碳排放交易國內外研究熱點問題綜述

陸 敏，趙湘蓮，李巖巖

（1.南京航空航天大學經濟管理學院，江蘇 南京 210016；2. 南京審計學院，江蘇 南京 210029）

碳排放交易國內外研究熱點問題綜述

陸 敏1，2，趙湘蓮1，李巖巖1，2

（1.南京航空航天大學經濟管理學院，江蘇 南京 210016；2. 南京審計學院，江蘇 南京 210029）

本文主要對碳排放交易初始配額分配機制、碳排放交易的價格機制和碳排放交易產生的社會經濟效應等一系列熱點問題的相關文獻進行了整理和簡單評述，并在此基礎上結合中國碳排放交易發展的現狀，對碳排放交易在中國的發展進行了分析，指出了未來中國碳排放交易的研究方向。

碳排放交易； 配額分配； 交易價格； 福利效應

1 碳排放交易初始配額分配機制研究

1.1 基于歷史排放量的免費分配方式

Milliman和Prince（1989）認為基于歷史排放量的分配方式有利于企業進行環境創新，但Howe卻認為這對于新進入交易市場的企業來說會產生不公平，他們會受到市場上現有企業的排擠，同時，按照歷史排放量分配會導致企業為了獲取更高配額惡意增加現階段的排放。針對這一問題，Tietenberg 提出可以采取美國交易體系的不按實際排放量而是按照政府允許的排放量的方式進行分配。

1.2 基于產出的免費分配方式

Edwards和Hutton［1］利用一般均衡理論模擬表明基于產出的分配方式能夠促使更多潛在的雙重紅利。Bohringer和Lange［2］討論了基于歷史排放和基于產出兩種分配方式后發現，在閉合貿易系統中，基于歷史排放的配額分配方式是最好的，而在開環的貿易系統中，兩種分配方式相結合更好。Ian A. Mackenzie［3］認為基于歷史產出的排放方式在變化的市場環境里不可能是最優的，基于歷史排放數據的方式只有在封閉的交易體系和某一類的分配機制里才是最優的。James A. Lennox和Renger van Nieuwkoop［4］研究了新西蘭碳排放交易市場，發現在碳排放配額價格不變時，基于產出的分配方式能有效地促進總產量擴大勞動力和資本的需求，但是會增加購買國外碳排放配額的成本。

1.3 其他免費分配方式

Bart Wesselink 等卻提出了另外的方式—基于實際產出和某一標準的IFIEC免費分配方法，該方法在降低電價成本，防止電力企業暴利，削減核能企業的超額利潤的同時也能與基于產出和拍賣的分配方法獲得同樣的減排量。Lawrence H. Goulder［5］認為部分免費的分配方式一般足以防止企業利潤損失。Xun Zhou et al.分析了澳大利亞電力市場中不同的免費分配方式對企業潛在利潤的影響和可能的補償方式，并討論了免費分配的比例問題。Lawrence H. Goulder 等［6］研究后發現免費分配不到15%的配額就能防止大部分美國企業的利潤損失，全部免費分配會過度補償這些企業。Jinye Zhao 等［7］認為配額分配應該根據銷售量的比例而不是生產能力，這樣才能避免投資行為的扭曲。

1.4 公開拍賣的分配方式

Burtraw［8］基于美國電力市場的數據分析后發現基于產出的分配方式和基于歷史排放量的分配方式減排成本相差不大，而拍賣方式的社會成本約為其他兩種方式的一半。Peter Cramton和Suzi Kerr［9］在比較了拍賣和基于歷史排放量的分配方式后認為，配額拍賣更具有成本效率，減少稅收的扭曲，減少企業之間關于配額分配的爭議。Mandell［10］在研究配額拍賣問題時發現過高的拍賣頻率會導致較高的交易成本，容易導致共謀，但同時卻有利于企業的現金流管理。Neuhoff, Matthes 等［11］指出在電力行業進行拍賣可以籌集資金補貼那些經濟困難家庭，他們正承受著氣候政策導致的能源和商品價格的短期上漲。Lawrence H. Goulder 等研究后發現拍賣相對于免費分配會降低33%的GDP成本。

