基于環(huán)境成本的煤層氣價格與煤炭價格聯(lián)動機制研究?

王一沖

(太原理工大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院,山西省太原市,030600)

基于環(huán)境成本的煤層氣價格與煤炭價格聯(lián)動機制研究?

王一沖

(太原理工大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院,山西省太原市,030600)

根據(jù)邊際效用價格理論,以能源熱值為媒介,通過建立價格聯(lián)動模型進行實證分析,研究煤層氣與煤炭的價格聯(lián)動關(guān)系。模型創(chuàng)新點在于考慮環(huán)境因素,將環(huán)境成本記入能源價值。研究表明：煤層氣和煤炭存在價格聯(lián)動關(guān)系,在模型假設(shè)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(yōu)勢。根據(jù)以上研究結(jié)果提出了改進建議,對于煤層氣產(chǎn)業(yè)改變現(xiàn)有成本導(dǎo)向型價格機制,形成市場導(dǎo)向型價格機制,促進煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提高煤層氣資源配置效率有積極影響。

煤層氣 環(huán)境成本 價格聯(lián)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(dāng)可觀,我國是繼美國之后,第二批將煤層氣進行商業(yè)化開發(fā)的國家,隨著我國高階煤層的煤層氣開采技術(shù)逐漸成熟,以沁水盆地藍焰集團為代表的煤層氣企業(yè)逐步發(fā)展壯大。在目前環(huán)境污染形式非常嚴(yán)峻的情況下,煤層氣在能源市場應(yīng)該具有較好的發(fā)展前景,但是煤層氣產(chǎn)業(yè)在近幾年發(fā)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(dǎo),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(yè)的積極性,從而影響煤層氣開發(fā)投入,導(dǎo)致煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢,經(jīng)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(xué)習(xí)國外先進經(jīng)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(jīng)濟政策,提出在價格制定方面應(yīng)當(dāng)由市場決定,以凈回制法作為主要手段,通過市場實現(xiàn)煤層氣的資源優(yōu)化配置。張用德、唐書恒等通過對比國內(nèi)外煤層氣開發(fā)、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(yù),通過市場的自主調(diào)節(jié),激發(fā)煤層氣企業(yè)的活力。另一種主張在現(xiàn)有定價方式的基礎(chǔ)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(xié)商,確定最終成交價格。張寶勝、彭賢強通過系統(tǒng)動態(tài)預(yù)測進行煤層氣政策模擬,認為促進煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)當(dāng)加強政府產(chǎn)業(yè)扶持,實行階梯價格補貼,隨著煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展逐步較少補貼額度。

綜合上述觀點,對現(xiàn)有定價方式的修補不能從根本上解決煤層氣產(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)通過市場化競爭提高自身的競爭力才是煤層氣產(chǎn)業(yè)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(lián)動模型,在對煤炭和煤層氣價格聯(lián)動可行性分析的基礎(chǔ)上,以熱值價格為計量單位上,加入環(huán)境成本的考量,力求更加準(zhǔn)確地反映煤炭和煤層氣的聯(lián)動關(guān)系。

2 煤層氣和煤炭價格聯(lián)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(chǎn)生熱量,因此熱值是評價煤炭好壞,和價格高低的重要指標(biāo),我國煤炭市場經(jīng)過長期發(fā)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(jīng)可以較為準(zhǔn)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(fā)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(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)價格聯(lián)動在理論上是有可能實現(xiàn)的。

3 聯(lián)動模型構(gòu)建

3.1 模型假設(shè)

(1)以熱值為能源定價基礎(chǔ),假設(shè)能源熱值價格由能源出售價格和環(huán)境成本構(gòu)成。

(2)假設(shè)煤層氣只與Q5500動力煤存在價格聯(lián)動關(guān)系,即煤層氣價格不受其他相關(guān)產(chǎn)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(shè)備價格相同。

3.2 模型建立

3.2.1 環(huán)境成本模型

環(huán)境成本通常應(yīng)用于企業(yè)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(huán)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(huán)境成本可以描述為能源使用(通常為燃燒)后產(chǎn)生的大氣污染物排放所需的費用。環(huán)境成本的計算公式為：

