这是一个四部分系列文章的第二部分，深入探讨我们的电力系统的经济，以及定价在加速清洁能源经济中所扮演的角色。本系列的第一篇文章是改造电力系统。

我们为电力支付的价格通常不能反映生产它的“真实成本”。正如最近一篇博客文章所描述的那样，发电会产生有害的污染，破坏环境和公众健康。这是有成本的，但并不一定是由那些产生污染或购买电力的人支付的。这些类型的成本被称为“外部成本”。

例如，燃煤电厂向大气中排放污染，对附近社区居民的健康造成不利影响。这种污染是外部成本的一个例子，因为它造成的健康问题，电厂所有者和电力用户都不支付(除非他们住在电厂附近，通过他们的健康账单支付费用)。

从煤炭开采和能源生产，到能源的分配和使用，再到废物的处理，电力有很多外部成本。通过研究它们，我们可以更好地了解电力的真实成本，以及它如何因技术或燃料的不同而变化。

上游操作

在生成电力之前发生上游操作。对于化石燃料和核发电机，最大上游外部成本与生产，加工和运输燃料相关。对于太阳能和风，主要上游撞击撞击与太阳能电池板和风力涡轮机所需的制造和运输材料有关。

与上游业务相关的外部成本可能非常高。例如，天然气燃烧起来比煤炭等其他化石燃料更清洁。然而，天然气的主要成分甲烷是一种非常强效的温室气体——在排放到大气中的头20年里，其威力是二氧化碳的84倍。在天然气的生产、交付和使用过程中，这种有害污染物的泄漏和故意排放，如果不加以解决，可能会抵消天然气相对于煤炭的环境效益。

在加利福尼亚州Aliso Canyon的天然气储存设施，近期甲烷来自天然气操作的潜在危险可能是最普遍的甲烷泄漏。在设施良好的情况下，它在天然气公司能够堵塞泄漏之前，它泄漏了总共97,000公吨甲烷。这是短期气候等同于燃烧近10亿加仑的汽油。

下游操作

下游操作发生在电力的生产和随后的传输和分配给客户期间。下游作业可能影响健康、气候和水。

来自化石燃料发电厂的污染在与发电相关的下游外部成本中占了很大一部分。美国《清洁空气法》规定并限制发电厂可以释放的常见污染物的数量，包括颗粒物(PM)、二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)。二氧化硫和氮氧化物的排放也受到各种限额交易计划的管制。虽然这些项目大大减少了二氧化硫和氮氧化物的污染，但化石燃料发电机的剩余排放仍然对健康产生不利影响，包括过早死亡和哮喘。

例如，2005年国家研究委员会(National Research Council)的一项研究发现，燃煤电厂和燃气电厂产生的这些影响健康的污染物，每单位发电(千瓦时)分别给社会造成3.2美分和0.16美分的成本。在美国，平均每个家庭每年使用大约11000千瓦时的电力，如果全部来自燃煤电厂，那么与此相关的医疗成本将是每年约350美元。

气候影响

除了上述污染类型之外，化石燃料电厂还将温室气体释放到二氧化碳中进入大气 - 气候变化的主要罪魁祸首。发电的碳强度因燃料和技术而异，煤炭和石油产生生产最多的碳和某些可再生能源，如太阳能和风，不会产生。然而，如前所述，这些可再生能源在上游操作中产生碳。图表（上图）显示了每项技术的总生命周期碳排放，包括上游和下游排放。

燃煤电厂在其生命周期中每发电1000千瓦时，就会排放约一吨碳。2013年，美国政府更新了对每吨碳排放的社会成本(也称为“碳的社会成本”)的估计，估计为每吨约40美元。根据这一估计，燃煤电厂与气候相关的损害平均为每千瓦时4美分。然而，每吨40美元的价格被低估了，因为这个数字并没有考虑到所有的气候损害。

总体而言，电力行业是美国碳排放的主要来源——相当于2015年美国碳排放总量的近40%。基于碳排放的社会成本，电力行业每年因气候变化造成的损失接近800亿美元。这一代价主要由当前和未来几代人承担，因为极端天气事件(如洪水、干旱、风暴等)的频率越来越高。

水的影响

某些发电厂需要大量的水来运行，降低水质并在某些地区进行干旱。这些植物偶尔将化学污染物释放到附近的湖泊或河流中。即使这些实例有限和监管，仍然存在偶尔，意外释放，如2014年丹卡罗莱纳州2014年丹河煤灰溢出。重要的是，太阳能和风也不需要水来产生电力，使它们在水影响方面取得较低的成本选择。

那么，既然我们对这些外部成本了解得更多了，我们应该如何处理它们呢?将电力的健康和环境成本纳入我们所支付的价格是环境保护基金提倡的解决方案之一。这样做将有助于减少污染，确保清洁能源在我们的电力市场上有一个公平的竞争环境，为每个人创造一个更清洁的系统。

Ferit UCAR是一家与环境防范基金的高级清洁能源经济学家。这个帖子最初发表于4月28日。