近日，Cell子刊《iScience》（交叉科学）刊发我院衣博文副教授、张少辉副教授、范英教授合作的研究论文“Economics of Planning Electricity Transmission Considering Environmental and Health Externalities”，该成果受到了国家重点研发计划“应对全球变化的可持续性转型模式研究”和国家自然科学基金创新研究群体项目“绿色导向的社会经济复杂系统管理决策”的资助。
电力的生产伴随着高污染，但其消费却是完全清洁的。因此，远距离的电力传输能够通过空气污染物的转移来实现环境效益。然而，当前的输电规划并未充分考虑环境因素，环境损失的区域差异如何影响电力的空间布局仍有待验证。
本篇论文基于国际应用系统分析研究所（IIASA）开发的GAINS模型对中国不同省份不同发电技术的环境和健康影响进行了评估，并将评估结果输入到电力系统优化模型中以考察环境和健康因素对输电规划经济性的影响。该电力系统优化模型是一个大规模的混合整数线性规划（MILP），能够在考虑电力微观调度和平衡的基础上对电源和电网投资进行多区域的协同规划。
研究结果发现，与生产成本相比，电力的环境外部成本不容忽视，且地区差异十分显著。特别是在人口密集、经济发达的中东部省份，大气污染物扩散造成的交叉影响进一步增加了其外部成本。考虑环境因素将显著提高以特高压为主的跨区输电线路的经济性，从而替代一部分以超高压为主的区域内的省际间电力传输。与此同时，主要的电力外送省份的本地健康损失增加并非十分显著，这在一定程度上缓解了污染物转移所带来的区域公平问题。在政策层面上，通过对火电征收环境税可以实现总量减排，并促进电力资源的优化配置。环境税需因地而异，不像二氧化碳一样采用全国统一价格，这部分税收应当用于补偿电力外送省份所遭受的健康损失。
本篇论文免费下载链接：https://doi.org/10.1016/j.isci.2022.104815
文/图 衣博文
