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关键词:美国经济 企业年金 社会保障 保险 待遇确定型计划 公共担保
待遇确定型(DB)企业年金计划面临着一个最大的风险就是雇主破产风险,雇主破产必然伴随着计划终止,如果计划没有足够的资产积累,计划终止时对雇员的退休待遇承诺就无法兑现,雇员就会丧失多年甚至毕生辛勤工作积累的既得退休待遇,很多雇员可能陷入既失去工作,又失去养老金的境遇。
英美法系国家在经历了一系列企业破产导致雇员退休待遇惨遭损失的沉痛事件后,出台了针对企业年金偿付能力的筹资法规,规定对待遇确定型计划债务要有最低限度的资产积累。雇主必须根据待遇公式估算计划养老金债务,并向计划缴费,形成信托养老基金,在资本市场上进行投资增值,到雇员退休后从养老基金中向雇员支付承诺的退休待遇。例如美国在《1974年雇员退休收入保障法》(Employee Retirement Income Security Act of1974,P.L.93~406)中规定了待遇确定型计划的筹资要求,英国也在其《2004年养老金法案》(Pensions Act 2004)中规定了待遇确定型计划的偿付能力检验和最低筹资要求。
但是,由于待遇确定型计划债务的长期性、精算复杂性和非透明性,以及计划面临的各种风险和不可持续性,再加上待遇确定型计划偿付能力目标与其他政策目标之间的冲突,导致筹资规则必然存在一定的局限性,很难保证待遇确定型计划在任何时候都有充足的偿付能力,一旦雇主破产,计划成员既得养老金权利仍然可能遭到损失。因此,待遇确定型计划往往需要政府出面予以担保,当雇主破产时计划没有偿付能力的情况下,接管计划并支付成员待遇。例如美国联邦政府1974年成立了“养老金待遇担保公司”(PBGC),并在《雇员退休收入保障法》中,以立法的形式确定了它的使命和具体运作方式。英国从1986年开始实行“协议退出”公共养老金计划,在发展企业年金近20年之后,也不得不为待遇确定型计划成立了担保机构“养老金保护基金”(PPF)。
对待遇确定型企业年金的担保往往是由政府提供,是公共性质而非私人市场性质的。原因在于,企业破产风险是与宏观经济波动和产业结构变化等相关联的系统性风险,这些风险仅靠私人保险市场是无法解决的,因此政府不得不承担起为待遇确定型计划提供担保的职能。在很多经济学家看来,“市场失灵”是政府提供企业年金担保的根本原因。
然而,正如其他公共产品难以避免公共悲剧一样,企业年金公共担保制度也难逃此厄运,而且保险制度中的逆向选择和道德风险在公共担保制度下有过之而无不及。再加上待遇确定型计划的风险和不可持续性,更是给担保制度造成巨大风险和巨额财政亏空。例如,美国养老金待遇担保公司运行中长期存在赤字,在2003年被美国政府责任署(GAO)列入需要高度关注的“高风险”机构,近年来赤字更是急剧膨胀,达到300多亿美元。人们非常担心它会像联邦存贷款保险那样,成为政府及纳税人的沉重负担。美国政府不得不对养老金待遇担保公司实施改革,实行提高保险费率、费率与风险挂钩等措施,但这些措施都有其负面效应和风险,改革效果不容乐观,更何况还有几百亿美元财政亏空的历史负担悬而未决。
本文以美国养老金待遇担保公司为例,讨论对待遇确定型企业年金计划提供公共担保会面临的问题,旨在说明企业年金公共担保制度的缺陷导致其在财政上不具有可行性。
一 概 况
养老金待遇担保公司(下简称担保公司)是对私人养老金计划有管辖权的三个机构之一,另外两个机构是财政部(包括税务局)和劳工部雇员待遇保障局(EBSA)。财政部和劳工部雇员待遇保障局监管着待遇确定型计划和缴费确定型计划,包括401(k)计划。担保公司只负责待遇确定型计划的待遇担保,执行《雇员退休收入保障法》第四款对担保公司使命的规定,在待遇确定型计划终止而偿付能力不足时,接管计划并向成员给付退休待遇;对于资金充足的待遇确定型计划实行的标准终止,担保公司仅履行监督职能。
担保公司是一个国有机构,由以劳工部长为首的董事会负责管理,董事会共三名成员,另两名成员是商务部长和财政部长。《雇员退休收入保障法》还规定,担保公司必须设立一个7人顾问委员会,该委员会委员由总统任命,任期三年,其职责是对担保公司基金投资、对待遇确定型计划终止程序的受托人指定、养老金计划的清算及担保公司要求的其他事项提出咨询建议。董事会下设一个总裁局,负责公司的日常运作。担保公司的组织结构见图1。
根据《雇员退休收入保障法》,担保公司有三个重要法定使命:首先,保护工人辛勤劳作所积累的养老金权益,向计划成员提供及时和不间断的养老金待遇给付;其次,在履行该机构法定职能的前提下,把企业年金担保的保险费和担保机构的行政费用维持在尽可能低的水平;最后,鼓励私人自愿举办的待遇确定型计划持续运作。此外,担保公司还有一个隐含义务是自筹经费的义务,例如该法案4002(g)(2)款声明,美国政府对担保公司的债务不负责任。
这些使命并不总是容易协调的。例如,为了鼓励养老金计划的持续,担保公司需要把保费维持在尽可能低的水平,但担保公司同时还必须实现经费自足,不能依靠一般性税收给予补贴。担保项目的管理应该保护计划成员,但又不能使担保机构的保险基金因待遇确定型计划债务不合理上升而遭受损失,因为这会使特定计划成员的利益与担保公司担保的所有计划的成员整体利益相冲突。担保公司努力在这些相互冲突的目标之间达到平衡,但任何时候担保公司都必将采取行动,利益相关人的利益都会受到不利影响。这种冲突的主要表现是,当担保公司决定它为了保护自身和四千多万成员的整体利益而必须强制终止一个计划时,被终止计划的成员利益可能受到不利影响。
《雇员退休收入保障法》第四条规定,担保公司负责担保两类计划,即单雇主待遇确定型计划和多雇主待遇确定型计划,对前者是在计划终止时给予待遇担保,对后者是在计划无偿付能力时给予贷款援助。
单雇主计划担保项目提供的计划终止保险包括“困难终止”、“非自愿终止”和“标准终止”三种情况。在前两种终止情况下,雇主破产、倒闭或者重
组导致计划终止,或者不终止计划就不能维持经营,并且计划资产不足以支付成员待遇,需要担保公司支付计划成员退休待遇。担保公司对终止计划的成员和受益人的养老待遇进行给付,如果终止是由雇主进行的,它叫“困难终止”,但如果是由担保公司为了防止计划财务状况继续恶化而强制计划终止的,就称之为“非自愿终止”。在这两种终止行动中,养老金计划的所有活动全部停止,担保公司介入并用其资产支付计划养老金债务。从1974年担保公司成立以来,已有3287个偿付能力不足的被终止计划、一百多万名工人和退休者被纳入担保公司提供的退休保障。
“标准终止”是指计划终止时,有足够的资产来支付计划成员全部退休待遇的情况,在这种情况下,担保公司对它们只负行政责任,其职责仅限于监督养老金计划采取恰当的终止程序,督促雇主按照《雇员退休收入保障法》的指导方针,向成员及其受益人支付待遇。从担保公司成立到2004年,“标准终止”已有16.3万例。
1.困难终止
如果某个企业发生财务困难,在下列条件下可以自愿终止养老金计划:第一,计划管理人在提议的终止日期之前至少60天且不超过90天内,将其终止计划的打算通知有关方面,包括担保公司;第二,计划管理人向担保公司发出终止通知,通知中应阐明计划成员数和计划资产及负债;第三,担保公司确认计划举办人及其每个关联公司都至少须满足下列财务困难中的一条:提出破产清算和破产重组申请,并且破产法庭(或适当的州法庭)认定维持原计划将使公司无法进行重组,并批准该养老金计划终止;说明如果计划不终止,发起人或其关联公司将无力维持正常经营;证明由于雇员人数下降而导致计划成本超过了雇主负担能力。
2.非自愿终止
