);河海大學中央高校基金(2013B09414)

宿曉(1969—),男,河南南陽人,博士后,主要從事公司治理、循環經濟及成本控制等研究。E-mail:eric.suxi@163.com

10.3880/j.issn.1003-9511.2016.06.016

X703;F205

A

1003-9511(2016)06-0068-04

2016-04-22 編輯：胡新宇)