2 碳排放交易價格的相關研究

2.1 碳排放交易價格的影響因素

歐盟碳排放交易市場中碳排放配額價格在2007年接近于零，是否是第一階段的過度分配？Ellerman和Buchner［12］的實證分析提出過度分配并不是主要原因，一種可能的解釋是市場參與者高估了碳排放水平，另一種是低估了減排量；Parsons 等也不認同過度分配的原因，他們提出這恰恰反映了碳排放配額分配機制的本質，因為歐盟禁止跨期存儲和借用；Reilly和Paltsev［13］提出是天然氣價格過高、水力和核能發電的稀缺、市場參與者準備不足導致了碳排放配額交易價格的劇烈波動。Florian Jaehn和Peter Letmathe［14］也分析了交易價格的異常波動，他們認為可能的原因除了市場因素外，信息不對稱、基本物品價格和碳排放配額價格的相互依賴性是主要誘因。Zhen-Hua Feng 等［15］利用非線性動力學的方法研究交易價格的波動性，發現：碳排放價格的歷史信息并不完全反應在當前價格上，不是一個隨機游走；碳排放價格具有短期記憶性；碳排放價格受碳排放市場的內部機制和異質性環境影響。張躍軍、魏一鳴［16］基于狀態空間模型和VAR模型等數理統計方法，研究后發現，化石能源價格與碳價之間存在顯著的長期均衡比例不斷變化的協整關系，而且，在三種化石能源價格中，油價沖擊是影響碳價波動最顯著的因素，其次是天然氣和煤炭，但天然氣對碳價波動的影響持續時間最長。

Emilie Alberola 等［17］認為歐盟碳排放交易價格不僅和能源價格有關，而且和溫度有關，不僅與極端溫度，還與不可預測的溫度變化有關；在極端氣候條件下，突然的溫度變化比溫度本身對碳排放價格的影響更大；溫度與碳排放價格變化之間不存在線性關系。Christoph Bohringer和Knut Einar Rosendahl［18］發現在歐盟成員國交易和非交易部門采用差別的排放預算策略對可交易的碳排放價格只會產生較小的影響。Ulrich Oberndorfer［19］的研究表明歐盟碳排放配額的價格與大部分歐洲電力企業的股票回報正相關。Emilie Alberola 等［20］研究了工業產值對碳排放配額交易價格的影響，發現歐盟9個行業中只有2個行業（燃燒和鋼鐵行業）的工業產值對交易價格產生顯著影響，并在此基礎上分析了產生影響的原因和影響路徑；進一步地，他們發現6個國家中有4個國家（德國、西班牙、波蘭、英國）的工業產值對交易價格產生重要影響，但意大利和法國燃燒和鋼鐵部門的產值都沒有對碳排放價格產生任何沖擊。Marius-Cristian Frunza 等認為具有歷史依賴模式的能源，天然氣、石油、煤炭以及股權指標是碳排放價格的主要驅動因素。Marc Gronwald 等認為市場基本面并不足以解釋碳排放價格的變動，碳排放配額的期貨價格是碳排放配額價格的格蘭杰成因，市場基本面和投機行為一起影響了碳排放價格。

Don Bredin 和Cal Muckley［21］利用2005—2009年歐盟碳排放交易市場的數據分析了經濟增長、能源價格和氣候變化在多大程度上影響碳排放配額的期望價格。和以往研究不同，他們主要關注點在期貨合約，發現價格和價格因素具有長期的自回歸條件異方差關系；在協整檢驗時隨時間變化具有波動性。

Timothy N. Cason a和Lata Gangadharan（2011）研究了連接不同碳排放交易市場的機制設計的影響后發現，與企業通過中介交易相比，直接進行交易市場價格和效率會更高；允許跨區域交易時，價格能比較精確地反映邊際減排成本，在提高交易效率的同時，有利于高成本區域的買方和低成本區域的賣方，從而以較低的總成本實現減排目標。