在下列情况下,即使企业没有主动提出终止计划的申请,担保公司也可以终止养老金计划:第一,计划没有达到最低筹资要求;第二,计划到期将不能支付成员既得待遇;第三,持有发起人大量股份的计划成员得到了一次性给付;第四,如果不终止计划,将会给担保公司造成过高的损失。
3.标准终止
在计划资产足以支付计划待遇,并且计划管理人采取了下列步骤的情况下,待遇确定型计划可以实行“标准终止”:第一,在提议的终止日期之前至少60天且不超过90天之内,向除担保公司之外的有关各方发出终止意向通知;它还必须告知计划成员,在计划资产分配之后,成员待遇将不再受担保公司担保;第二,通知计划成员,他们的年金是向哪家保险公司购买的,或在计划资产分配前45天,告知成员即将招标的保险公司的名称;第三,通知每个计划成员关于其既得待遇和计算数据;第四,向担保公司发出终止通知,其中应包括在分配之前经审计的计划资产和负债情况;第五,计划资产已被用于支付计划待遇。
4.多雇主计划保险项目与单雇主计划保险项目
多雇主计划担保项目的筹资、管理与单雇主计划担保项目是分别运作的,这二者之间有几个重大区别:第一,多雇主计划担保项目只覆盖包含二个以上互不相关的集体谈判的养老金计划;第二,如果多雇主计划无力支付受担保的待遇,担保公司以贷款形式对其提供经济援助;第三,多雇主计划受担保的待遇通常低于计划提供的全额待遇,并且低于单雇主计划的担保待遇。自担保公司成立以来,多雇主计划担保项目财务运行状况良好,只有大约十多万名多雇主计划成员依靠担保公司的经济援助获得退休收入,本文主要讨论单雇主计划担保项目。
《雇员退休收入保障法》规定,担保公司对待遇确定型计划成员的待遇不是给予全额担保,而是有一定的担保限制。例如,它通常只担保一定限额内的待遇,目前对65岁退休的计划成员的最高担保额为每月3699美元(每年4.4万美元)。并且在计划终止前5年才提高的待遇不是给予立即的完全担保,而是在5年内,按每年20%的比例逐年增加担保额,直到全额给付;对停工待遇的最高月担保额要予以削减。此外,由于多数待遇确定型计划具有“后倾性”,养老金待遇随着工资和服务年限的增长而以更大幅度增长,在计划终止时成员待遇被冻结。担保限制以及待遇确定型计划待遇的后倾性使得对待遇确定型企业年金计划的公共担保有较大的共保因素。因此尽管有计划终止保险,但在计划破产终止时如果计划偿付能力不足,计划成员的养老金待遇也会受到一定的损失。
虽然担保公司隶属联邦政府,但它履行担保职能所需的资金不是来自税收,而是“自筹经费”,其收入来源主要有:待遇确定型计划缴纳的保险费、担保公司接管的终止计划的资产、终止计划的雇主对担保公司的负债以及担保公司的投资收益等等。此外,由于流动性需要,担保公司还可向财政部借款,借款限额为一亿。
1.保险费收入
待遇确定型计划向担保公司缴纳的保险费费率是由《雇员退休收入保障法》规定的。法律规定待遇确定型计划必须加入担保公司提供的担保项目,并依法为每个计划成员缴纳年度保费。根据待遇确定型计划偿付能力充足与否,担保公司对参保的单雇主计划收取的保险费可分为两类:固定保费和可变保费。
(1)固定保费是按计划参与人数缴纳的,无论计划筹资充足与否,都需要缴纳法定的固定保费。从担保项目成立以来,固定保费几经法律修订而提高,2006年以后,固定保费已由每人每年19美元上升到30美元,上升了58%。
(2)可变保费是针对偿付能力不足的待遇确定型计划收取的,可变保费的费率也是法律规定的,所有偿付能力不足的待遇确定型计划都适用统一的法定费率。偿付能力不足的计划缴纳的可变保费等于可变保费费率乘以计划未筹资债务(即计划筹资缺口)。目前可变保费费率是计划筹资缺口的千分之九,即每1000美元未筹资债务需缴纳9美元可变保费。
由于担保公司从成立直到1997年期间,财务状况一直是赤字,因此国会多次提高待遇确定型计划担保的保险费率。担保公司最初成立时,待遇确定型计划的费率是每人每年1美元,1978年费率提高到2.6美元,1986年提高到8.5美元。1987年又提高到16美元,并开始对偿付能力不足的计划收取可变保费。可变保费费率起初是6美元/1000美元未筹资债务,每人每年缴纳的可变保费最高不超过34美元,每人每年总保费最高为50美元。1991国会将固定保费提高到19美元,可变保费费率提高到9美元/1000美元未筹资债务,上限为每人53美元,每人每年总保费最高是72美元。1996年以后又取消了可变保费的限额。2006年美国政府为削减担保公司的赤字,把固定保费提高到每人每年30美元,并对固定保费实行物价指数化调整,对可变保费实行风险定价。从担保公司成立以来,其保费收人大部分来自于固定保费,很多筹资不足的计划都没有缴纳可变保费。
多雇主待遇确定型计划的费率最初是每人每年O.5美元,1980后提高到1.4美元,然后又逐渐提高到2.6美元,2006年以后进一步提高到8美元。
2.接管的计划资产
计划终止之后,担保公司成为终止计划的受托人,并接管被终止计划的资产。这些资产被分别放置到两个信托基金中(分别是单雇主、多雇主计划担保项目),并且进行投资。
3.雇主债务
雇主在终止其待遇确定型计划时,计划筹资缺口成为雇主对担保公司的负债。在1986年《单雇主养老计划修正法案》做出改变之前,雇主债务通常被限制在其净资产的30%以内,该法案取消了这个限制,使雇主就计划筹资缺口对担保公司的负债超出其净资产的30%,1987年以后计划未筹资债务全部被作为雇主负债。
4.投资收益
投资收益是担保公司将其资产进行投资的收益,是担保公司的一个重要收入来源。担保公司把单雇主养老金担保和多雇主养老金担保作为两个单独的财务项目来运行,每个担保项目都由滚动基金和信托基金组成,这两种基金是担保公司的主要资产。信托基金由担保公司已经接管或将要接管的所有终止计划的资产组成,可投资于包括股票、固定收益证券和房地产在内的多元化投资组合。
单雇主计划和多雇主计划向担保公司缴纳的保险费及其投资收益组成了滚动基金。单雇主计划担保项目的保费收入分别计入两个滚动基金,一个是由所有的可变费率保费和固定保费超过8.5美元以上的部分组成,另一个滚动基金由余下的固定保费组成。根据《雇员退休收入保障法》,前一个滚动基金具有较大的投资灵活性,可投资于政府或私人固定收益债券,后一个滚动基金只能投资于美国政府发行或担保的债券。
二 运作中存在的问题
(一)非市场费率诱发逆向选择和道德风险
1.待遇确定型计划担保的法定保险费不反映计划风险
在政府提供的企业年金担保制度下,保险费由法律规定,而不是像市场运行机制那样,按照计划风险程度来定价。《雇员退休收入保障法》规定的费率结构不能反映计划风险,因为固定保费是对所有待遇确定型计划按人头收取的,无论计划筹资充足与否都需要缴纳固定保费,筹资不足的计划需要缴纳可变保费,但可变保费费率也不能反映计划风险。
法定可变保费的费率是统一的,无论企业及其计划财务状况如何,都适用统一的费率,没有反映不同待遇确定型计划的不同偿付能力风险,从而没有反映待遇确定型计划对担保制度索赔的风险水平。待遇确定型计划风险取决于企业财务状况、信用级别、养老基金的投资组合、计划的待遇结构及成员年龄结构等因素,这些因素都影响到待遇确定型计划偿付能力,从而影响到对担保制度索赔的风险。一般来说,信用级别高的企业对其养老金计划债务违约的风险比较低,信用级别低的公司违约风险高。养老基金投资组合也影响计划资产价值波动风险,投资于权益类证券比例高的计划资产波动风险比较大。此外,待遇确定型计划如果提高待遇水平,计划债务也相应增加,如果计划没有相应增加缴费作为保障,计划筹资缺口就会加大,对担保公司索赔的风险就相应提高。而可变保费费率没有考虑这些因素,因此没有反映计划偿付能力风险。
可变保费额等于待遇确定型计划未筹资债务乘以可变保费费率,可变保费额虽然考虑到计划未筹资债务大小,但由于统一的法定可变保费费率不反映计划风险,因此可变保费只是部分地反映了它对担保公司构成的风险。而且,由于待遇确定型计划筹资规则对计划筹资率衡量是不准确的,可变保费与计划风险的关联更加微弱,后面还要具体分析。
