電力碳排放權區域分配指標體系研究

陳勇

(江蘇省電力公司，江蘇南京210024)

愈演愈烈的全球氣候變暖與能源危機引發了世界對于現有能源需求和發展模式的深刻反思。電力行業是各國碳排放的大戶，在歐盟或者美國，強制碳減排都是首先從電力開始。低碳發展的兩大支柱——節能和清潔能源發展，都離不開電力行業的支持和參與。目前國內已有的碳排放交易市場中電力碳交易幾乎為零，在電力碳排放方面，中國正在進行政府主導的半市場化排放配額交易。為了配合電力碳交易的順利實施，需要認真研究電力碳排放權的初始分配問題。

國際上碳排放權配額的分配方式主要有：免費發放、拍賣發放以及以政府規定的固定價格購買配額。歐盟溫室氣體排放交易市場（EUETS）于2005年開始啟動實施，采用的是免費發放方法；美國區域溫室氣體減排行動（RGGI）于2009年開始啟動，采用的是拍賣發放的方法；澳大利亞在借鑒EUETS和RGGI配額發放方式的基礎上，采用“固定價格購買法”；新西蘭采用的是“以行業為基準的混合配額法”的配額發放新方式。在進行碳排放權分配與碳交易市場的實踐同時，國內外學者對碳排放權分配模型與方法展開了深入研究。針對發展中國家的碳排放現狀，Perssonetal[1]提出了等量人均分配方法和緊縮與趨同分配方法。其他分配方法包括riptych方法、多部門趨同方法、基于碳排放強度下降的替代方案、二元強度目標法、可持續發展政策與措施（SD-PAMs）法等[2]。 我國政府在上海、深圳、廣東等地方開展碳排放權分配與交易的相關試點。國內學者在碳排放權分配方法等方面研究主要集中在基于歷史排放分配[3]，基于最新數據分配[4]，拍賣分配[5]，限額分配[6]等。有學者針對江蘇省火力發電機組的碳排放進行研究，并估算了全省的碳排放量[7]。

已有的研究大多是針對碳排放權分配展開的，而針對電力行業的碳排放權分配的研究較少。根據科斯定理，只有清晰界定產權，才能降低人們在交易過程中的交易成本，提高交易效率，從而有效進行市場配置。在電力碳排放權初始分配中，首先進行的是區域分配。中國幅員遼闊，東西部區域發展很不平衡，能源資源稟賦不同，京津冀魯、江浙滬閩、廣東等地區經濟相對發達，用電需求較大，但是資源匱乏，是我國的電力受端地區。根據我國電力負荷的分配以及電源布局，未來我國將形成大規模的“西電東送”、“北電南送”的電流格局。西部和北部的煤電通過跨區域電網送到華北、華中、華東及南方電網負荷中心地區[8]。所以在電力碳排放權區域初始分配過程中，首先需要確定影響電力碳排放權區域初始分配的主要因素，從而建立相應的分配指標體系，為電力碳排放權區域初始分配提供理論基礎。

1 電力碳排放權區域初始分配內涵與原則

電力碳排放權是在確定電力系統碳減排目標的前提下，受某區域環境容量和經濟發展需要等因素影響，尤其是電力生產行業特點影響，各電力生產碳排放主體所獲得的溫室氣體的排放權，即其享有碳排放量的使用、占有和收益的權利。電力碳排放權區域初始分配是在考慮我國電力系統的行政區劃因素基礎上，站在政府視角，將電力碳排放權分配給國內的每個行政區域的過程。

在進行區域分配時，需要依據相關原則進行。在應對氣候變化和碳排放權分配的問題上，公平和效益原則已是國際公認的分配原則。在文獻綜述以及研究的基礎上，提出電力碳排放權區域初始分配時，需要遵循公平原則、效率原則以及可持續發展原則[9]，具體各個原則的內容如下。

（1）公平原則，即平等合理及無偏向。電力碳排放權區域分配要從電力發達以及發電資源豐富的區域將電力碳排放權適當讓渡給電力發展落后以及發電資源貧乏的區域，以保障區域合理的發展權。

（2）效率原則，即資源分配最優化的原則。電力碳排放權區域分配則在一定量的電力碳排放總量目標下，進行資源優化配置，盡可能取得最大的經濟產出，使得付出和收獲成正比。

（3）可持續發展原則，在保持經濟增長的前提下，使環境能夠健康和諧的發展，即保持區域代際間碳排放權分配的可持續性，實現近期與遠期之間、當代與后代之間對碳排放具有相同的使用權。

