湖北省碳排放權價格影響因素分析

徐世超+彭斯達

[提要] 本文根據我國碳排放試點市場交易情況，選取湖北省碳排放權交易所2014年12月到2016年12月月度交易價格作為研究對象，旨在分析其影響因素。通過一系列實證研究發現：湖北省碳交易價格除了受其自身價格粘性影響外，還受國際能源價格指數、火力發電占總發電量占比和匯率的影響。從而，為后續我國建立完善統一的碳交易市場提供一定的依據。

關鍵詞：碳排放；碳排放權價格；碳交易

中圖分類號：F7 文獻標識碼：A

一、引言

（一）研究背景及意義。2016年4月，《巴黎協定》的簽署標志著人類歷史上第三個應對國際氣候變化的法律文本的形成。這表明隨著各國經濟的不斷發展，大家對全球氣候和環境問題日趨重視。我國經濟自改革開放以來始終保持著中高速的增長，但這些優美數字背后折射出的“高耗能，高污染”的粗放型經濟增長問題卻不容我們小覷。早在2011年10月，國家發改委就宣布將在北京、深圳、湖北等七個試點陸續開展區域碳排放權交易。此后各試點相繼啟動，開展相關交易，運行狀態良好。今年初我國已經開始著手啟動全國碳排放權交易市場，并且據預測，我國統一體系后的碳交易市場將成為全球最大的市場。

本文選取湖北省試點的碳配額交易價格作為研究對象，一方面是因為湖北省的碳排放權交易中心自運行以來，碳排放權交易的價格一直保持在20元左右，相比于其他試點的碳交易價格運行比較平穩；另一方面湖北省的碳交易量在各個試點區域中一直是名列前茅的。據統計，截止到去年年底，湖北省碳市場配額累計成交總量和成交總額分別為2.93億噸和69.43億元。除去其中在一級市場以配額拍賣形式交易的極少部分外，其二級市場的碳配額累計成交量達2.91億噸，占全國碳配額交易市場的78.21%，累計成交總額達到69.03億元，涵蓋了全國82.32%的碳市場交易。由此可見，湖北省作為我國中部地區唯一的碳排放權交易中心試點，其優勢不僅表現在地理上，更是在碳配額交易的試點市場上也占據了中心地位。除此以外，作為首個有外資主體參與的試點市場，湖北省碳交易市場能夠充分地融入那些對歐盟等成熟市場有操作經驗的合格境外投資者。因此，對湖北省碳交易市場的研究為后期我國建立完善統一有效的碳交易市場和市場監管體系可以提供一定的依據。

（二）國內外文獻綜述。目前，國際上對于碳交易價格的研究有很多，主要集中在碳交易價格的形成機制和其影響因素兩個方面。其中價格形成機制方面的研究又包括有關初始分配配額的研究和碳排放權定價模型的研究。

價格形成機制的問題是屬于碳交易市場中一級市場的問題，許廣永（2010）就曾在其文章中將碳排放權的定價機制的形成視為碳交易市場的核心問題，并將其中碳交易市場經濟為基礎的體制、碳稅為手段的經濟管理、碳測量系統為技術的技術管理、配額和監督機制的行政管理四個方面認定為碳排放權價格形成機制需要解決的關鍵問題。除理論分析外，還有不少學者通過各種定價模型來對碳市場的排放權價格進行分析。胡民（2007）就曾借助影子價格模型分析了排污權交易市場，他發現政府不僅在初次分配排污權時，可以利用影子價格作為其定價的依據，而且在交易時也可以借助影子價格來分析排污權在二級市場的定價，從而促使市場的運行更有效率。而朱躍釗、陳紅喜等（2013）則是選用了期權定價模型分析歐盟的碳排放權配額價格。另外，還有不少學者運用CGE、DSGE等各種模型對碳排放權交易的價格進行測算。