2.非市场费率隐含的再分配效应造成逆向选择
由于保费不是根据计划实际风险程度来定价,待遇确定型计划举办人之间有着某种再分配效应,即财务困难、计划筹资不足的公司通过担保项目,把其计划的风险和成本转移给了财务状况良好、计划筹资充足的公司,财务稳定的公司向担保公司缴纳的保险费高于其计划的风险程度,等于是对经营困难的公司给予了补贴。
非市场费率的再分配性质在计划举办人之间诱发了博弈行为,计划举办人对担保公司的逆向选择对担保公司财务可行性构成了威胁。计划举办人作为理性经济人,必然做出对自己有利的选择:财务状况良好的公司为了避免缴纳高于其计划风险的保险费、补贴财务困难的公司,往往倾向于终止其待遇确定型计划而转向缴费确定型计划,从而退出担保制度;而财务状况差的计划举办人则愿意享受政府担保,倾向于维持其待遇确定型计划。这种逆向选择不仅使担保公司担保的计划数量以及保费收入来源减少,而且使担保制度运作的保险机制――大数法则受到破坏。逆向选择导致留在担保制度中的计划多数是偿付能力风险高的计划,使担保公司承保的风险更加集中,不能通过大数法则来分散风险,可能导致企业年金担保制度的瓦解。
3.不按风险定价的企业年金担保制度造成道德风险
一个设计恰当的保险制度应该有各种机制来鼓励负责任的行为(即减少损失发生概率的行为),阻止可能提高索赔概率的冒险行为;而一个设计不当的制度会引发道德风险,危害保险制度的财务稳定。正如为什么银行资本金标准要按风险来确定一样。
可变费率既然与计划破产风险无关,计划发起人无论给担保制度带来多大风险都不会受到任何惩罚;政府提供的企业年金担保制度缺乏基本的制约和平衡手段,它既不能采取基于风险定价的传统保险承保方式,也不能拒绝风险过高的待遇确定型计划参保。这种担保机制使得任何保险制度都难以避免的道德风险问题在企业年金担保制度下更是防不胜防。企业年金担保制度面临的道德风险主要有以下几种情况:
第一,提高待遇承诺
财务困难的公司可能做出慷慨的待遇承诺,以换取雇员对工资要求的让步(在当前法规下,只要计划筹资率不低于60%,就可以提高待遇),因为提高工资的成本发生在当期,而养老金待遇提高的成本可以在30年之内摊销。财务困难的公司提高待遇承诺而不相应提高缴费,导致计划债务增加,筹资缺口更大,使计划能够履行其债务的能力更弱,从而使担保公司面临的损失风险加大。
在雇员方面也存在道德风险。由于受到担保公司的担保,雇员没有动力关心计划筹资状况和监督雇主缴费。在计划筹资不足的情况下,雇员可能不要求雇主提高计划缴费,而是选择要求提高工资或其他福利,甚至愿意放弃涨工资的要求,而接受更高的退休待遇承诺。因为雇员知道无论雇主能否履行其待遇承诺,他们的待遇都受到保障:雇主财务状况如果好转,就能够承担提高待遇的成本,如果没有好转,提高待遇的成本就通过担保制度转嫁到其他雇主身上。
第二,修改精算假定以降低缴费
财务困难、计划筹资状况差的企业可能通过修改某些精算假定,来降低计划债务,例如提高贴现率假定、延长退休年龄假定以及缩短预期寿命假定等。修改精算假定使筹资率不足的计划“显得”筹资充足,从而降低缴费要求,降低向担保公司缴纳的保险费。雇主还可以通过延长未筹资债务的摊销期,使计划筹资缺口更大、存在的时间更长,从而使计划偿付能力风险更
高。
第三,对计划资产进行过度冒险的投资
雇主在缴费支付能力低、计划偿付能力不足时,可能对养老基金进行过度冒险的投资。计划举办人为弥补筹资缺口而对养老基金进行高风险投资,高风险投资如果成功地取得高回报,受益的是雇主――雇主的筹资要求和负担减轻了;如果冒险投资失败,资产价值受到损失,损失可以转嫁给担保公司,进而把风险转嫁给其他企业。对计划进行高风险投资还使雇主有理由提高贴现率假定。
4.计划筹资率衡量不准确造成担保公司保费收入受到重大损失
筹资不足的待遇确定型计划应缴纳的可变保费额等于可变保费费率乘以计划筹资缺口,但由于待遇确定型计划资产债务衡量不准确往往导致计划筹资缺口被低估,使得很多资金严重短缺的计划都不用缴纳可变保费。待遇确定型计划以长期投资回报率作为贴现率假定会低估计划债务、计划“当前债务”低于“终止债务”、对未筹资债务摊销期过长、烫平资产价值波动、计划贷方余额可以抵免现金缴费等,都导致计划未筹资债务被严重低估,计划筹资率被高估。于是很多实际上筹资不足的计划都被认为是达到筹资要求的,从而免于缴纳可变保费。例如,近来终止的伯利恒钢铁公司、安可尔玻璃公司和宝丽来公司的企业年金计划留下巨额未筹资债务,但它们在终止前都没有缴纳可变保费。这是由于在2001~2002年,股市下跌和利息率下降使计划筹资不足程度加重,待遇确定型计划雇主为了避免养老金缴费支出的增加,向国会游说降低缴费要求,因此国会通过临时立法放宽了估算债务的贴现率,使计划筹资率“提高”。这就是为什么美联航在2003年终止其计划并向担保公司索赔时,尽管其计划筹资率仅为50%,而它在计划终止前4年却没有缴纳可变保费的原因。
可变保费的费率设计中的漏洞使担保公司损失了很大部分的保费收入。总体来看,在2003年,筹资不足的待遇确定型计划中,仅有覆盖了10%成员的计划缴纳了可变保费。如果用9美元的可变保费费率乘以待遇确定型计划未筹资债务,就可以清楚的看到现行保费规则的不足。2002年待遇确定型计划按市场价值计算的筹资缺口为4000亿美元,如果按法律规定应该总共应缴纳36亿美元的可变保费,而实际上担保公司的可变保费收入才2亿(当年的总保费收入为7.87亿,其中5.86亿是来自于每人19元的固定保费)。这意味着,每1000美元筹资缺口才收了O.5美元保费,这个费率仅为法定费率的5.5%。
不仅如此,由于筹资不足的计划免于缴纳可变保费,使得担保制度的缺陷更加严重。设计可变保费的一个原因是为了发挥保险费激励机制,对筹资不足的计划施加保险费惩罚,鼓励雇主及时足额缴费,维持计划偿付能力,但由于待遇确定型制度筹资率衡量的问题和担保制度费率设计上的漏洞,很多筹资不足的计划却不用缴纳可变保费,使得可变保费并没有起到激励雇主缴费、加强计划偿付能力的作用。
在目前的政府担保制度下,担保公司被要求自筹经费而没有政府财政支持,然而它却没有制定保险费的权利,也没有权利拒绝担保风险过高的计划。所以,在现行规则下,担保公司大部分时间都出现大额赤字是不奇怪的。
(二)计划在偿付能力严重不足的情况下仍然可以累积甚至提高待遇
在计划偿付能力不足的情况下,待遇限制是很关键的,它可以控制债务增长,从而保证计划成员能够领到其既得待遇。然而,在2006年企业年金改革之前,企业在计划筹资不足时,还允许成员继续积累待遇,在计划筹资率不低于60%时,计划待遇还可以提高。正是由于这个原因,企业有积极性提供慷慨的养老金待遇,而不是提高当前工资;由于待遇受到担保公司担保,雇员也可以接受退休待遇的提高,作为对放弃工资水平要求的补偿。如果计划筹资状况不良,公司应该被禁止提高其计划待遇,对财务困难的公司举办的计划更应该限制其待遇增长,除非它在待遇提高的同时相应增加缴费。所以,美国2006年《养老金保护法》(Pension Protection Act of 2006,P.L.109~280)制定了一套限制待遇的措施,计划能否积累和提高待遇,须视计划举办人的财务状况和计划偿付能力而定。但限制待遇积累和增长的不利之处在于,它限制了雇主在工资政策和工资谈判中的灵活性。
(三)担保公司保护计划成员待遇的能力很有限
担保公司制定了早期预警系统,在待遇确定型计划偿付能力不足时,对举办计划的企业进行监督,以尽早发现可能损害养老金安全的交易,并为该计划及其担保项目安排恰当的保护措施。早期预警系统允许担保公司在损失发生之前予以防止,而不是等到企业破产、其财务资源受到限制时,才来收拾残局。一旦发现可能危及其财务稳健性的交易时,担保公司就会与企业代表协商,提高缴费;或在交易中对偿付能力不足的计划给予保障,制定一个既适合于企业业务开展,又不会危及计划偿付能力的解决方案。