2 影響因素的初步提取

采用文獻法，提取電力碳排放權區域分配的初步影響因素。國際碳排放權分配中，歐洲主要考慮的是歷史排放量因素，美國則更多的考慮分配效率和效益因素[10]。陳文穎，吳宗鑫[11]綜合考慮人均碳排放量和國內生產總值（GDP）碳排放強度，提出了基于這兩個因素的混合分配機制，該機制體現了可持續發展的基本內涵和框架公約中共同擔有區別的責任原則。陳文穎等[12]提出基于人均歷史累計碳排放量趨同的“兩個趨同”的分配防范。高廣生[13]指出在碳排放權分配中不僅要體現人人享有平等的碳排放權，同時還要考慮能源資源稟賦、區域產業結構以及技術進步等影響因素。其中能源資源稟賦因素主要是各個區域在資源稟賦存在較大差異，如有的區域水能豐富，有的區域則盛產煤炭，發電時碳排放自然有所不同，致使區域的能源結構產生差異。區域產業機構與碳排放強度也有密切的關系，在達到相同的GDP規模條件下，增加第三產業的比重，可以降低GDP能源消費強度和GDP二氧化碳排放強度。技術進步因素則是碳減排的核心手段，掌握和利用先進技術可以用較低的碳排放滿足人類的基本碳排放需求。鄭立群[14]認為應綜合考慮公平性、歷史性等影響因素，在制定減排方案時，要考慮各個區域社會經濟發展狀況，如人口狀況、產業結構以及碳減排能力等。孫根年等[15]選取人均GDP和單位GDP碳排放強度作為碳減排目標區域分配的因素；Yi等[16]選取人均GDP、歷史累積碳排放、單位工業增加值能耗分別代表減排能力、減排責任和減排潛力的指標來定量分析各省應該承擔的碳減排；王金南等[4]選取人均二氧化碳排放量、人均GDP、工業增加值能耗、工業增加值能耗變化趨勢和非化石能源占一次能源消費比例等，分別從排放水平、經濟水平、能效水平和非化石能源利用等角度來代表公平性、可行性和效率性等原則；劉春蘭，蔡博峰等[17]對國內外關于碳減排目標分配的文獻進行了綜述，認為我國碳減排目標區域分配標準制定時必須同時考慮減排能力、減排潛力和減排責任等因素。

總結文獻中關于區域碳排放權分配的影響因素，得到區域分配的影響因素如下：人口數量、人均碳排放量、人均歷史累計碳排放量、碳排放強度、工業增加值能耗、能源消費強度、GDP、人均GDP、區域歷史排放量、區域產業結構、城市化率、經濟增長值、人口增長數、減排成本、減排潛力、低碳減排技術、碳排放相關政策、區域的環境容量、區域能源消費觀念。

3 電力碳排放權區域分配的指標體系

指標體系是電力碳排放權區域分配的基礎，也是電力碳排放權初始分配的關鍵問題，是關系到電力碳排放權分配結果可信度的核心部分。在電力碳排放權區域分配影響因素分析的基礎上，依據系統性與層次性、全面性與代表性、定量與定性、動態與靜態相結合等原則，構建多層次、多屬性的電力碳排放權區域分配指標系統如表1所示。指標體系共分三級：第一級將區域電力碳排放權初始分配影響因素分為外部因素和內部因素，即A1、A2；第二級是影響因子層B，包括社會環境因素B1，經濟環境因素B2，生態環境因素B3，電力因素碳排放權總量B4，區域低碳減排現狀B5；第三級是指標層C，共14個指標。最后將碳排放權分配給中國電力碳排放權待分配的各個區域，用d1，d2，…，dn表示。

表1 電力碳排放權區域初始分配指標體系

3.1 社會環境指標

社會環境因素是影響碳排放的重要因素，它是碳排放權分配公平性的體現，在碳排放權初始分配時，需要考慮該因素。社會環境影響因素包括人口因素、城市化水平，則對應選擇人口數量、城市化率兩個指標分別描述兩個影響因素。

人口數量C11。基于公平性原則，不僅世界大小各國平等享有碳排放權的權利，作為一個個體，人人都應平等自由地享有碳排放權被均等分配的權利。而且區域人口數量大，需消耗能源也相應增多，從而碳排放量也增大。因此，人口數量指標屬于越大越優型的指標。