Maria Mansanet-Bataller等［22］研究了EUAs與sCERs的價格關系，發現了EUA和sCER差價存在的三個主要因素：EUA價格水平的變化趨勢；有關EUA和sCER的管制信息；代理貿易活動，證實了EUA和sCER差價只要足夠大，就可以作為歐盟碳排放交易市場的理性投資者和市場參與者投機的工具。

2.2 碳排放交易價格的形成機制

常瑞英、唐海萍［23］分析了在碳價格確定中存在的一些問題 ,介紹了目前在碳貿易中計算碳價格常用的 3 種土地機會成本的模型，并對這3種模型進行了比較和評述，他們認為這3個模型均不適用于我國 ,特別是北方草原區的碳價格計算，初步給出了一個在我國內蒙古草原區確定碳價格的固碳成本估算方法。

Jan Seifert 等［24］發現碳排放價格的形成并不遵循任何周期性的模式，而是一個與時間和價格相關的波動性的過程。George Daskalakis 等［25］發現碳排放配額交易價格的形成過程接近于帶跳的幾何布朗運動，并且不具備穩定性。William Blyth 等［26］認為碳市場價格的形成是政策目標，動態技術成本和市場規則相互作用的復雜過程。Christoph B·Hringer（2010）認為與簡單的統一定價相比，復雜的最優差別價格形成方式實質上沒有降低整個碳減排成本。陳曉紅和王陟昀［27］以歐洲碳排放權交易體系為對象，研究其價格形成機制，認為EGARCH（1,1）-t模型適用于EUA價格機制研究，能夠較好地估計和預測減排前兩階段的價格。Peter John Wood和Frank Jotzo［28］研究了碳排放交易機制中的價格下限問題，提出價格下限能夠確保減排成本最小、降低成本不確定性、形成對價格上限的補充，在比較了政府回購配額、保留價格拍賣以及額外收費或征稅這三種維持最低價格的方法之后，認為額外收費不僅具有預算優勢，而且和國際碳排放交易市場更加融合。Michel G.J. den Elzen 等［29］在分析了哥本哈根會議各參會國提交的減排目標后提出，若至少有三分之二的附錄一國家的減排目標限制在國內完成，2020年全球減排成本大約在600億—1000億美元，而不加限制則會導致國際碳價格翻倍甚至更高。Amélie Charles，Olivier Darné,Jessica Fouilloux（2011）利用BlueNext，EEX、Nord Pool三大交易市場第一階段和第二階段碳排放配額現貨價格數據，BlueNext、EEX市場中第二階段的期貨價格數據分析了歐盟碳排放交易市場的弱有效性，結果表明，除了2006年4月到10月這段時間外，第一階段三大市場中現貨價格是可以預測的，存在著通過投機獲取超額收益的可能性，而第二階段的現貨和期貨價格數據未能拒絕鞅差假說從而無法預測價格變化。

3 碳排放交易經濟效應相關研究

3.1 碳排放交易對能源部門的影響

M. Kara 等［30］研究了歐盟碳排放交易機制對北歐地區電力市場的影響，他發現年平均電力價格會隨著碳排放價格的增長而提高。Joachim Schleich等（2009）研究了碳排放交易體系對能源效率的激勵作用，提出較高的碳價會對需求層面的能源效率產生較強的激勵。Abeygunawardana 等（2009）的分析提出，碳排放價格會改變意大利電力企業短期邊際成本從而引起電價上漲，進而影響發電企業的利潤，在完全競爭情形下企業利潤增加，寡頭壟斷時企業利潤先降低后增加。Eleanor Denny和 Mark O’Malley［31］認為碳排放價格明顯增加了電力企業的循環成本，在一定的條件下這些額外的成本超過了減少排放帶來的收益。Djamel Kirat和Ibrahim Ahamada［32］比較了德國和法國電價、基本能源價格和碳價的相互關系后發現,不同電力部門對碳約束具有異質性，在碳排放交易機制的前兩年內,德國和法國的電力部門將碳價格計入了成本函數,第二階段碳約束不再影響電力部門的決策。