尽管如此,担保公司保护计划成员的能力是极其有限的,特别是当计划举办人没有缴费能力时。除了终止计划并接管计划外,担保公司没有强制执行权力,没有其他办法可以实施。尽管担保公司成功地以终止计划相威胁,来防止滥用担保制度的情形,但它只是一个不锋利的钝工具。终止计划只是一个没有办法的办法,因为它意味着成员将不再积累待遇(甚至连承诺待遇都可能遭到损失),而担保公司则承担了本来可以避免的损失。
此外,虽然待遇确定型计划的筹资缺口构成雇主对担保公司的负债,但在美国目前的破产法下,担保公司在计划举办人破产清算时,对其非养老金资产没有索赔优先权,其索赔权位于其他债权人之后。因此在计划终止时,担保公司能够从计划举办人那里恢复到的资产是非常有限的,这削弱了担保公司履行担保职能的能力。
(四)待遇确定型计划信息不透明使计划偿付能力不能受到有效监督
保证待遇确定型计划偿付能力的一个重要条件是,待遇确定型计划财务状况和雇主缴费受到计划成员、投资者和担保公司(作为监管机构)及时有效的监督。这些利益相关者能否对待遇确定型计划筹资进行有效监督,首先取决于他们能否及时掌握待遇确定型计划信息,了解待遇确定型计划筹资状况、影响计划资产负债的因素以及计划终止对成员待遇的影响等。但目前法规没有要求计划筹资信息必须公开,使计划成员不能掌握计划筹资状况。信息披露的严重时滞和局限性使担保公司也不能获得准确及时的信息。
待遇确定型计划信息不透明使得计划成员不能掌握计划筹资状况,无法监督雇主缴费。目前只有在筹资率低于一定水平情况下,计划成员才能获得关于其计划筹资状况的年度通知,通知信息中也没有反映在计划终止的情况下,计划筹资缺口有多大,对成员退休待遇有什么影响。另一方面,由于待遇确定型计划受到担保公司的担保,使得雇员监督雇主缴费的激励弱化,但很多计划成员并不知道担保公司提供的待遇担保是有限额的,当他
们发现担保公司的担保不包括某些待遇,包括某些提前退休待遇时,甚至会感到吃惊。
投资者也需要了解有关他们所投资公司的养老金计划筹资状况的信息,因为养老金筹资状况对公司营利能力和资本结构都会产生影响,但法律规定只有在上市公司待遇确定型计划对公司财务状况有重大影响的情况下,才须在其向证券交易委员会提交的10~K报告的脚注中,说明养老金计划对公司资产负债表及营利能力的影响。在近年来不利的经济情形下,很多股东才发现,他们没有完全理解待遇确定型计划的风险及其对公司稳健性的重大影响。
担保公司有效监督计划执行筹资规则的一个前提是,它必须要准确及时的掌握养老金计划的信息。待遇确定型计划举办人应按规定提交“5500报表”,报表格式是由担保公司、劳工部、税务局联合制定的,用于报告关于养老金计划资产、债务、保险以及金融交易等详细信息,此外,还应提交经独立注册会计师审计的财务报告和精算报告等附表。但是待遇确定型计划报表有严重的时滞,现行养老金法规允许计划举办人在年度结束后的九个半月内向劳工部报告,到担保公司收到信息时,计划信息已经过去了两年半之久。这时,市场状况、计划筹资状况等都可能发生了很大的变化,使得担保公司不可能及时掌握计划筹资状况的信息。由于市场的动态性和不稳定性,关于计划筹资状况的信息有很强的时效性,过时两年半之久的信息使得担保公司很难做出合理的对策措施,因此报表对监督计划筹资状况的价值非常有限。
在某些情况下担保公司确实能够及时获得计划筹资信息:《雇员退休收入保障法》规定待遇确定型计划未筹资债务超过5000万美元以上时,应提交4010报告,报告中应包括雇主的专有信息、养老金资产和计划终止债务。因此对于偿付能力严重不足、对担保制度构成损失威胁的待遇确定型计划,担保公司能够收到较为及时的资产负债报告。但是,这仅限于数量有限的待遇确定型计划,而且这还意味着,除非计划基金财务状况出现重大问题,一般来说,担保公司对参保计划进行日常独立评估的能力是十分有限的。等到担保公司发现计划存在资金缺口时,计划资产早已严重短缺,其原因可能是企业自身财务状况已经陷入困境、无力缴费所致,这个时候要求企业增加缴费,可能加速企业破产和计划终止。
除了信息披露的上述时滞和局限之外,由于对待遇确定型计划资产负债衡量的不准确以及筹资规则的局限,精算评估报告往往掩盖了计划的实际筹资状况,在待遇确定型计划筹资不足时,报告显示计划可能是筹资充足的,具有误导性。这使得计划成员、投资者和担保公司都不能及时掌握计划真实的筹资状况,因而无法及时采取有效措施督促雇主缴费和防范计划偿付能力风险。
三 面临的财政危机及改革局限
企业年金担保制度设立的初衷是通过待遇确定型计划举办人向担保机构缴纳保险费,实行自筹经费,而不是由一般税收来给予担保。如果由一般税收来填补担保制度的亏空,把雇主待遇确定型计划违约风险转嫁给一般纳税人,这将不符合社会公正的原则。因为受到企业年金计划覆盖的只是占总人口一小部分的正规部门企业的员工,大部分人没有任何企业年金待遇,让没有任何企业年金待遇者纳税,来补贴享有退休待遇者,这显然有悖于社会公正。因此,从政治经济学的角度来讲,待遇确定型计划举办人应该对自己做出的待遇承诺负责,而企业年金担保制度应该在所有待遇确定型计划之间实现风险分摊,即担保制度应该自筹经费,收支平衡,不应该产生巨额财政亏空而把负担转嫁到一般纳税人头上,产生“负的外部性”。
然而,公共担保制度实行非市场费率,必然导致激励和约束机制的缺失,诱发严重的逆向选择和道德风险,破坏企业年金担保制度运作的风险分摊机制,使企业年金担保制度难以实现制度内收支平衡。
此外,待遇确定型计划本身的风险和不可持续性也不可避免地会给担保机构造成巨大的财务风险,并且决定了公共担保制度在财政上的不可持续性,必然积累起巨额赤字,给政府和纳税人造成潜在负担。因为待遇确定型计划面临着雇主破产风险、市场风险和人口风险,而且信息不透明使其财务状况难以受到有效监督。特别是系统性经济衰退和金融危机可能导致待遇确定型计划财务状况普遍恶化导致其纷纷破产终止。最后,待遇确定型计划缺乏可持续性,随着企业和计划运作时间的推移,待遇确定型计划债务加速积累,使企业缴费负担加重,甚至可能拖垮企业,最后不得不终止计划,将其债务转嫁给担保机构。
所以毫不奇怪,担保公司自1974年成立以来,其财务长期可行性就一直是令人关注的问题。事实上,除少数年份外,担保公司单雇主计划担保项目长期处于赤字状况,只有经过了90年代经济长期繁荣之后,到1997~2000年间,担保公司才有了少量盈余。然而从2001年开始,美国经济衰退造成待遇确定型计划举办人逐渐失去缴费能力,计划资产价值大幅缩水,待遇确定型计划筹资状况急剧恶化。单雇主待遇确定型计划未筹资债务飙升至4500亿美元以上(见图2),计划偿付能力风险骤增,使担保公司面临巨大损失风险。
资料来源:Total Underfunding of All PBGC Insured single-Employer DB Plans
由于待遇确定型计划筹资规则的局限,破产终止的待遇确定型计划往往偿付能力严重不足,留下巨额债务抛给担保公司承担。在20世纪90年代初经济衰退期间,担保公司就吸收了大额索赔,例如东方航空公司待遇确定型计划6亿美元,泛美航空公司待遇确定型计划8亿美元。本世纪初,待遇确定型计划筹资状况普遍恶化,违约案件大幅增加。从2002年以来,担保公司遭遇了历史上最大的索赔。例如担保公司接管了钢铁产业和航空业的养老金计划,这些计划都存在巨额筹资缺口,包括国家钢铁公司13亿美元、LTV钢铁公司19亿美元,伯利恒钢铁公司39亿美元。对航空业养老金计划的赔偿案包括,2003年2月对美国航空公司飞行员计划的6亿美元赔款,还有2005年1月该公司覆盖其乘务员、机械师和地面服务雇员的养老金计划终止时留下的23亿美元养老金债务。担保公司单雇主担保基金的最大赔偿额是在2005年4月,当担保公司同意美联航四个大型养老金计划终止时,需要为其支付的66亿美元养老金债务。这些清楚地反映了待遇确定型计划给政府造成的风险和财政负担,待遇确定型计划举办人可能并确实因为财务状况恶化和破产清算,无法履行其养老金债务,而将其转嫁给政府担保机构。