城市化率C12。城市化過程反映的是產業結構的轉變、人口職業的轉變、土地及地域空間的變化。有研究表明，城市居民人均能源消費量是農村居民的約3.5～4倍。國家宏觀政策影響著城市化率水平的高低，隨著城市化率的提高，第一產業比重逐漸降低，第二產業及第三產業的比重不斷增加，從而影響區域的碳排放總量。該指標用區域的城鎮人口總數與區域總人口數量的比值表示，屬于越大越優型的指標。

3.2 經濟環境指標

經濟環境通常是指一個國家或地區經濟發展狀況。經濟的增長與發展伴隨著能源的消費。一方面，經濟規模的擴大會給環境帶來更多的污染和破壞，會帶來碳排放的增加；另一方面，經濟發展水平的提高會促進科技的進步，從而改善對環境污染狀況。因此，經濟環境因素影響區域碳排放權的分配。經濟環境因素包括區域經濟水平和區域產業結構，該研究采用人均GDP、第二產業占比指標表示這兩個影響因素。

人均GDPC21。反映區域的總體經濟發展水平，有助于了解與把握一個地區的宏觀經濟運行狀況，用區域內GDP除以區域內人口數量得到。不同地區的人均GDP不同，其對應的碳排放量也不同，兩者之間存在一定的聯系。在區域碳排放分配中，該指標是越大越優型指標，單位為元。

第二產業占比C12。區域產業結構是全國經濟空間布局在特定區域的組合的結果，反映區域社會生產結構與需求結構之間的關系，分別用第一、二、三產業總產值除以該區域產業總產值得到。在碳排放權分配時，由于三次產業中的第二產業與碳排放關系緊密，因此應該重點考慮第二產業的比重對碳排放水平的影響。若第二產業比重較大，則該指標就是越大越優型，單位為%。

3.3 生態環境指標

生態環境因素是指影響人類生存與發展的氣候資源，生態環境是關系到社會和經濟是否可持續發展的復合生態系統。人類在充分利用和改造自然，滿足自身生存與發展的過程中，對自然環境的破壞和污染產生了危害人類生存的各種負反饋效應。其中，區域二氧化碳容量是影響區域生態環境的主要因素，并選用大氣環境容量和森林覆蓋率來描述生態環境指標。

大氣環境容量C31，是指某區域內所能容納的對人們生活不造成影響的最大的二氧化碳容量。就溫室效應而言，如果污染物（二氧化碳）存在的數量超過最大容納量，大氣環境的生態平衡和正常功能就會遭到破壞，并對當地居民的正常生活造成影響。由于各地區地理位置相近，大氣具有流通性特點，從而各地區單位面積的二氧化碳濃度相似。因此，可采用各區域占地面積來表示大氣環境容量指標。該指標就是越大越優型，單位為 m2。

森林覆蓋率C32，是指一個國家或地區森林面積占土地面積的百分比，是用來反映一個國家或地區森林面積占有情況或森林資源豐富程度及實現綠化程度的指標。森林是空氣的凈化器，可吸收空氣中有害氣體，且吸收速度較快。同時，森林在生長過程中要吸收大量二氧化碳，放出氧氣。就全球來說，森林綠地每年為人類處理近千億噸二氧化碳。因此，各區域較高的森林覆蓋率，有極大的提高空氣質量的能力，并能減少溫室氣體，減少熱效應。該指標屬于越大越優型指標，單位為%。

3.4 電力碳排放權總量指標

電力碳排放權總量因素是影響區域電力碳排放分配的主要因素指標。主要從電力行業的特征出發，在影響因素分析的基礎上，經過細化精選，采用區域歷史電力碳排放量及區域火力發電外送電量來分別表示區域歷史電力碳排放水平和區域火力發電外送電量水平。

區域歷史電力碳排放總量C41。該指標用來衡量區域在一定時期內所有電廠集團發電所排放的二氧化碳的總量。根據公平性原則中的歷史責任原則，歷史碳排放量較高或工業化水平高的國家承擔更多的減排責任。因此，對于區域電力碳排放總量較高的區域，適當減少對其碳排放權的分配，以促使其行使碳排放的歷史責任。則根據公平原則，該指標屬于越小越優型指標，單位為噸。