3.2 碳排放交易對非能源部門的影響

基于歐盟碳排放交易市場的歷史數據，Convery等（2008）實證分析了碳排放價格變動對水泥、煉油、鋼鐵和鋁制品行業的短期競爭力（包括市場份額和盈利能力）的影響，結果顯示影響很小。J. A. Lennox等（2008）利用環境投入產出模型分析碳排放價格對新西蘭食品和纖維制品部門成本的直接和間接影響，當價格是25美元1噸時，排放成本的影響很小，但2013年以后農業排放的成本將主要影響牛羊和乳制品行業。Karoline S. Roggea、Malte Schneider和Volker H. Hoffmann［33］選取德國19家電力部門、技術供應商和項目開發者的數據，定量分析了歐盟碳排放交易機制對研發、采納和組織結構的影響，他們特別關注了企業外在因素（如政府政策組合、市場因素、公眾認可）和企業自身特點（企業所處價值鏈的位置、技術組合，規模和前景）的影響，結果表明，迄今為止，由于碳排放交易機制缺乏嚴密性和可預測性，他產生的創新影響微乎其微。另外，不同的技術，不同的企業和不同的創新維度產生的影響千差萬別，這其中碳捕獲的研發技術和企業組織結構影響最大。

3.3 碳排放交易對社會經濟的影響

Klaas van ’t Veld和 Andrew Plantinga［34］研究了碳排放配額價格對碳封存的影響，實證結果表明，與保持價格不變相比，價格上漲3%會降低大概60%的最優碳封存份額。Luis M. Abadie和José M. Chamorro［35］發現目前的碳排放配額價格不足以激勵企業迅速采取碳捕獲和存儲技術，當碳價接近于55歐元1噸時企業才會立即改造，他們認為碳排放配額價格波動較大是導致企業進行技術改造臨界價格提高的主要因素。Betz和Gunnthorsdottir（2009）認為如果配額的市場價格不確定，那么賣方就會在減排技術上投資不足并且減少配額的出讓。Fatemeh Nazifi和George Milunovich［36］提出由于歐盟碳排放價格產生的影響在不同國家（受管制、不受管制）相互抵消，因此碳價與能源價格之間不存在長期聯系。Claudia Kettner 等（2010）提出歐盟碳排放價格波動的影響因素很多，未來還會出現新的影響因素，這將不利于吸引投資，因此從政治與經濟學的角度來看，下一階段保持碳排放配額價格的穩定很重要。Guowei Hua，T.C.E. Cheng 和Shouyang Wang（2011）研究了碳排放交易機制下企業是如何管理庫存的，與傳統EOQ模型相比，總量控制與交易機制使得零售商降低碳排放，從而可能導致總成本增加；總量控制和碳價格對零售商的決策具有重要影響，當總量比允許值少（多），零售商會購買（賣出）碳信用，當碳價格上漲時，零售商將根據物流和倉儲的成本和碳排放來決定是否訂購更多或更少的產品。Margarita Robaina Alves 等［37］利用宏觀數據分析了歐盟碳排放交易市場對葡萄牙行業和區域的影響，他們發現碳排放配額分布不均衡，很多行業的大部分企業都會存在剩余，有可能顯著提高他們的收益；不同區域對不同商品和服務業已存在的分工導致碳排放配額分配產生不均衡的經濟影響，富裕區域存在著大量的配額剩余。楊超、李國良等［38］以歐洲氣候交易所公布的CERs 期貨報價為研究對象，將馬爾科夫波動轉移引入VaR 的計算，結合極值理論度量國際碳交易市場的系統風險，并提出我國月內獲批 CDM項目數同二級市場月內VaR均值之間不存在此消彼長的顯著對應關系，在碳價波動風險偏高時仍有眾多項目被密集批準，反映了審批環節存在周期長、效率低、相關部門過于關注批準數量的增加，對二級市場的風險變動趨勢缺乏足夠重視，未能確保國內碳資源的有效開發與合理使用。