近年来待遇确定型计划的巨额索赔导致担保公司的财务状况急剧恶化。在2002年底,担保公司累计赤字为36亿,在2004年,单雇主计划担保项目的净损失总计121亿,到2004年底,累计赤字已达到233亿美元,比2003年翻了一番(见图3)。担保公司对纳税人构成了巨大的潜在负担,因为当担保公司财政赤字积累到其无法维持的时候,国会和纳税人最后不得不保释它,正如美国联邦存款保险公司经历的那样。
有人认为待遇确定型计划和担保公司目前的困境只是周期性的,今后的财务可行性还有待观察,如果经济形势好转,股票回报和利息率恢复到历史水平,待遇确定型计划筹资状况和担保公司的财务状况将会得到改善。这种假定可能会发生,也可能不会发生。一个简单的事实是,无论股票价值还是利息率变化趋势都是我们所无法预测的,我们既不能假设90年代股票市场史无前例的收益率还会重演,也不能假定利息率会回复到历史水平。
事实上,近年来不利的经济状况只不过是把待遇确定型计划及其担保制度内在的结构性缺陷暴露出来了。即使股票价值和利息率上升会改善待遇确定型计划筹资状况,但它还是不能解决企业年金担保制度中根本的结构性缺陷。企业年金担保制度的前途不容乐观。
担保公司面临的风险和财政危机亟待解决,美国政府对企业年金担保制度改革最重要的措施之一就是费率改革。美国政府在2005年《赤字削减法》(De ficit Reduction Act of 2005,P.L.109~171)中对企业年金担保的保险费率进行了改革:一是提高固定保费并实行物价指数化调整,二是对可变保费费率实行风险定价。这些费率改革措施是为了补偿担保公司的财政赤字,解决公共担保制度中激励机制缺失的问题,引入费率激励和约束机制。但这些费率改革举措又都有各自的问题和局限性。
1.提高固定保费
担保公司成立以来,固定保费费率四次上调,最近的一次是1991年制定的,将固定保费从每人每年16元提高到19元,但这对增加担保公司保费收入的作用十分有限,因为固定保费没有反映从1991年以来的通货膨胀。鉴于担保公司预期会面临的更高索赔额,并且为了在一个合理期限内摊销担保公司现有的赤字,2005年《赤字削减法》把单雇主计划固定保费从19美元/人/年提高到30美元/人/年,把多雇主计划固定保费从2.6美元/人/年提高到8美元/人/年,并且今后固定保费将根据通货膨胀率进行自动调整。
但提高固定保费会影响所有计划,无论计划筹资的状况如何。这会使财务困难的计划更容易破产,而财务健全的计划举办人则更加觉得“吃亏”,抱怨说自己受到了不公正的惩罚,因为他们被迫缴纳更高的保险费,不是因为他们企业年金计划的风险上升了,而是为了补偿其他公司计划的失败。这可能激励财务稳健的企业终止其待遇确定型计划,使得担保制度承保的计划数量减少,保费收入来源减少,而留在担保制度内的计划风险更加集中,债务风险更高。
2.对可变保费实行风险定价
对可变保费实行风险定价,就是根据计划举办人的财务状况和发展前景、计划资产投资组合、计划成员待遇结构等风险因素来确定费率。企业年金担保制度实行风险定价既有好处,也有不利之处。好处是可以增加担保公司的保费收入、补偿其财务赤字;并且使保险费率反映计划的偿付能力风险,通过费率激励机制,奖励筹资状况良好的计划,惩罚违约风险高的计划,从而激励雇主为计划足额筹资,消除非市场费率造成的道德风险等扭曲效应。
企业年金担保制度实行风险定价的不利之处是,它可能使计划举办人在因财务困难而无力缴费时,面临更沉重的保险费负担,加大计划终止的概率;同时,按风险程度确定费率对担保公司来说更加难以管理,会增加担保公司的管理复杂性和行政成本。
四 结 论
待遇确定型企业年金计划面临着雇主破产风险,而雇主破产风险与经济和产业结构具有高度相关性,所以私人市场不能为待遇确定型计划提供保险产品,需要政府提供担保。然而,对待遇确定型计划提供的公共担保无法避免逆向选择和道德风险问题,而且在公共担保制度下,保险费率不是按计划风险来确定的,使得企业年金担保制度存在更严重的制度性缺陷,比其他保险制度更容易诱发逆向选择和道德风险,破坏了担保制度的保险机制和财务可行性。并且待遇确定型计划面临着风险和不可持续性,在经济危机和产业结构衰退情况下,必然将其巨额债务转嫁给政府担保机构,给政府财政和纳税人造成巨大风险和潜在负担。
可见,待遇确定型计划的公共担保制度难以避免公地悲剧,不能按照保险机制实现自负盈亏,且为政府带来巨额潜在财政负担。实际上,如何处理待遇确定型计划及其担保制度早已成为很多国家政府头痛的重大公共政策难题。这就是为什么美国和几乎所有经合组织国家纷纷放弃待遇确定型计划而转向缴费确定型计划的根本原因,也是中东欧国家在经济转型过程中一开始就建立缴费确定型计划的根本原因,同时,也是中国必须坚持缴费确定型计划的根本原因。
郑秉文:中国社会科学院拉丁美洲研究所所长、研究员
关键词: 鲁奇; 加压气化; 工艺流程;工艺条件; 优化控制
中图分类号: TG453 文献标识码: A
近几年, 随着中国煤化工产业的蓬勃发展, 煤的气化技术作为煤转化利用的领先技术和核心技术, 得到越来越广泛的应用。煤气化单元在煤化工生产装置投资中占有重要比例, 不同煤气化技术投资差异巨大, 因而煤气化技术的选择对项目固定投资有重要影响。同时, 不同气化技术的工艺特点、技术指标、设备结构等也存在较大差异,不同的煤种、产品方案和规模应选择适宜的气化技术, 从而做到技术和经济均可行。鲁奇(Lurgi)气化技术是最早应用于工业化的气化技术之一, 也是在加压气化工艺中应用最多的气化技术。
1、鲁奇气化工艺流程及特点
鲁奇气化典型工艺流程如图1所示。
5~50mm块煤经煤溜槽、煤锁进入气化炉。水蒸气和氧气混合后从气化炉底部经炉篦进入气化炉, 在30MPa、1000 ℃的条件下, 与煤发生气化反应。从气化炉出来的粗煤气, 温度高达220~600℃ , 经喷冷器后温度降至200~210 ℃左右, 进入废热锅炉回收余热, 温度降至1800℃。左右, 粗煤气经气液分离后进入下游序。废热锅炉可产生0.5MPa~0.6MPa的低压蒸汽从喷冷器洗涤下来的含焦油和尘的煤气水随煤气一起进入废热锅炉底部分离器, 初步分离油和水。部分含尘煤气水由循环泵返回到洗涤冷却器, 其余送至煤气水分离单元。气化炉气化产生的灰渣周期性通过灰锁斗排出。
图1鲁奇气化工艺流程图
具体在用软水水洗之前还需用油洗以去除煤气中的轻油等杂质,由下图知鲁奇加压气化工艺主要分为四个阶段,分别为气化过程,冷凝冷却过程,油洗过程以及水洗过程。气化过程产生灰渣,冷凝冷却过程产生焦油和酚水(含酚类的废水),油洗过程产生了氛水和轻油,水洗过程则只产生了轻油,经过这四个过过称,鲁奇炉产生了不少的废物,如何利用这些废物,就成
了工程科学界的一个课题。
鲁奇气化工艺主要有以下特点:
1) 以碎煤为原料。一般采用5~50mm的块煤进料, 且下限率不能过高。一般要求煤的反应性好、无粘结性和弱粘结性、机械强度较高、灰熔融性温度较高。因此适宜的煤种为褐煤、次烟煤、贫煤和无烟煤, 对一些水分较高( 20%~30%)和灰分较高(如30%)的劣质煤也适用。与气流床工艺相比, 鲁奇炉采用碎煤为原料, 进入炉煤的处理费用低。
2) 耗氧率低。气化为干法排灰, 使用纯氧气化, 为防止结渣, 采用较高汽氧比, 因此氧耗较低, 约为气流床氧耗的70%, 可在空分制氧设备上节省大量投资。