區域火力發電外送電量C42。該指標用來衡量本區域向外區域貢獻電力的情況。某些區域的資源煤炭稟賦好，所發電量經過國家調配，傳送到其他區域進行使用。則這部分的發電量，是為了國家整體的社會、經濟發展需要而進行的，則需要給予這部分的發電量適當的碳排放權，從而滿足國家整體發展的需求。因此，該指標屬于越大越優型的定性指標，單位為萬千瓦時。

3.5 區域低碳減排現狀指標

區域碳排放量很大程度上取決于與能源消耗、低碳措施相關的影響因素。在區域低碳管理水平、能源消費觀念、能源利用水平及低碳減排技術水平方面，不同地區存在很大差異，因此區域低碳減排現狀對電力碳排放權初始分配有著很大的影響。區域電力碳排放因素包括碳排放強度、弱勢群體保護度、區域能源消費觀念、能源消費強度、工業增加值能耗指標。

碳排放強度C51。主要用來衡量一國經濟同碳排放量之間的關系，若一國在經濟增長的同時，每單位國民生產總值所帶來的二氧化碳排放量在下降，那么說明該國就實現了一個低碳的發展模式。該指標用區域碳排放總量除以區域GDP總量表示，屬于越小越優型的定量指標，單位是噸/元。

弱勢群體保護度C52。該指標反映國家對弱勢區域的保護程度，即體現政策保護的力度。電力碳排放權初始分配中的弱勢群體是一個相對概念，它是指在電力碳排放權初始分配過程中，由于區域自身經濟、地理位置、政治和社會性資源分配等方面處于不利地位而導致分配的碳排放權相對較少的區域。根據公平性原則，政府對弱勢群體保護度越高則分配的碳排放權越多，屬于越大越優型的定性指標。該指標是定性指標，通過專家綜合評判給出。

區域能源消費觀念C53。能源消費觀念是指某區域人們對愿意消費各種能源（包括煤、石油、天然氣、電力等）的傾向，也包括該區域人們節能減排的意識和為節能減排所做的努力。能源消費觀念是定性指標，通過專家評判綜合給出。如果一個區域的人們能源消費觀念越先進，應適當多分配碳排放權以激勵該區域進一步進行節能減排。該指標屬于越大越優型的定性指標。

能源消費強度C54。該指標是單位GDP產出所要消費的能源量，也叫能源效率。該指標用區域在一定時期內能源消費總量除以GDP表示。在GDP產出一定的情況下，能源消費強度越高，表明能源消費總量越大，從而排放的二氧化碳氣體越多，表明能源的利用效率越低。為了滿足區域低碳減排的目標，對于能源效率低的地區要適當的少分配碳排放權以激勵各個區域能提高能源利用的效率。因此，該指標屬于越小越優型的定量指標，單位是噸/元。

工業增加值能耗C55。工業增加值能耗指一定時期內，一個國家或地區每多生產一定量的工業值所消耗的能源的數量。一般來說，工業增加值的增速越高，節能減排壓力就會越大，表明其能源利用的效率越低。因此對于工業增加值能耗高的區域，應當適當減少對該區域的碳排放權的分配，從而激發該區域的低碳減排的力度。因此，該指標屬于越小越優型的定量指標，單位是噸。

低碳減排技術水平C56。用來衡量某區域的低碳技術水平的指標。減少二氧化碳排放，促進低碳經濟發展，科學技術是主要的支撐手段。大力研發和推廣節能減排技術、低碳能源技術等技術，具有重要價值。該指標為定性指標，主要根據區域的電廠集團投入低碳技術研發、實施的資金占總投入資金的比重，以及專家的評判給出。與碳減排創新程度指標類似，該指標越大，說明區域越重視低碳減排，需要給予一定的激勵鼓勵，則適當多分配碳權，屬于越大越優型的定性指標。

4 結束語

針對電力碳排放權區域分配的問題，考慮公平、效率以及可持續發展的原則，基于文獻梳理分析的基礎，找出了電力碳排放權區域分配的初始影響因素。并在此基礎上，構建了相應的3級14個電力碳排放權區域分配指標體系。該指標體系考慮的電力行業特征，加入了電力碳排放權總量等指標，同時也考慮了我國行政區域與電源資源分布不均勻的因素，加入了外送電量以及弱勢群體保護度等因素。該指標體系可以作為電力碳排放權區域初始分配的前提，為全國電力碳排放的科學分配提供理論借鑒。

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