陸敏 蒼玉權 李巖巖
摘要 強制減排交易機制和自愿減排交易機制都是解決氣候變化問題的有效市場手段。目前中國的強制減排交易機制納入了部分行業進行管制促使企業自主性降低碳排放,在試點范圍內, 企業整體履約率保持較高水平,碳排放總量和強度呈現雙降趨勢,但強制減排交易機制外依然存在大量企業,激勵這些企業參與自愿減排交易機制主動降低碳排放,有利于國家碳減排目標的順利實現,有利于推動經濟綠色發展和生態文明建設進程。本文從現實背景出發,以強制減排交易機制外企業為研究對象,引進政府強制減排概率和財政補貼參數,構建動態博弈理論模型,分析企業和政府的行為選擇,根據不同類型企業市場勢力大小,研究促進企業參與自愿減排交易機制的可能策略選擇。研究結果發現:①自愿減排交易機制是政府管理部門和企業的成本有效的選擇,自愿減排機制可以促進企業降低二氧化碳排放,但企業的市場勢力會影響企業執行自愿減排的效率;②自愿減排交易機制下,需要政府管理部門發揮重要作用,促使企業改進自愿減排的效果;③對企業的補貼政策在社會福利損失較小時,可以發揮輔助性作用,提高企業自愿減排的積極性和減排水平。因此,對于強制減排交易機制外的企業,增強企業參與自愿減排的積極性,提高企業自愿減排水平,政府管理部門需要根據企業的行業類型和特點,制定精準、細化的自愿減排減排政策,需要保持一定的潛在管制壓力進行協調和引導,在必要的時候還可以借助一定的財政補貼手段來提升企業自愿減排水平。
關鍵詞 自愿減排交易;動態博弈;強制減排概率;企業市場勢力;補貼政策
中圖分類號 F062.9;F205 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2019)05-0021-09 DOI:10.12062/cpre.20181120
碳交易機制按照減排強制程度不同,可以分為京都議定書體系和自愿減排交易體系[1],京都議定書體系屬于強制減排類型,主要包括全球各個碳排放交易市場,自愿減排交易體系則是參與者自行選擇、自覺減少溫室氣體排放完成減排的自我約束體系。
1 引 言
中國的碳排放交易市場就屬于強制減排體系,自2013年啟動試點以來,截至2018年9月,7個碳排放權交易試點省市已有電力、鋼鐵、水泥等多個行業近3 000家重點排放單位納入交易,累計配額成交量突破2.5億噸二氧化碳當量,累計成交額超過55億元人民幣,企業整體履約率保持較高水平[2]。有關中國碳交易市場的學術研究也非常多,大量文獻從機制設計、政策規定和經濟效應等角度全面分析了中國碳市場[3]。
國家“十三五”規劃綱要和國務院“十三五”節能減排綜合工作方案都明確提出了健全碳交易機制,培育和發展碳交易市場,除了發展強制減排市場外,自愿減排交易機制的作用也不容忽視。但與強制碳交易市場的火熱程度相比,中國的自愿減排交易市場涉及范圍和整體規模都比較小。從2009年第一筆自愿碳減排交易開始,中國的自愿減排交易市場從政策法規、功能設置、監管機制和保障措施等已逐步完善,2012年6月,國家發展改革委頒布了《溫室氣體自愿減排交易管理辦法》。隨著碳交易市場的快速發展,中國的自愿減排交易也從清潔發展機制(CDM)項目為主變成以中國自愿核證減排量(CCER)為主要項目的交易,截止2017年3月,經公示審定的溫室氣體自愿減排交易項目已經累計達2 871個,備案項目1 047個, 實際減排量備案項目約400個,備案減排量約7 200 萬t二氧化碳當量,呈現出較好的發展勢頭[4]。作為強制減排交易市場的重要補充,低成本履約的自愿減排交易機制的加入可以加快實現2020年約束性減排目標。
事實上,一方面,有學者認為單純依靠碳交易市場完成中國節能減排目標是不夠的,要發揮碳交易機制和其他政策的組合作用[5-6],也有學者提出將碳稅納入碳交易機制形成整體系統進一步降低碳排放[7],但中國的碳交易市場開始階段不搞碳稅[8],因此,必須充分發揮自愿減排交易機制的減排作用。另一方面,強制減排交易機制的覆蓋范圍非常有限,比如,成熟的歐盟碳交易機制,最初只納入5個高耗能的行業,覆蓋的范圍僅占二氧化碳排放量總數的50%左右,中國的強制減排交易機制在試點階段,7個區域市場僅覆蓋了1 800家企業[9],在2017年5月公布的國家碳市場配額分配草案中,也只納入電力、水泥和電解鋁3個行業,約占碳排放總量的40%,很多行業和大量企業不在強制減排范圍之內,雖然,這些行業和企業未達到國家劃定的強制減排交易機制的基準線,他們可以選擇參與自愿減排交易機制,也可以不作任何選擇,但由于企業數量眾多,涉及行業廣泛,碳排放總量也較高,激勵這些企業參與自愿減排交易機制,主動降低碳排放,有利于國家碳減排目標的順利實現,有利于推動經濟綠色發展和生態文明建設進程。
陸 敏等:強制減排交易機制外企業會自愿減排么?
