电力作为当前社会发展必不可少的要素,对国民经济的健康有序运行起到至关重要的作用。作为我国目前主要的发电源,化石能源支撑着整个国民经济的正常发展。其中,煤炭作为主要的化石能源,2015年其消费量占中国一次能源消费总量的66%,而以煤炭为主要燃料的发电机组装机容量占中国发电机组装机总容量的67%。但是,煤炭的开采利用具有较强的外部性,根据我国当前能源消费结构,煤炭利用的外部性将越来越严重,对经济社会的可持续发展造成了严重的阻碍。一般认为,煤炭开采和利用的外部性特征突出表现为环境外部性和资源外部性。其中,环境外部性是指煤炭开采和利用过程中对环境产生的危害,包括污染物排放、植被破坏等;资源外部性是指由于资源的不可再生性导致的资源耗减成本,具体表现为代际之间的资源公平性。随着我国环境和资源压力的不断增大,为了进一步推进节能减排战略,需要着力优化当前的能源消费结构,特别是发电侧电源结构。但是,相比可再生能源发电,燃煤电厂以煤炭为主要原料,存在显著的资源和环境外部性问题,而以往的电源结构优化研究较少涉及到这一方面,使得优化结果难以很好地反映当前我国资源环境条件下的合理电源结构。基于此,本文以前人有关研究成果为基础,对煤电的环境外部性和资源外部性进行定量核算,并将之纳入到煤电的发电成本之中,同时考虑其他不同类型发电机组的成本特性,以及经济、社会、资源、环境等因素,以单位发电量社会成本最小化为目标函数,以电力需求、系统可靠性、污染物排放水平、节能减排绩效等为约束条件,构建计及煤电资源环境外部性的电源结构优化模型,并运用所构建的优化模型计算各种类型的电源结构的合理比例。为了突出煤电外部性对电源结构水平的影响1,本文以我国2015年和2016年相关数据为基础,在考虑煤电外部性的基础上,运用所构建的模型计算得到我国2016年合理的电源结构水平,之后将煤电外部性成本从模型中剔除,运用同样的数据再次计算得到不考虑煤电外部性的我国电源结构水平,并将上述两种计算结果与2016年我国实际电源结构水平进行对比,据此分析我国当前电源结构水平的合理性及煤电外部性对电源结构水平的影响。煤电外部性核算结果显示,我国煤电资源外部性成本受贴现率及机组类型影响,大体分布在0.0018-0.0085元/kWh之间,环境外部性成本受机组类型影响,大体分布在0.0176-0.0241元/kWh之间。电源结构优化结果表明,当前我国300MW和600MW煤电机组实际总装机容量较模型计算结果偏大,1000MW煤电机组、水电机组以及核电机组实际总装机容量较计算结果偏小,且考虑煤电外部性之后,模型计算得到的300MW和600MW煤电机组装机会进一步下降,1000MW煤电机组、风电机组、光伏发电机组以及核电机组的装机容量会有所上升。因此,在当前煤电机组占据主导地位的情况下,应深入优化煤电机组内部装机比例,坚定发展核电,大力发展水电,合理规划风、光等新能源机组的装机容量。本文的主要创新点在于:(1)结合我国实际情况,运用使用者成本法定量核算我国当前煤炭利用的资源耗减成本,并据此计算得到不同类型煤电机组的单位发电量资源外部性成本;(2)将直接市场法中的预防性支出法和恢复费用法相结合,根据我国燃煤电厂相关数据,定量核算我国当前不同类型煤电机组的单位发电量环境外部性成本;(3)构建符合我国实际情况的计及煤电资源环境外部性的电源结构优化模型,并运用粒子群算法对模型求解,进而确定我国当前资源环境条件下合理的电源结构及煤电外部性对电源结构水平的影响。