3) 气化后煤气质量较好。气化产生的煤气中CH4 含量较高, 达10%左右, 适合于生产城市煤气和代用天然气(SNG), 将CH4转化为CO和H2后也可以用于生产化工产品,比如甲醇和氨。
4) 煤气成分有利。粗煤气中H 2/CO为2.0, 不经变换或少量变换即可用于F-T合成、甲醇合成、天然气合成等产品生产, 对比气流床气化减少了CO变换工序。
5) 汽氧比。该工艺最重要的工艺操作参数为汽氧比,与气流床强调的氧煤比有一定区别, 但目的相同, 就是控制一定的气化炉温度。汽氧比的确定通常根据煤样的ST温度、反应活性、产生的灰渣状态和煤气组成质量。
6) 产物热回收方便。固定床气化气、固两相逆流接触, 通过逆流操作实现高的冷煤气热效率, 逆流操作使粗煤气和灰渣均以较低的温度离开气化炉, 与气流床相比,在高温煤气和高温液态渣的热回收方面有优势。
7) 气化工艺成熟, 设备国产化率高、造价较低, 在投资上较气流床占有较大优势。
2、 鲁奇气化工艺条件的确定
加压鲁奇气化必须在一定条件下才能反应,条件主要包括气化压力,温度,气化剂等,如下
图2 鲁奇气化工艺温度压力曲线图
2.1气化温度的确定
气化温度对过程热力学和动力学产生决定性影响,温度和压力对生成产物成分的影响曲线如上图.可知当温度增加CH4生成反应直线下降,常压1000℃时,几乎没有甲烷生成,,然而H2,CO生成反应却直线上升,平衡产率达100%,在生产中不能只看到热力学这方面,更重要的是反应动力学,要从最经济出发,综合各种条件得到最佳工艺条件。实践证明,提高操作温度是强化生产的最重要手段。
气化操作温度主要根据灰熔点和灰的品位来定。一般长渣煤,燃烧区最高温度。选择选择T2操作短渣煤,最高温度不能超过T2。 操作温度高有如下好处。
(1)温度高,气化反应速度大大增加,投资减少,煤气成本降低。
(2)水蒸汽/氧气比可以降低,减少蒸汽消耗,蒸汽分解率提高,未分解蒸汽少了,从而带走显热少了,减少了氧耗。水蒸汽/氧气比低,煤气水少了,处理煤气水的投资费用相应减少。
2.2气化压力的确定
提高气化压力最显著的效果是
(1)节省动力,压力越高,节省动力越多,因压缩一体积的氧,随煤质不同可得到体积同样压力的粗煤气。
(2)提高气化压力,气化反应速度加快,气化强度随气化压力的0.5次方增加,大大节省投资。
(3)提高操作压力,粗煤中CO2含量迅速增加,如上图活性越好的煤,操作压力高,可得含CH4高的煤气。
(4)提高操作压力,减小了粗煤气离开煤层的速度,减少了煤气中的含尘量。
当然提高压力操作,要求设备制造技术高。蒸汽分解率有所下降。但这都不是主要的,在技术可靠的条件下,制取合成氨,甲醇,代用天然气时,尽可能提高压力操作。
2.3气化剂的确定
气化剂及其各成分的比例影响过程热力学、动力学。气化剂不同,所得煤气成分,热值相差很大。气化剂主要是根据煤气的用途决定。如制取各种用途的合成气,城市煤气,应选蒸汽--氧为气化剂。H2O,蒸汽/O2与煤的灰熔点、活性、粒度有关,一般H2O/O2=4.5~8kg/Nm3。若制得的煤气用来合成油,可用部分CO2代替高压蒸汽,CO2的加入量还可控制CO的生产量。H2也可用作作气化剂,制得高浓度CH4的管道煤气。
2. 4气化强度确定
气化强度是气化压力、温度及煤的活性,粒度和灰中含碳量等决定的。气化温度高,活性好,粒度合适,在30kg/cm3气化,生产强度为4000~5000Nm3/hm2灰熔点太低,活性差的煤,生产强度较低,灰中含碳量一般控制3~5%。对灰熔点高、活性好的煤,粒度更显得重要,否则将限制生产强度的提高。
3、鲁奇气化工艺经济优化控制
为了有效提高鲁奇气化炉经济运行效果,对影响气化炉能耗的原因进行分析就很必要了,从改善入炉煤煤质到节能技术的应用等方面对鲁奇气化工艺进行优化控制,提出根据灰熔点分类堆放,降低灰分,加强矸石清除能力,选择合适汽氧比等气化炉稳定经济运行的措施 ,研究结果表明,通过改变原料煤煤质优化气化炉工艺控制以及采用节能技术,可有效降低鲁奇气化炉的能耗指标。
3. 1根据灰熔点分类堆放
据鲁奇气化炉对煤的特殊要求,煤炭采购中应将灰熔点作为一项主要的控制指标,尽可能集中采购灰熔点相近的煤种并分类堆放。
3. 2降低灰分,加强清除能力
灰分和矸石无任何利用价值,增加了运输成本煤炭采购中应根据价格合理控制灰分,灰分含量越低越好。
3 . 3根据生产负荷合理选择发热量,保证用煤粒度
根据生产负荷采购相应热值的煤,可通过减少运行炉数量来提高生产负荷,根据生产负荷合理选取适合鲁奇气化工艺的煤,避免盲目追求过高固定碳含量或发热量,造成原料成本过高,气化炉运行不经济。
3. 4选择合适汽氧比
通过对气化炉灰样中残碳含量和粗煤气成分的分析,结合现场灰渣的颜色粒度下灰量等因素,在保证灰不熔融的情况下,根据固定碳含量调整汽氧比提高气化反应温度,降低粗煤气中CO2含量,提高粗煤气品质,以达到提升经济效益的目的。
3. 5减少气化炉开停车次数
加强设备检修管理,根据气化炉各部件的检修周期,合理安排气化炉的检修计划,减少炉子启停次数。
3. 6三废问题
从备煤和破碎中产生的煤粉要另加处理装置。它们的最终处置办法取决于每个装置。从洗涤冷却器和脱酚系统等排出来的废水含有有机的和无机的杂质需要进行生化处理。回收的无机物可与灰渣混合后填地用。焦油、轻油、酚、石脑油、氨和硫是鲁奇加压气化系统产生的副产品。这些副产品的数量是因原料煤种而变化的。如果没有市场的话,所有这些均需专门处理。例如回收的有机物可以循环回气化炉中。但其中含有高附加值的焦油、酚、氨等有用的化工产品, 当装置规模较大时, 将有一定优势。
4、鲁奇气化技术在中国煤化工行业应用前景
煤的气化是现代煤化工技术的核心, 煤气化可得到合成气CO和H2, 再由合成气可合成生产氨、甲醇、含氧化学品、油、天然气等多种碳氢化工产品和能源产品。30多年来, 国内外煤气化技术快速发展, 以气流床气化技术为代表现代煤气化技术为煤化工的建设提供了强大的支持。应用于大型煤化工项目的可选气化技术的典型煤气组成见表3
煤化工的发展要受煤种条件的限制, 尤其在中国东北、云南等部分地区, 煤种为高水分的褐煤, 对于气流床气化存在干燥的技术和经济问题,而鲁奇炉不用干燥直接气化褐煤已有成熟的应用经验。在气化装置的投资上, 气流床气化装置投资巨大, 包括干粉和水煤浆在内, 单台气化炉投资均在亿元以上, 而单台鲁奇炉投资仅在3000万~ 5000万元之间, 若将空分制氧装置计算在内, 则投资相差更大。在规模适应性上, 气流床气化炉适合于大型化。比如甲醇规模要在50万t/a以上, 而鲁奇炉产气能力适
图3典型煤气化技术煤气组成
图4几种煤气化技术的气化炉示意图
中, 可灵活地适用于不同规模。在三废排放上, 主要指气化废水, 气流床气化要略优于固定床气化。但据报道, 在大平原和萨索尔厂, 气化废水经酚氨回收后进入生化处理, 处理后的水可作为循环水补充水, 循环水排污水经多效蒸发后, 浓缩液返回到气化炉, 无废水排放。从煤气用途分析, 因鲁奇炉粗煤气含10%左右的CH4, 更适合于生产代用天然气(城市煤气)或联产甲醇。
综上所述, 鲁奇加压气化是一项成熟的技术。根据煤的性质和气化工艺分析, 我国水分含量高的褐煤, 更适合用于鲁奇加压气化。近几年来, 鲁奇加压气化技术在我国正受到越来越多的重视, 因此, 在中国煤化工发展的大潮中, 该技术将具有广阔的应用前景。
参考文献:
[1] 宿凤明,刘江,米文真煤质对固定床气化炉气化性能影响的工业试验研究[J]节能技术2010,28(1):21—24
关键词 火电厂;发电技术;大气污染;环境成本
中图分类号 TM611.3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)89-0048-02
0 引言