中國人口·資源與環境 2019年 第5期2 文獻綜述
由于中國碳交易體系起步較晚,有關自愿減排交易的文獻大部分是研究國外自愿減排交易市場。從時間上來看,Lutsey 和 Sperling[10]評價了加拿大2005年汽車制造業自愿減排交易情況,發現即使企業完全遵從,自愿減排降低的排放量也遠遠低于設想,很可能是零。Yamaguchi[11]發現日本航空業的二氧化碳自愿減排交易計劃顯著降低了碳排放強度,與1998年計劃開始時相比,降低了大約3%~4%。之后,Rezessy 和 Bertoldi[12]系統研究了歐盟國家自愿減排交易計劃的基本框架、減排目標和部門、權利和義務、減排動機和效果等,提出了恰當運用這一政策工具的建議。Benessaiah[13]則提出與強制減排市場相比,自愿減排交易市場某種程度上來說更容易繞開政府管制。 Ari[14]發現土耳其自愿減排碳交易市場中能源效率、可再生能源和固體廢棄物項目潛在的減排量約為10.71億t的二氧化碳當量,同期的核證減排量價值在197.75億~333.86億美元。Bento et al.[15]建立自愿減排交易市場上企業和管制者模型,認為只要充分提高監管水平,碳抵消價格可以超過社會成本。Gallo et al.[16]通過分析意大利可再生能源、能源效率和運輸部門143個自愿減排項目后,提出能源效率項目只要解決了額外的一些問題,對公共實體來說是最有前途的項目。Karhunmaa[17]也關注自愿減排市場,他研究了發達國家自愿碳減排市場中家庭能源技術三種類型的協同收益問題。2017年, Prasad 和 Mishra[18]基于印度鋼鐵行業76個企業2006年7月到2011年12月的統計數據,發現33%的樣本企業自愿遵守ISO14001環境管理規定,自愿遵從和環境質量改善存在顯著的正相關關系。Linder[19]則研究了美國洛杉磯和長灘港自愿減排機制成功降低空氣污染的主要因素,發現企業自愿減排行為受社區對排放的關注和管制壓力等外部因素影響。
僅有少許幾篇文獻聚焦中國自愿減排交易市場。丁浩等[20]簡要介紹了自愿減排交易市場的特點和重要作用,提出了中國發展自愿減排交易市場的建議。學者Chen和 Hu[21]基于臺灣6個工業部門198個企業2004—2008年的數據,認為參與溫室氣體自愿減排交易五年間減排5.35公噸,降低了7.8%的溫室氣體排放量。陳曉紅等[22]選擇芝加哥氣候交易所2003—2010的樣本數據實證研究自愿減排碳交易市場的價格影響因素,提出了中國自愿減排交易市場建設的參考建議。
與已有文獻相比,本文的主要貢獻是:第一,首次定量研究中國自愿減排交易市場。從上述國內外學者的研究可以發現,大量文獻研究了不同國家的自愿減排交易市場,但關于中國自愿減排交易市場的文獻比較少見,缺乏有關中國自愿減排交易市場的定量分析。第二,從微觀角度分析中國強制減排碳交易機制外企業面對自愿減排交易機制的策略行為。已有研究主要是一些宏觀描述,尚未有學者將強制碳交易機制外污染企業的策略行為抽象為理論模型展開研究。第三,根據現實問題提取三個重要變量納入理論模型分析。首先,每個省份都面臨著強制減排的約束性目標,地方政府為完成這些剛性目標,存在著對未納入強制減排交易機制的企業,進行強制減排的潛在可能,這是強制減排概率變量;其次,地方政府也可能會出臺相關鼓勵政策(比如,在現實中對某些行業設計補貼式的減排政策),激勵企業參與自愿減排交易機制,這是自愿減排補貼參數;最后,未納入強制減排碳交易機制的企業中,某些企業擁有市場勢力,他們的策略選擇也因此不同,這是企業市場勢力變量。2017年12月中國統一的碳交易市場體系已經正式開啟,未納入這一強制減排交易機制的大量企業,他們會主動加入自愿減排交易機制么?企業選擇自愿減排交易的動力來自哪里?本文的研究正是以此為切入點,從現實問題中抽象出理論模型,引進強制減排概率和補貼參數,從企業市場勢力分析自愿減排交易中企業和政府管理部門的策略行為,試圖發現促進企業參與自愿減排交易的動力和機制。
