城市污水再生利用戰略、經濟和產業政策
陳吉寧 曾思育 傅平
摘要:隨著我國城市化進程的加快,城市帶發展格局的形成,人口集中規模的提高,城市居民生活質量的改善,在城市和區域范圍內,單位面積和人均可獲得的水資源量與對水的需求量之間的差距呈不斷擴大的態勢,局域范圍污水排放量的增加,加劇了水環境污染,水資源開發與保護的邊際成本快速上升,城市水環境安全受到日益嚴重的威脅,水資源量的嚴重不足和水環境質量的惡化已經成為制約城市社會經濟發展的主要因素之一,在北方缺水地區,這一問題尤為嚴峻。另一方面,隨著城市水污水處理設施的不斷完善,隨著人們對城市水環境質量要求的不斷提高,隨著規模性水體和綠地在城市景觀中的功能日顯突出,再生水作為城市新型供水水源,尤其是低質用水的可能性已引起廣泛關注。我國城市污水再生利用事業經過二十多年發展,已經初具規模,然而也迫切需要長期發展戰略和對策來指導其進一步的發展。“城市污水再生利用戰略及經濟和產業政策研究”就是在這樣的現實背景下提出和進行的。
關鍵詞:污水再生利用 產業政策 再生水
研究的目的是提出適合我國國情并具有指導性的城市污水再生利用發展戰略及技術、經濟和產業政策體系,給政府和公眾提供參考性意見和建議,以指導我國城市污水再生利用的規劃、建設、運行和管理。研究內容主要包括以下五個方面:城市污水再生利用的戰略研究、城市污水再生利用規劃模式與程序研究、城市用水單元優化水量平衡模式研究、城市污水再生利用的經濟政策研究、城市污水再生利用的產業政策研究。
研究主要解決了六個關鍵問題,并取得了如下成果:
1.構建了中國城市污水再生利用的發展戰略框架,分別從技術、規劃、產業、經濟、安全、公眾接受等角度對發展戰略的內涵予以系統全面地詮釋,從戰略高度回答了城市污水再生利用在中國“為什么要發展”和“如何發展”的問題。概言之,要在中國推行城市污水再生利用戰略,就必須做到:以推動城市水資源的可持續開發與利用為根本目的,以合理高效的技術選擇與支撐為實施基礎,以遵守(市場)經濟規律和生態規律為實施原則,以不同區域不同階段選擇不同的發展模式為實施途徑,以保障人體健康安全和環境安全為基本要求,把污水再生利用定位于建設循環經濟體系和實現城市水資源可持續利用的重要內容,把污水再生利用的內容納入到城市水資源開發與利用規劃中去,把污水再生利用項目系統化地納入到現有及未來城市的水環境基礎設施建設中去,實現與給水和排水系統進行一體化的規劃、設計、運行和監督管理,最終建立起新的用水理念,實現水的社會利用和循環系統根本變革。
2.從污水再生利用的必要性、經濟可行性等方面入手,利用相應的指標體系對全國342個地區的污水再生利用的發展模式進行了戰略分區。這些地區被劃歸五類戰略分區。其中,屬于優先強制發展型的33個,屬于國家扶持發展型的87個,屬于自行穩步發展型的29個,屬于等待時機型的53個,其余140個地區屬于非強制型。戰略分區既可以幫助高層決策者從宏觀上把握全國污水再生利用的方向,又可以指導各地區的污水再生利用工作。
3.對全國污水再生利用潛力進行了估算,并進行了相應的水資源政策分析。估算是建立在線性規劃模型基礎上的,該模型以再生水投資經營收益最大化為目標,以全國各地區數據為估算基礎,結合戰略分區,通過再生水單位成本與現狀機會價格的比較,模擬確定各再生水利用方式可利用再生水的水量,總量17.75億立方米,占2001年統計市政污水排放量的6.30%。這也表明,現有的水價體系是如此低的再生水利用比率的主要障礙之一。然后采用情景分析的方法,設計了若干水價提高的情景進行模擬,結果表明合理的水價改革可以有效刺激再生水利用量和利用結構的變化,推動城市污水再生利用的發展。
注:情景1-現狀機會價格;情景2-農業水價增加到0.3元;情景3-火電水價增加到1.0元;情景4-自來水價提高30%;情景5-自來水價提高50%;情景6-自來水價提高100%。
4.構造了城市污水再生利用的規劃程序,向規劃人員推薦使用包含五個基本步驟的五階段模式來制定污水再生利用規劃,即:確定系統目標和規范,再生水需求潛力分析,識別再生水利用候選方案并評估,最優化與綜合評價,提出決策和政策建議。另外,還列出了規劃報告要點,以幫助規劃人員編制報告。
5.為了給制定污水再生利用規劃提供技術支持,開發了城市單元水量平衡模擬模型。該模型建立的基礎是社會學的微觀模擬原理,通過集成個人的用水行為和規律來獲得對整個用水單元乃至小區、區域的描述。利用該模型可以研究城市單元的用水模式隨時間變化的特性,并估算污水再生利用量隨時間的變化,從而對城市單元用水進行動態模擬,并以此作為前提和基礎,進行城市單元水量平衡模擬,既可以為微觀尺度上的污水再生利用工程起到一定的引導作用,又可以為中觀和宏觀尺度上的系統水量平衡提供支撐,同時也是空間水量平衡模擬的重要基礎。
6.對城市污水再生利用的經濟與產業政策進行了分析。研究工作分別針對污水再生利用產業的各個參與者(再生水需求者,再生水供給者,政策制定者)進行研究,并通過微觀個體行為的研究結果為宏觀決策提供支持。
(1)針對再生水的需求者,采用意愿調查法獲得居民對再生水的態度和支付意愿,進一步地,構造了再生水的支付意愿函數和總和需求函數。
(2)針對再生水的供給者,首先在分析污水再生利用成本和效果/效益的基礎上,采用費用-效果/效益分析方法研究了污水再生利用項目的經濟可行性。另外,針對再生水需求的不確定性以及工程投資的不可逆性,采用真實期權分析方法尋找項目投資的最優策略,包括最佳投資時機和最優投資規模的選擇。
(3)針對污水再生利用經濟政策制定者,研究了再生水的定價策略。在理論分析的基礎上指出,我國再生水的價格體系不應局限于采用固定的某種方法,而應當采用一種混合型的價格體系。設計了再生水定價的可行方案,提出再生水定價:應當以平均成本為基準;應當以拉姆齊定價法進行分類制定;應當采用差別費率法;可以參照用戶的支付意愿;可以采用交叉補貼的形式。
(4)針對污水再生利用產業政策制定者,研究了激勵政策和約束政策的制定。激勵政策包括水資源規劃政策、需求政策、供給導向政策和投資激勵政策;約束政策則包括質量監管政策、價格管制政策、財務管制政策、市場進入壁壘管制政策和壟斷管制政策。