關于碳排放權價格影響因素方面的研究，絕大部分學者是從供需角度對碳交易價格進行分析的，其中M Burger和M Tillman（2008）等人就認為：碳排放權價格和其他商品的價格一樣是由供需決定的，其中政治風險、燃油價格、天氣、GDP和技術進步五種影響因素最為重要。類似的，陳曉紅、王陟昀（2010）在對美國芝加哥氣候交易所自愿減排市場碳交易價格的影響因素進行分析時，主要從供給、需求和市場影響三個方面考慮，結果發現影響市場價格的主要因素是配額供需和能源價格。

除此之外，還有不少學者通過因素合并或分解的方法來對碳價格的影響因素進行研究。朱幫助、王平、魏一鳴（2012）曾運用經驗模態分解的方法分解了歐洲氣候交易所的碳期貨價格數據的影響因素，發現了包括價格內在長期趨勢、重大事件影響和市場短期波動的三個方面是影響國際碳價構成的主要因素。

另外，不少學者則直接將對碳排放權價格有影響的因素作為變量進行分析，其中能源價格作為影響碳排放權價格的一個重要因素，被廣泛進行了研究。Convery和Redmond（2007）就通過研究發現，影響歐洲排放權配額價格的一個重要因素就是能源價格。Chen和Tseng（2011）還發現，天然氣價格和電價波動會對碳交易產生一定的影響。除此以外，郭文軍（2015）在分析了深圳排放權交易所的碳價時發現，匯率也是影響碳排放權價格的一個因素。

可以看出，無論是基于供需平衡的理論分析，還是直接針對能源、匯率等影響因子的直接分析，都為碳交易價格的影響因素分析提供了很好的視角。

二、碳排放權價格影響因素理論分析

外部經濟是由英國著名經濟學家馬歇爾在1890年提出的。二氧化碳的排放本身是屬于公共物品，具有外部性，如果想平衡社會成本與私人成本之間的差異，就必須借助市場的力量使其外部性內部化。此后，科斯定理作為碳排放權交易制度形成的理論基礎進一步被提出，即通過明確對環境容量資源的產權并在分配基礎上允許該產權進行交易，就可以在政府不對市場進行干預的情況下，促進社會成本最小化。

假設市場上有兩個企業A、B，分別用MAC1、MAC2表示其碳減排的邊際成本，如果政府將碳排放配額平均分配給這兩個企業，即兩個企業的碳排放配額均為Q，如圖1所示，那么對于企業B來說，在碳排放配額為Q的情況下，其碳減排邊際成本是遠遠大于A企業的，此時B企業會為了降低成本而在改進自身生產技術和在市場上購買一定量的碳排放權之間進行權衡，同樣A企業也會在兩者之間進行權衡，但實際上考慮到B企業進行技術改造的機會成本相對于A是較高的，一般來說，兩企業會通過在市場上對碳排放權進行交易來最優化自己的利益，即A企業會通過技術改進等減少碳排放，從而在市場上出售自己相對多余的碳排放權以達到自身利益的最大化，B企業則會選擇從A購買相應的碳排放權來滿足自身的需求，并最終達到一個均衡點，即圖中MAC1、MAC2的交點E，此時A企業相當于出售了QQe的碳排放權配額給B企業，此時的碳排放權市場價格就是均衡點所處的價格水平。（圖1）endprint

可以看出商品價格是由其供需差異導致的。盡管碳排放權是一種特殊的商品，但萬變不離其宗，因此其影響因素也可以從供給和需求兩個方面來分析：

首先從影響碳排放權價格的供給因素來看，碳排放權作為一種虛擬資產，其價值是人們后天賦予的，其商品屬性是建立在相關的協定和規則的基礎上。影響我國各試點碳排放權供給的主要因素是其配額發放的額度，包括免費發放和拍賣兩種方式。目前，我國各試點市場的碳配額供給主要由政府確定并分配，但由于碳測量技術手段的限制，政府難以根據企業以往的排放數據等計算出準確的應發配額量并進行相應的調整，導致各企業只能被動地接受政府分配的配額，因此其供給曲線為確定的，碳排放權價格的變動主要受其需求影響因素的影響。