电力处于我国能源战略的中心,无论是电源还是电网,在建设和生产运营过程中都必须使用或者耗费大量的自然资源(水资源、土地、环境容量、煤炭、石油、天然气等)。
目前电力市场已将环境成本纳入发电总成本中,因而发电厂大气污染物的控制已经是发电成本的组成部分,影响到发电企业的市场竞争力。
国内外针对火电厂大气污染物的研究主要为针对单一污染物的控制技术研究,如除尘、脱硫、脱硝等。近年来,已经开始从发电技术角度来考虑污染物的控制及资源节约的问题。
1 主要火力发电技术
当前,为提高火电机组的环保性和经济性,很多先进国家应用的火电新技术包括:燃气--蒸汽联合循环发电技术、超(超)临界发电技术、循环流化床(CFB)发电技术、整体煤气化联合循环(IGCC)发电技术、大容量热电联产发电技术及大型空冷发电技术等。
根据发电技术的基本发展趋势,结合对经济、技术、环境等各方面因素的考虑,可以预测,在中长期内,世界发电技术的发展将主要集中在以下几项技术:常规燃煤技术,流化床燃烧技术,燃气-蒸汽联合循环发电技术、超临界和超超临界发电技术、整体煤气化联合循环发电技术[1]。
2 污染物控制效果和环境优势
2.1 高参数机组
超临界、超临界火电机组具有非常明显的改善环境和节能的效果,超超临界机组与超临界机组相比,热效率提高了1.2%。所以,未来火电建设将主要发展高效率高参数的超临界(SC)和超超临界(USC)火电机组。
超(超)临界火电机组是目前世界上较为成熟的先进发电技术,主蒸汽温度/再热蒸汽温度为600℃/600℃的超超临界火电机组供电效率可高达45%。在对超超临界机组安装脱硫、脱硝装置后,其SO2排放浓度能够控制在200mg/m3,NOx排放浓度能够控制在200 mg/m3以下。
2.2 流化床机组
循环流化床燃烧技术具有以下特点:气固混合好;燃烧速率高,特别是对粗颗粒燃料;绝大部分未燃尽的燃料被再循环至炉膛,其燃烧效率可达到97.5%-99.5%。
循环流化床锅炉800℃~900℃的燃烧方式和大量循环物料,一方面能够控制氮氧化物(NOx)的生成,另一方面也是石灰石脱硫的最佳温度。将石灰石随着煤粒一并送入炉膛,就能够在燃烧过程中进行高效地脱硫。脱硫率可达80%~95%,NOx排放可减少50%。
2.3 燃气-蒸汽联合循环发电技术
联合循环是指将在中低温区工作的蒸汽轮机的朗肯循环与在高温区工作的燃气轮机的布雷登循环进行叠置,将其组成一个总能系统循环,它的燃气初温很高(1 100℃~1 300℃),蒸汽做功后终温又很低(30℃~40℃),这样不仅实现了热能的梯级利用,同时也提高了总的循环效率。
燃气-蒸汽联合循环的效率可以达到60%左右,联合发电成本下降10%,与常规的亚临界燃煤机组相比,CO2减排量可降低30%左右,SOx的排放减少90%,NOx的排放减少50%[2]。
2.4 整体煤气化联合循环发电技术
整体煤气化联合循环简称IGCC,是空气分离技术、煤气净化技术、煤的气化技术、高性能的燃气-蒸汽联合循环技术等多种高新技术的集成体。IGCC先是将煤气化过程中产生的可燃气体进行脱硫、净化等处理,去除煤中的含硫化合物、灰等杂质,得到清洁且具有一定压力的煤气,将其供给燃气轮机做功,然后与蒸汽轮机组合,形成联合循环发电系统。
IGCC电站具有多级高压的燃烧前除尘脱硫系统,煤气的压力高、流量小、浓度大,容易处理[3];此外,气化炉的还原性气氛以及燃气轮机低NOx技术均能对NOx排放进行有效的控制;IGCC的高效率不仅能有效地降低CO2的排放,对煤气中的CO2也较容易脱除[4]。综上特点,IGCC在控制污染物排放方面有独特的优势,发展前景广阔。
据中商情报网全新的《2011-2015年中国整体煤气化联合循环发电系统(IGCC)市场调查报告》报导,在我国目前的技术水平下,IGCC发电的净效率在43%~45%,有望达到更高。脱硫效率高达99%,耗水为常规电站的1/3~1/2,氮氧化物排放也仅为常规电站的15%~20%,二氧化硫排放在25mg/Nm3左右,污染物的排放量仅为常规燃煤电站的1/10。
IGCC技术将高效的燃气-蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气化技术进行结合,既提高了发电效率,又达到了环保效果,不失为一种具有发展前景的洁净煤发电技术。
3 结论
电力生产是工业和经济发展的重要保证,同时也是大气污染的主要来源之一。随着社会和经济的不断发展,电力发展也开始受到自然资源的制约;在污染物排放方面,电力行业面临着社会责任和环境成本的双重挑战。
目前火力发电厂环境治理主要是在对污染物控制技术方面,如除尘、脱硫和脱硝,这些技术对于治理污染物排放起到了明显的、巨大的作用,然而也使发电成本显著提高。因此发电技术的进步将向着同时提高发电效率和降低环境成本的方向发展。
从目前世界火力发电技术水平来看,超超临界发电技术、整体煤气化联合循环、大型循环流化床锅炉、燃气―蒸汽联合循环等将是同时提高火电厂效率和减少污染物排放的发电技术,是未来电力技术的主流。
大幅度提高发电效率、加速发展洁净发电技术的是我国可持续发展、节约能源、保护环境的重要措施。
参考文献
[1]梁月娥,何德文,柴立元.大气污染物总量控制方法研究进展[J].工业安全与环保,2008,34(5):45-47.
[2]王柏仁.燃气-蒸汽联合循环发电技术发展对策研究.湖北电力,2007,31(1):64-66.
关键词:燃气发电机组 QD128机组 煤气化燃气-蒸汽联合循环
中图分类号:TM611 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)03(b)-0140-02
1 我国的燃气轮机发展史
我国燃机轮机发电事业起始于1959年,当时从瑞士BCC公司引进两套6200 kW单循环燃气轮机列车发电机组,所用燃料为大庆原油。在20世纪60年代,燃气轮机发电站的设备制造生产及建设才初具规模,总装机容量达到60000 kW,最大单机容量为45000 kW。从70年代到90年代,随着改革开发的进行,能源的消耗也大幅提升,这为燃气轮机发电事业提供了良好的环境,全国燃气轮机发电站由20余座发展到80余座,机组台数从20余台增加到140多台,装机总容量从30万kW增加到近800万kW。到近些年燃气轮机发电事业又发展到一个新的高度,自主研发具有知识产权的燃气轮机发电机组,其中又以QD128燃气轮发电机组为代表。
2 QD128燃气轮发电机组的组成及技术参数
QD128型燃气轮发电机组由中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司(简称中航工业黎明)联合行业内科研院所和制造厂开发研制的地面发电用轻型燃气轮机发电机组。
QD128机组主要由以下部分组成: QD128燃气轮机(包括燃气发生器和动力涡轮);齿轮箱;发电机;联轴器及其保护罩;进气系统;排气系统;燃气发生器滑油供油系统;辅机滑油系统;液压系统;燃料供给系统;燃料调节系统;冷却水系统;水清洗系统;燃机及发电机底座;罩壳及通风冷却系统;罩壳内外走台;氮气置换系统;二氧化碳灭火系统;排污系统;高压电气系统;低压电气系统;直流电气系统测量系统;控制系统等。
主要技术参数如下。
标准大气条件下(大气压力为101.325 kPa,温度为15 ℃,湿度为60%)QD128燃气轮机发电机组性能参数见表1。
3 煤气化燃气-蒸汽联合循环技术在QD128燃气轮机的应用
近几年,随着我国工业发展工业燃气轮机技术进入了一个飞速发展时期,我国对环境保护的呼声越来越强烈,常规燃煤电厂所造成污染严重,更促使低污染高效率的燃气轮机电站的发展。在通信局(站)备用交流电源设备,海上平台及整体煤气化燃气-蒸汽联合循环等方面拥有不可替代的作用。燃气轮机不但可以作为输气管道的压缩机和泵站为天然气的输送提供动力,而且可以作为电力生产的原动机。