本文后面的結構如下:第3部分,具體描述問題,提出基本假設,構建模型;第4部分,求解初始博弈均衡,并分析影響因素;第5部分,探討補貼政策是否改進均衡結果;最后是研究結論與啟示。
3 模型基本假設
本文描述的問題是,強制減排交易背景下,政府管理部門和未納入強制減排交易體系的污染企業就自愿減排交易展開的博弈。具體而言,政府管理部門首先行動,對自愿減排交易機制設置基本條件和準入門檻,篩選出合格企業,讓企業決定是否參與自愿減排交易機制,由于沒有強制減排任務,企業自行決定是否參與自愿減排交易,若企業選擇不參與自愿減排交易機制,或者企業不在政府管理部門篩選名單中,進而無法參與自愿減排交易機制,則政府管理部門迫于臨時性的減排約束目標壓力,也可能根據不同行業和企業的特點,以一定的概率選擇讓企業完成強制性減排水平。政府管理部門和污染企業的博弈時序關系如圖1所示。
本文研究的基本假設如下:
(1)政府管理部門G和F污染企業,均為理性的參與人。政府管理部門的決策不僅要最大化自己的收益,還要最大化整個社會的總效用;污染企業的決策只是最小化自己的總成本,該企業沒有被納入國家強制減排交易機制,他可以選擇參與或者不參與自愿減排交易機制。
(2)污染企業和政府管理部門的成本函數。在自愿減排機制和強制減排機制下,企業完成減排水平(目標)a需要付出的交易成本分別是CV(a)和CM(a),為研究簡單起見,本文假設成本函數是線性函數,即Ci(a)=cia,i=V,M。政府管理部門在減排水平a下的交易成本分別是TV(a)和TM(a),顯然,隨著減排水平的增加,政府管理部門的成本不會降低,但減排水平的邊際成本是遞減的,T(a)是單調不減上凸函數,滿足T′(a)≥0,T″(a)<0,于是,自愿減排機制和強制減排機制下的社會總成本分別是TCV(a)=CV(a)+TV(a),TCM(a)=CM(a)+TM(a) 。
(3)強制減排交易機制下的各項成本均高于自愿減排交易機制。在自愿減排交易機制下,由于簡化了交易程序,省略了紛繁的規則,降低了各項管理成本,企業獲得較大的柔性,提高了交易效率,因此,自愿減排交易機制下的成本均小于強制減排機制下的成本,即CV(a) (4)政府管理部門的目標是最大化社會福利,不存在利益尋租、監管捕獲等短視行為。無論是自愿減排還是強制減排,只要完成減排水平a,政府管理部門的收益為U(a),隨著減排水平的增加,政府的收益不會降低,U(a)是單調不減函數,即U′≥0,但減排水平的邊際收益是遞減的,U(a)須同時滿足U″<0,即U(a)是上凸函數。在自愿減排交易機制下,政府管理部門的總效用函數為GUV(aV)=U(aV)-TCV(aV),在強制減排機制下,總效用函數為GUM(aM)=U(aM)-TCM(aM)。 (5)政府管理部門強制減排的可能策略選擇形成對污染企業的潛在壓力。顯然,若企業接受自愿減排交易,則完成自愿減排交易機制下的減排水平aV,并最小化其成本CV(aV);若企業放棄自愿交易,則政府管理部門可能對所有強制減排機制之外、沒有參與自愿減排交易的企業以概率p(0≤p≤1)采取強制減排行動aM,進而讓企業完成強制減排水平,這在現實中是存在的,比如,地方政府部門在特定時期為了完成調控目標選擇對高耗能行業(企業)突然實行強制減排,此時的企業產生了期望成本pCM(aM)。 在強制減排機制下,政府管理部門最大化總效用,求解最優化一階條件,GU′M(aM)=0,即U′(aM)-TC′M(aM)=0,從中求出強制減排機制下最優減排水平a*M,滿足U′(a*M)=TC′M(a*M),此時,政府管理部門的總效用為GUM(a*M)。顯然,政府管理部門在強制減排機制下沒有動機偏離這個最優水平,過高的減排水平損傷企業減排積極性,過低的減排水平則會損害社會總效用。在企業沒有接受自愿減排交易時,政府管理部門可能選擇強制減排,所以期望總效用為pGUM(a*M),相應的企業期望成本為pCM(a*M)。
4.1 自愿減排交易的參與約束