影響碳排放權價格需求的因素可以通過以下幾個方面來看：第一，是對碳交易價格有根本性影響的宏觀經濟因素，一般說來，當一個經濟體的宏觀經濟環境良好時，相應的消費者對產品的需求會增加，各個企業也會根據市場需求相應地提高產量，從而使得各企業尤其是工業企業的二氧化碳排放量增加，從而推動碳排放權價格上漲，反之亦然；第二，影響碳價格的需求因素為能源價格，能源是經濟發展的一個重要組成部分，也是碳排放的主要來源之一，能源價格的相對變化，會對其需求量產生直接的影響，從而影響碳排放權的價格。除此以外，作為衡量貨幣相對價格的匯率，其變動也會影響到國內區域的碳排放權價格，當一國貨幣升貶值，相應的進出口企業也會對自己的生產決策做出適當調整，不僅如此，匯率還會對投資者的投資偏好產生一定的影響，從而對國內區域市場的碳價產生一定的影響。

三、湖北省碳排放權價格影響因素實證研究

（一）研究方法及模型說明。本文采用向量自回歸（VAR）模型來分析湖北省碳排放權價格影響因素，在進行單位根檢驗和協整檢驗的基礎上，進一步對影響因素進行方差分解，從而明確各變量對碳排放權價格的影響程度。

VAR模型的基本公式可表示為如下：

（二）數據來源及說明。本文主要選取了對碳排放權需求價格有影響的三個方面作為解釋變量，并采用了相應的具有可得性的指標來代替。

本文中湖北省碳排放權價格采用的是湖北省碳排放交易中心每個月公布的湖北碳交易市場交易情況中的配額成交價格P。考慮到能源、發電、鋼鐵等能耗和排放量較大的部門都屬于工業部門，而其他產業的年能均源消耗量占比僅30%左右，因此本文選取了上海證券交易所的工業價格指數來衡量宏觀經濟，特別是工業部門整體經濟的指標Index作為解釋變量。能源價格方面是以國際市場能源價格指數Pe來衡量國際市場上的能源價格對湖北省碳排放權價格的影響。由于歐盟占據了國際碳金融市場的主要地位，且歐盟排放權交易體系作為全球主要交易市場，其發展現已趨于成熟，故本文采用的是歐元兌人民幣的匯率Ex作為解釋變量。

除上述解釋變量外，考慮到我國電力市場開放程度較低，電價基本沒有波動，但是火力發電作為我國發電行業的支柱，其大量燃燒煤炭所造成的碳排放問題也不容小覷，本文選取了我國火力發電量占總發電量的比例Elc來考察我國電力行業對碳排放權價格的影響。

以上所有數據均根據湖北省碳排放權交易中心、上海證券交易所、國家統計局以及美聯儲的數據計算得來。

（三）定量分析

1、單位根檢驗。為保證回歸的準確性，首先對所選取的變量進行ADF單位根檢驗，經檢驗發現原序列中的變量均為非平穩，但是經過一階差分以后所有的變量均顯示為平穩序列，這表明所有的變量都是一階單整的。

2、協整檢驗。本文進行Johansen協整檢驗的結果如表1所示，可以看出，在5%的顯著性水平下，變量之間確實存在一個長期均衡關系。（表1）

3、VAR的構建及其平穩性檢驗。在第二步基礎上，為了進一步構建VAR模型，我們根據模型滯后結構確定準則對本模型的最優滯后階數進行了選擇，結果發現本文所選模型的最優滯后階數為3，故在此基礎上建立了自回歸模型，并在對其進行平穩性檢驗時發現，所有點都在單位圓內，說明本文建立的回歸模型是穩定的。（圖2、圖3）