2010年,中航工业黎明开始研制QD128燃气轮机利用整体煤气化燃气-蒸汽联合循环(IGCC:Integrated Gasification Combined Cycle)发电技术。整体煤气化燃气- 蒸汽联合循环就是把煤通过气化炉进行气化,成为低热值煤气或中热值煤气,然后通过净化设备把煤气中的含硫物质和固体灰粒除净,进而送到燃气轮机或增压锅炉的燃烧室中去燃烧,在燃气-蒸汽联合循环中间接地使用了固体燃料煤。煤气化燃气-蒸汽联合循环中的余热增压锅炉、燃气轮机以及蒸汽轮机技术都是成熟的和常规的,只是增加了煤的净化设备和气化设备。
使用了整体煤气化燃气-蒸汽联合循环技术之后,能很好地适应环保指标日益提高的要求并提高其净效率,净效率可提高到52%或者更高,比常规发电机组耗水量减少30%~50%,更适于水源紧缺的地区,尤其是对煤矿地区建立坑口电站,并且其能综合利用煤炭等资源,可以组成多联合产系统。而且能同时生产燃料气、电、化工产品(甲醇、醋酸、合成气、尿素等)和热,这样更有利于降低生产成本。煤燃烧后的废物处理量最少,还能综合利用脱硫后生成的硫酸或硫产生效益,来降低发电成本。微量金属元素和灰熔融冷却后能形成珠状残渣、固化碱金属等有害物质,可以大大减缓环境污染,并且可以用作水泥的熟料(如图1所示)。
4 我国燃气轮机发电的发展愿景
由于我国的不可再生能源以煤炭为主,天然气和石油供应不足,水力资源有限。我国各大电网的峰谷差都越来越大,可调峰谷矛盾日益突出,许多不适合调节峰谷运行的汽轮发电机组都被迫作调节峰谷, 造成经济效益减少, 运行故障率增加。因此,建设可调节峰谷电厂已迫在眉睫, 联合循环电厂和燃气轮机非常适合调峰运行,并且世界各国以普遍采用。
中国工程院院士蒋洪德表示,开发热效率高、洁净无尘、造价低廉的发电技术是当务之急,燃气轮机将是未来洁净高效能源系统的核心动力设备。燃气轮机联合循环将燃气轮机单循环及蒸汽轮机单循环结合在一起,造价低,启动迅速,运行灵活。燃气轮机联合循环正以其独特的优势成为当代最先进的商业化火力发电技术。
所以我希望以此为基础,通过更多渠道、更多形式来加强与国内外燃机科研单位、制造商高等院校和燃机协会的技术合作与交流,并经常开展国内燃机电厂的学术交流工作和技术协作,充分的发挥我国燃气轮机发电的技术力量,吸收消化先进的技术核心,深入分析燃气轮机机组运行中所出现各种技术难题,列入专题进行攻关,来更好的提高我国燃气轮机发电的技术水平。
参考文献
[1]林公舒,杨道刚.现代大功率发电用燃气轮机[M].机械工业出版社,2010.
关键词:煤制天然气煤制气工艺天然气
中图分类号:C35文献标识码: A
煤制天然气是指煤经过气化产生合成气,再经过净化脱除、甲烷化转化处理,生产富含甲烷的代用天然气(SNG)。煤制天然气的能源转化效率较高,技术已基本成熟,是生产石油替代产品的有效途径。随着经济社会的继续发展以及环保政策的逐渐强化,造成国内天然气消费市场将持续扩张。作为一种优质高效的燃料,它在越来越多的领域得到了广泛的应用,多渠道、多方式地扩大天然气资源供给,完善气源结构已成为优化我国能源结构的重要战略之一。煤制天然气作为液化石油气和天然气的替代和补充,既实现了利用相对丰富的煤炭资源生产清洁能源的新途径,优化了煤炭产业结构,又能提升我国能源利用率,符合国内外煤炭加工利用的发展方向,对于缓解国内天然气短缺,保障我国能源安全具有重要意义。从长远来看,我国天然气价格逐步上涨的趋势是确定的,因此,煤制天然气的成本优势将逐渐显现,经济效益十分可观,中国煤制天然气行业发展前景广阔。
1概述
我国煤制天然气产业刚刚处于起步阶段,但通过借鉴美国大平原气化厂20多年的运行经验和国内煤制气公司不断研究发展,煤制天然气生产技术已趋成熟。关键技术中空分、气化、变化、净化等国内具有成功的设计和运行经验。大型关键设备也具备国产化条件,只有甲烷化技术及极少关键设备需要进口。[2]
煤制天然气技术不难,工艺流程短,相对其他新兴煤化工产业相比过程产生的废水废物相对较少产生的废物也更易于处理,同时煤制天然气还具有一氧化碳和氢气合成甲烷率高以及废热能够循环利用等优点,因此,立足于国内能源结构特点,以煤为原料,生产天然气,作为LPG和天然气的代替和补充,对于缓解石油、天然气短缺,保障我国能源安全具有重要意义。
2 煤制天然气主要工艺:
在天然气需求猛增的情况下,必须多途径供给天然气。大力发展煤制天然气产业,力图实现天然气的自给自足,才能保障我国能源安全。目前国外主要煤制天然气工厂有美国大平原工厂,年产16亿Nm3天然气,采用褐煤为原料的鲁奇炉气化技术。我国正大规模发展煤制气产业,煤制气技术不断趋于成熟,产业发展蓄势待发[3]。
下面是煤制天然气装置的基本特点:(以内蒙古某大型装置为例)
主要工艺技术采用:
碎煤加压气化
粗煤气耐油耐硫变换、冷却
低温甲醇洗净化
Claus―Scot硫回收工艺
甲烷化
废水综合利用、残液焚烧工艺
空分工艺
(1)采用世界上城市的煤气化技术――碎煤加压气化技术。主要是根据该项目采用锡林浩特高水分褐煤、收到基水分34.1%,低位热值14.4Mj/kg煤(ar),灰熔点1200-1250℃。煤气化的主要产品及用途为制造富含CH4粗煤气,能够有大规模工业化成熟业绩,降低后续净化、甲烷化处理量,减少消耗、投资等。
碎煤加压气化炉体采用双层夹套式外壳,夹套采用锅炉水冷却,产生中压蒸汽。煤在气化炉过程,可分为五个区:灰区、燃烧区、气化区、干馏区、干燥和预热区。产出的粗煤气中以CO、H2、CH4、H20和C2O为主要组分。还包括CnHm(碳氢化合物)、N2、硫化物(H2S)、焦油、油、石脑油、酚和氨等众多气体杂质。
(2)采用钴钼耐硫变换催化剂,通过变换装置在催化剂作用下,粗煤气中的水蒸汽与CO反应生成氢和二氧化碳:CO+H2O=H2+CO2+Q;调节甲烷化入口的氢碳比,通过部分变化,为后工序提供合格的气体,如项目要求为甲烷化入口提供H/C=3±0.05的气体。同时回收变换反应热,最后将煤气冷却至40℃送入低温甲醇洗装置。
(3)净化过程采用低温甲醇洗脱硫脱碳,技术水平先进,具有吸收率高,能耗较低,净化度高、溶剂热稳定性和化学稳定性好、溶液粘度小等的特点。有效去除有害杂质(如H2S、COS)和不需要的物质(如CO2)。另外碎煤加压气化压力较高,气体中CO2、H2S分压相对较高,所以本身就有利于发挥低温甲醇洗物理吸收的特性。采用离心压缩机为氨循环提供动力,利用氨的相变(液氨―气氨)吸热效应,为低温甲醇洗提供冷量。
(4)采用英国戴维甲烷化工艺,转化率高,副产过热蒸汽,能力利用率高,冷却水消耗低。催化剂寿命长,在250℃~700℃内都具有很高且稳定的活性,并经过了工业化验证,在美国大平原等公司得到良好应用。
(5)空分装置由杭氧制造,单套空分装置制氧能量48000Nm3/h,制氮能力80000Nm3/h。由于处理量大,采用离心式压缩机压缩空气,蒸汽透平驱动,汽轮机选用全凝式。
(6)全装置各部分的余热都得到充分回收。脱盐水、锅炉给水和产生蒸汽,副产蒸汽分级得到利益,整个系统能量利用率高。[4]
3总结
近年来,在国内煤炭库存积压、价格下跌和天然气供求扩大、价格上涨的市场环境下,在重点区域雾霾治理和煤炭产业转型升级的政策导向下,各地“煤改气”快速推进。但也应该清醒的认识到在煤制天然气的过程中带来的一系列新的环境风险及对煤炭的依赖程度的加重。煤炭行业和煤制气企业如何实现持续健康发展,只有在煤制天然气发展的道路上不断探索,才能真正做到“洁净煤”战略实施的可行性[5]。
参考文献:
(1)2009-2012年煤制天然气行业项目投资及竞争态势发展分析报告
(2)李安学,煤制天然气发展现状与前景分析
(3)王京,浅析煤化工废水处理工艺,广西轻工业,2009年11期