式中：λ1——地區(qū)調(diào)整系數(shù);

λ2——環(huán)境功能調(diào)整系數(shù);

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(dāng)量值。

依據(jù)2003年我國發(fā)布的《排污收費標(biāo)準(zhǔn)(試行)及計算辦法》,我國的廢氣排放收費以污染當(dāng)量計算收取,每一污染當(dāng)量收費標(biāo)準(zhǔn)為0.6元。由于地區(qū)發(fā)展不平衡需要通過地區(qū)收費調(diào)整系數(shù)來調(diào)節(jié),不發(fā)達地區(qū)為0.8,一般地區(qū)為1,發(fā)達地區(qū)為1.2。同時還應(yīng)當(dāng)考慮排污對環(huán)境的影響,通過環(huán)境功能區(qū)收費調(diào)整系數(shù)來調(diào)節(jié),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(huán)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(jù)國家環(huán)保總局《關(guān)于排污費征收核定有關(guān)工作的通知》(環(huán)發(fā)〔2003〕64號)中有關(guān)排放污染物核算的規(guī)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化率,%。

3.2.2 煤層氣與煤炭價格聯(lián)動模型

以相關(guān)能源的熱值為計算基礎(chǔ),在考慮環(huán)境成本條件下計算能源熱值價格,根據(jù)如下公式計算煤層氣在與煤炭價格聯(lián)動條件下的基準(zhǔn)價格：

式中：PCBM——煤層氣價格,元/m3;

CCBM——煤層氣使用產(chǎn)生的環(huán)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(chǎn)生的環(huán)境成本,元/kg;

θ——煤炭與煤層氣的價格聯(lián)動系數(shù)。

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(huán)境成本之和,并給出了環(huán)境成本的具體核算模型,用能源熱值將煤層氣和煤炭聯(lián)系起來,利用煤炭價格形成上的優(yōu)勢,核算出煤層氣在考慮環(huán)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(lián)動系數(shù),主要反映煤層氣現(xiàn)行價格和理想價格差距,當(dāng)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(dāng)0＜θ＜1時,表示煤層氣價格低于煤炭價格,此時應(yīng)當(dāng)提高煤層氣價格以獲取更大利潤;當(dāng)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(guān)數(shù)據(jù)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(yè)使用中主要用于發(fā)熱發(fā)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(qū)的煤層氣作為研究依據(jù),價格與熱值數(shù)據(jù)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(huán)境成本計算

依據(jù)上述污染物排放量計算式,Q5500動力煤和晉城地區(qū)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(qū)數(shù)據(jù)做實證研究,因此λ1、λ2均取1。Ni是表示第i種污染物的當(dāng)量值,根據(jù)《排污收費標(biāo)準(zhǔn)(試行)及計算辦法》主要污染物當(dāng)量值如表4。

表4 污染物當(dāng)量值

根據(jù)環(huán)境成本計算式(1), 經(jīng)計算,所選煤炭與煤層氣的環(huán)境成本為：

4.2.2 價格聯(lián)動模型的計算和分析

根據(jù)已有資料,1 m3煤層氣的熱值大約為40 MJ。依據(jù)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(jié)果1。

假定θ＝1,煤層氣價格不變,煤炭價格變動：

當(dāng)動力煤價格為0.98897元/kg,即988.97元/t時,當(dāng)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(dāng)前煤炭價格,即動力煤售價為265元/t時,煤層氣價格應(yīng)當(dāng)調(diào)整到0.5153元/m3時,才能與煤炭在熱值價格上持平。

(2)結(jié)果2。

結(jié)果2表示在煤層氣和煤炭價格按照各自現(xiàn)行價格形成機制計算,煤層氣和煤炭的價格轉(zhuǎn)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(yè)會選擇煤炭作為主要能源消費品。

(3)結(jié)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(jù)上式可知,1.74為煤炭價格乘數(shù),指在以煤炭價格為基準(zhǔn)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(jié)論與不足