4、方差分解。通過方差分解來分析各解釋變量對碳排放權價格的影響程度，由方差分解的結果可以得出，我國湖北省碳排放權價格受其自身的影響最為顯著，第二期時其影響程度雖有所降低，但之后各期的影響程度基本穩定，始終保持在60%左右。在本文考慮的四種影響因素中，能源價格對當期碳排放權價格的影響程度最大為20.9%，即使在滯后10期的情況下，其影響程度依然為23.8%，其次是我國火力發電量占比這一影響因素，從當期到滯后5期，影響程度有所上升，甚至高于能源價格對碳排放權價格的影響，但后期也有所下降。匯率對碳排放權價格的影響雖然很小，但是隨著滯后期數的增加，其影響程度也在不斷加大。上證工業指數的影響程度并沒有預期的那么大，這表明湖北省的碳排放權價格與以上證工業指數為代表的宏觀經濟發展的相關性較低。

（四）實證結果及說明。根據上述實證分析，可以得到我們的碳排放權價格的表達式如下：

首先我們可以看到，碳排放權價格對其自身是存在較大影響的，其滯后一期對當期值的影響程度達到了0.679，隨著滯后期的延長，其自身的影響程度在不斷下降，由于價格具有一定的黏性，所以這是符合一定的經濟規律的。

能源價格在滯后一期和二期對湖北省的碳排放權價格影響系數均為負數，呈負相關，到滯后三期時，對碳排放權價格的影響又回升呈正向影響，且影響系數較大，這說明能源價格對碳排放權價格的影響是具有長期趨勢的。

我國火力發電占比和匯率均在滯后二期時，對碳排放權價格的影響系數最大，分別達到了24.874和13.529，均呈現正相關，而在其他滯后期的影響系數都比較低，這說明該因素對碳排放權價格的影響主要集中在滯后二期。

上證工業指數作為整個宏觀經濟的代表，在上式中對湖北省碳排放權價格的影響很小，基本可以忽略不計。endprint

四、基本結論及建議

從上述研究可以看出，湖北省碳排放權價格受能源價格的影響基本為正，這主要是因為能源價格影響著不少企業在能源消耗時的偏好，而由于不同種類的能源之間是可替代的，從而使得能源價格對碳排放權價格有正向影響。例如，天然氣價格上漲時，企業會偏向于使用相對價格更低，但是碳排放量更高的原油等來代替，從而導致了碳排放的上升。因此，企業應該在考慮自身利得的同時，更多地考慮自己的社會責任，并權衡好能源替代成本與碳減排成本之間的關系。除此以外，加大研發投入，用清潔能源來代替傳統能源也是企業減少能源價格波動對自身影響的一個好方法。

火力發電作為我國的主要用電來源，其對碳排放權價格產生的影響是不容小覷的。因此，我國政府一方面應該減少對工業電價的控制，讓市場這只無形的手來對其進行調整，另一方面應該加大對清潔能源的開發與應用，以提高整個國家使用能源的清潔率。

目前，我國碳排放市場還處于發展的初級階段，湖北省碳排放權價格受上證工業指數的影響較弱的原因可能是目前我國經濟增長的動力主要來自于非能源密集型產業如服務業。而匯率對碳排放權價格的影響較大的原因可能是因為當匯率下降，即人民幣升值時，我國的對外出口貿易將會減少，相應的企業會減少產量，從而使得碳排放量減少，碳價也因此下跌。因此，一方面企業應該在積極拓展國內市場，合理規劃海外市場的同時，分配好碳配額在企業自身現在和未來的使用量；另一方面政府部門則應該合理控制好碳配額的供給，避免企業在經濟發展好時，受碳減排成本高的限制，而在經濟發展萎靡的時期，碳配額卻大量剩余。

主要參考文獻：

[1]Convery F J，Redmond L.Market and price developments in the European union emissions trading scheme[J].Review of Environmental Economies and Policy，2007.1.

[2]陳曉紅，王陟昀.碳排放權交易價格影響因素實證研究——以歐盟排放交易體系（EU ETS）為例[J].系統工程，2012.2.

[3]朱幫助，王平，魏一鳴.基于EMD的碳市場價格影響因素多尺度分析[J].經濟學研究，2012.6.

[4]郭文軍.中國區域碳排放權價格影響因素的研究——基于自適應Lasso方法[J].中國人口·資源與環境，2015.25.5.endprint