對企業而言,在政府管理部門提出自愿減排水平aV時,只要自愿減排交易的成本不超過強制減排的成本,企業就會接受,即CV(aV)≤pCM(a*M),根據成本函數的線性假設,上式可以進一步化簡為,cVaV≤pcMa*M,即aV≤pcMa*McV。若其他條件不變,則自愿減排交易機制下企業愿意接受的最大減排水平為pcMa*McV,即:
(1)式表明,在其余變量給定時,amaxV和p呈同向變化關系,政府管理部門選擇強制減排的概率p越大,企業自愿減排水平的最大值也會增加,從而p的變動會影響企業選擇自愿減排交易的動力。另外,由于自愿減排交易機制下的各項成本均較低,所以企業愿意接受的最大減排水平amaxV可能會超過強制減排下的最優水平a*M。
對政府管理部門而言,要讓企業參與自愿減排交易,須滿足GUV(aV)≥pGUM(a*M),即,自愿減排交易機制下的總效用不小于強制減排機制下的期望效用,U(aV)-TCV(aV)≥p(U(a*M)-TCM(a*M)),從上式可以求解出政府管理部門偏好的自愿減排水平aV的變化范圍,不妨設為aminV 同理,根據總成本不等式TCV(a) 4.2 博弈均衡結果分析 若政府管理部門愿意提供的最小減排水平不超過企業愿意接受的最大值,此時博弈雙方都沒有動機偏離自愿減排交易機制,即: aminV≤amaxV 當政府管理部門沒有選擇強制減排機制(p=0)時,只要企業選擇自愿減排機制,且自愿減排水平aV>0,管理部門都愿意接受,但根據(1)式,若p=0,則amaxV=0,即企業愿意接受的減排水平最大值為零,這說明,只要不存在強制減排的壓力,理性化的企業就不會選擇自愿減排交易機制,強制減排策略選擇的存在提高了企業選擇自愿減排交易的動機。 結論1 當p>0時,博弈的均衡結果是政府管理部門為企業提供自愿減排交易機制,企業選擇接受。 證明:只要證明aminV 若pcMcV≥1,則amaxV≥a*M,利用式(2)可得到,aminV 在自愿減排交易機制下,一定存在政府管理部門和企業都愿意接受的減排水平aV,使得博弈達到均衡狀態,雙方都可以最大化各自的利益。若aV的值過大,企業會承擔較高的減排成本,若aV太小,政府管理部門社會福利損失過多,因此,減排水平aV的取值影響博弈均衡結果和博弈雙方利益的分配。下面根據企業的市場勢力大小不同,來具體研究。 若企業不具有市場勢力,企業可能處于國家“關停并轉退”政策的邊緣,或者是某個行業若干企業中的規模較小者,此時的政府管理部門擁有絕對地位,比如,地方政府管理部門執行環保督察時的“一刀切”(生態環境部在2018年5月制定了《禁止環保“一刀切”工作意見》,8月又印發文件將嚴格禁止“一刀切”納入深化環保領域“放管服”改革的重要內容),在此情形下,管理部門可以選擇任意減排水平以最大化其總效用。 結論2 當企業不具有市場勢力時,若均衡結果是最優減排水平,此時,自愿減排交易下的均衡水平超過了強制減排,自愿減排交易是企業的自覺行動;若均衡結果不是最優減排水平,此時,均衡結果不超過最優水平,盡管均衡減排水平可能大于也可能小于強制減排水平,但肯定大于強制減排水平的期望值。 證明:因為aminV是政府管理部門愿意提供的減排水平的最小值,所以,根據式(3),aV的可能取值范圍只有兩種,(Ⅰ)aminVa*M,說明自愿減排交易下的最優水平超過了強制減排下的水平,故而,企業會自覺選擇自愿減排交易;(Ⅱ)aminV
若企業擁有市場勢力,比如,沒有納入強制減排機制的行業壟斷者,在此情形下,追求成本最小化的企業一定會選擇最小的減排水平,即管理部門愿意提供的最小值aminV作為均衡結果,又因為aminV 結論3 若企業擁有市場勢力,則自愿減排交易下的最優水平不是均衡結果,此時的均衡減排水平小于自愿減排交易下的最優值和強制減排下的最優值。 4.3 強制減排壓力的潛在作用 下面分析概率p對減排水平的影響。 