通過實證檢驗,在滿足假設(shè)條件的情況下,得到如下結(jié)論：煤層氣與煤炭存在價格聯(lián)動關(guān)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(yōu)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(lián)動機制研究的文獻較少,而且大多沒有涉及環(huán)保角度,本文將環(huán)境成本加入價格聯(lián)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(lián)動關(guān)系和變動幅度。對于煤層氣價格形成機制向市場化轉(zhuǎn)變給出了重要的理論依據(jù),對能源價格聯(lián)動關(guān)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(lián)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(chǎn)生影響;本文將煤層氣和煤炭熱值價格以現(xiàn)行價格加上環(huán)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(shè)中的條件在現(xiàn)實中不完全滿足,以上問題還需要進一步研究完善。

[1] 趙國泉,劉馨等.國外煤層氣(煤礦瓦斯)經(jīng)濟政策研究及對我國的啟示[J].中國煤炭,2011(1)

[2] 秦勇,袁亮,胡千庭等.我國煤層氣勘探與開發(fā)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2012 (10)

[3] 馬莉花.關(guān)于天然氣管道管理的分析J].城市建設(shè)理論研究,2013(19)

[4] 周建雙,王建良.國外天然氣定價與監(jiān)管模式比較[J].中國物價,2010(11)

[5] 劉曄.山西煤層氣一體化發(fā)展模式探析[J].煤炭加工與綜合利用,2015(1)

[6] 張永紅,牛彤,牛沖槐.煤層氣價格形式機制研究[J].價格理論與實踐,2014(2)

[7] 宋曉丹,孔令峰等.我國煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策現(xiàn)狀分析與發(fā)展建議[J].天然氣工業(yè),2013(2)

[8] 張用德,唐書恒等.國外煤層氣開發(fā)對我國的啟示[J].中國礦業(yè),2013(22)

[9] 曹艷,王秀之.煤層氣地面開發(fā)項目經(jīng)濟評價[J].天然氣工業(yè),2011(11)

[10] 胡奧林.國外天然氣價格與定價機制[J].國際石油經(jīng)濟,2002(4)

[11] 焦海濱,牟全斌.煤礦區(qū)煤層氣抽采經(jīng)濟評價方法[J].煤炭技術(shù),2015(4)

[12] 趙衛(wèi),黃曉明.凈現(xiàn)值法對比煤層氣與天然氣經(jīng)濟效益[J].中國煤層氣,2015(2)

[13] 李國富,李貴紅,劉剛.晉城礦區(qū)典型區(qū)煤層氣地面抽采效果分析[J].煤炭學(xué)報,2014(9)

[14] 孟召平,田永東,李國富.煤層氣開發(fā)地質(zhì)學(xué)理論與方法[M].北京：科學(xué)出版社,2010

[15] 李國富,侯泉林.沁水盆地南部煤層氣井排采動態(tài)與差異性[J].煤炭學(xué)報,2012(5)

[16] 寧宇.我國煤礦區(qū)煤層氣開發(fā)利用技術(shù)進展[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2013(1)

[17] 李建云.煤層瓦斯預(yù)抽方案優(yōu)化設(shè)計[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2011(6)

[18] 凌志強,彭勇,周宗波等.沿煤層定向鉆進瓦斯抽采技術(shù)在寧夏礦區(qū)的應(yīng)用[J].煤炭科學(xué)技術(shù), 2008(11)[19] 石智軍,胡少韻,姚寧平等.煤礦井下瓦斯抽采(放)鉆孔施工新技術(shù)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社,2008

[20] 林雪峰,劉勝,邸志強.我國煤層氣利用概述[J].煤炭技術(shù),2010(4)

[21] 秦永強.瓦斯綜合抽采技術(shù)在下石節(jié)煤礦的應(yīng)用[J].陜西煤炭,2009(5)

[22] 白玫.我國煤層氣價格機制與政策研究[J].價格理論與實踐,2013(12)

[23] 張寶勝,彭賢強.中國煤層氣產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)動態(tài)預(yù)測及政策模擬研究[J].未來與發(fā)展,2009(6)

[24] 趙賢正,桑樹勛,張建國等.沁南煤層氣開發(fā)區(qū)塊煤儲層特征分析及意義[J].中國煤層氣,2011 (2)

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(zhèn)人,太原理工大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院在讀碩士。

(責(zé)任編輯 張大鵬)

國家自然科學(xué)基金(71473174)