4 總結與展望

未來有關碳排放交易的研究大體包括：

（1）目前國外學者關于初始配額分配方式的研究仍在繼續。我國碳排放配額交易初始階段該采取何種分配方式？袁溥、李寬強提出以歷史排放或現有排放量的免費分配為主、拍賣為輔的混合分配模式，逐步過渡到減少免費分配的比例、增加拍賣的比例，直至完全拍賣，可能是中國當下最佳策略選擇。從容剛和魏一鳴就中國的電力行業建議采取基于產出的分配方式更有利，因為基于歷史排放的分配方式會導致較高的電價和碳排放價格。他們也研究了配額的拍賣，并提出當配額比較充裕時可采用統一定價，否則采用差別定價；成本的不確定性會導致拍賣效率損失；統一定價能防止大的投標人獲取暴利；統一定價對市場結構不太敏感。駱華、費方域［39］也提出應充分考慮碳排放目標的制定，將目標和配額分配到電力鋼鐵、有色、能源、建材、化工等行業的企業，明確減排的額度，確定碳排放標準，制定碳減排實施認證辦法。對于上述問題，學術界仍存在爭論。

（2）碳排放交易中的價格問題。考慮到中國經濟的增速，不少專家和政府相關部門提出可以在特定地區特定行業開始碳排放配額交易，國家發改委氣候變化司副司長孫翠華在2010年透露，中國將在5年內在部分行業和地區試點推出碳排放配額交易。長期以來，我國經濟發展存在明顯的地區差異，確定基于地區經濟發展水平的差異化價格策略是一個很有價值的研究視角。同時，不同行業的碳排放水平也是千差萬別，在我國的碳排放配額交易市場上怎樣才能得到既兼顧公平又具有效率的價格策略也具有重要的研究意義。另外，我國的碳排放交易價格與國際碳排放配額期貨和現貨市場價格的相互作用機制也值得深入研究。張躍軍、魏一鳴研究了國際碳期貨市場的均值回避特征后，已經初步揭示了國際碳期貨價格的不可預測性對我國發展CDM項目的影響。

（3）碳排放交易機制對我國能源和非能源部門的影響。由于中國企業沒有購買碳排放配額的動力，所以只有強制減排，才會有大規模碳排放的買和賣（林伯強，2010）。因此碳排放交易對能源部門的影響比較明顯，尤其是電力和鋼鐵行業。碳排放交易能否降低企業的減排成本？碳排放交易能夠在多大程度上促進企業的流程改造和技術升級？同時，碳排放交易對我國宏觀經濟和金融市場的影響也需要進一步研究。

（4）碳排放交易機制對提升我國參與國際碳排放交易市場的競爭力的作用。目前，我國參與國際碳排放交易的主要形式還是CDM項目輸出，這種“資金+技術”的方式，會降低我國在國際碳市場的話語權，通過我國碳排放交易機制的建立能否提升我國企業參與國際碳排放市場的議價能力，改變目前的被動狀態？

（5）碳排放交易與碳稅（資源稅）等減排手段結合產生的影響。可以研究碳排放交易和碳稅結合對不同工業部門的影響，對我國經濟增長和社會福利的影響等。

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The Review of Carbon Emission Trading

Lu Min1,2，Zhao Xianglian1，Li Yanyan1,2
（1. School of Economics and Management, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing 210016，China；2. Nanjing Audit University，Nanjing 210029，China）

This paper aimes to summarize and make a comment about the main arguments on carbon emission trading. Quota allocation mechanism, price mechanism and economic effects of carbon emission trading are three crucial topics and have been attached much attention. Based on the evolution of carbon emission trading, this paper also analyzes the current situation of China's carbon emission trading and presents some further directions of the carbon emission trading research.

Carbon emission trading; Quota allocation; Emission price; Welfare effects

教育部人文社科規劃基金項目（10YJA630217），江蘇省高校自然科學基金項目（11KJD110002），江蘇省研究生培養創新工程項目。

2011-08-05

陸敏（1978- ），男，江蘇泰州人，南京航空航天大學經濟管理學院博士研究生，南京審計學院講師；研究方向：低碳經濟、碳金融。

F205

A

（責任編輯 譚果林）