影響減排水平的變量有a*V,a*M,amaxV,aminV這四個,其中最優解a*V來自于方程GU′V(aV)=U′(aV)-TC′V(aV)=0,由于該方程中沒有出現參數P,所以概率P與a*V無關;而強制減排下的最優值a*M由方程GU′M(aM)=U′(aM)-TC′M(aM)=0得到,也與概率p無關;此外,(1)式表明amaxV是關于概率p的線性遞增函數,aminV是關于p的單調遞增下凸函數,且根據(2)式,對所有的概率p有aminV 圖2 減排水平aV和強制減排概率p的關系圖結論4 不管企業是否具有市場勢力,當均衡結果不是最優減排水平時,提高強制減排的壓力可以提升自愿減排水平。 證明:若企業不具有市場勢力,圖2(a)描述的是(Ⅱ)aminV 若企業擁有市場勢力,則均衡減排水平是aminV,不論在圖2的哪種情況下,aminV的值會隨著概率p的增加而增加。證畢。 5 補貼政策下的自愿減排交易策略 強制減排壓力的潛在威脅雖然可以促使企業選擇自愿減排交易機制,但政府管理部門有時也會選擇通過財政補貼政策來激勵企業選擇自愿減排,從而提高企業自覺選擇自愿減排交易的概率,實現減排目標。 5.1 補貼政策下的博弈模型 對于參與自愿減排交易企業完成減排水平aV時,提供補貼額S,即管理部門提供給企業一個契約組合(aV,S)。特別地,若S=0,就退化成前面討論的模型。 在自愿減排交易機制下,政府管理部門總效用為:GUV(aV)=U(aV)-TCV(aV)-αS,系數α反映了管理部門對企業的補貼造成的社會福利損失程度,如補貼擠占了其他財政支出,對某個行業的補貼損害了其他行業,或者是補貼政策誘使更多潛在進入者進入該行業等。為了后續計算方便,此處的討論假設交易成本為0(該假設不影響均衡結果),管理部門總效用為GUV(aV)=U(aV)-cVaV-αS,企業的成本函數為cVaV-S。 政府管理部門的參與約束為,U(aV)-cVaV-αS≥p(U(a*M)-cMa*M),即,管理部門愿意提供自愿減排交易契約組合(aV,S),必須滿足: S≤1α(U(aV)-cVaV-p(U(a*M)-cMa*M)) 企業的參與約束為:cVaV-S≤pcMa*M,即,企業愿意接受自愿減排交易契約組合(aV,S),必須滿足: S≥cVaV-pcMa*M 下面通過坐標系來直觀描述自愿減排交易水平aV和補貼S的關系。上述式(4)對應的曲線方程S=1α(U(aV)-cVaV-p(U(a*M)-cMa*M))的斜率為S′=1α(U′(aV)-cV),截距分別是aminV和S=-pα(U(a*M)-cMa*M),如圖3所示,在式(4)所對應的區域在該曲線下方,隨著強制減排概率p的增大,該曲線整體向下方平移,政府管理部門愿意提供自愿減排交易組合的區域變小,而α的增大會使得圖像趨向平坦,特別地,若α無限大,則管理部門愿意提供的補貼額為零。直線方程S=cVaV-pcMa*M在aV軸和S軸的截距分別是amaxV和-pcMa*M,式所對應的區域在該直線左上方,隨著概率p的增大,該直線向右下方平移,企業愿意接受自愿減排交易契約組合的區域在不斷擴大,但補貼S的變化,無法改變企業愿意接受的范圍。同時滿足不等式(4)和(5)的是圖中的陰影部分。 5.2 博弈的均衡結果 因為aminV 若企業不具有市場勢力,政府管理部門一定選擇最大化其總效用U(aV)-cVaV-αS,對應的約束條件為cVaV-S≤pcMa*M和S≥0。若S≥0成立,則從總效用表達式可以發現,最大化的解對應著S=0,即政府不提供補貼,對應的最優減排水平為a*V,均衡結果跟前面一樣;若cVaV-S≤pcMa*M成立,則L=U(aV)-cVaV-αS+λ(cVaV-S- Lλ=0,很容易求出此時的最優解a*S,滿足等式U(aV)aV=(1+α)cV,相應的補貼額S*=cVa*S-pcMa*M>0,這說明,只要強制減排壓力存在(p>0),最優的補貼額應該是企業成本和強制減排下的期望成本之差,即p>0時,政府管理部門只需要補貼企業的部分減排成本cVa*S-pcMa*M,不必對企業過度補貼;若cVaV-S≤pcMa*M且S≥0成立,則總效用最大化要求S=0,此時aV≤pcMa*McV,所以,均衡結果是(amaxV,0)。
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