我國碳價波動對能源企業股價的影響研究

胡剛耀，周新苗

（寧波大學 商學院，浙江 寧波 315211）

一、引言

2020 年習近平主席宣布，中國“二氧化碳排放力爭于2030 年前達到峰值，努力爭取2060 年前實現碳中和”[1]，習近平主席應對氣候變化的國際承諾為我國能源轉型指明了方向。國際經驗表明，建立碳排放權交易市場是最有效的減排方式[2]。我國作為碳排放大國，始終在探索碳市場建設，從2013 年起，我國逐步啟動了8 個區域性碳排放權交易試點。根據中國碳排放交易網統計，截至2020 年底，我國8 個區域碳市場碳配額累計成交量4.55 億噸，累計成交額105.5 億元。在區域性碳市場建設取得階段性成果的同時，我國于2021 年1 月1 日，正式啟動全國碳市場首個履約周期，總計納入了2 225 家發電行業的重點排放單位，合計碳排放量占全國總量的40%以上，這也標志著我國碳市場建設開始進入一個新的階段。全國統一碳市場的建立，能夠最大程度地降低碳減排對我國經濟發展的負面影響，也為我國能源結構轉型提供了更具效率的市場化手段。

碳排放權交易市場建立的初衷就是通過市場化的手段促進能源結構調整，推動能源企業綠色轉型，減少碳排放，所以高效率的碳市場必然會對能源企業的經營行為產生影響，碳價的波動也會直接作用到能源企業股價上。

二、文獻綜述

隨著全球范圍內碳排放權交易市場的不斷完善和發展，國內外越來越多的學者開始關注碳排放權交易市場與其他市場之間的動態相依關系。世界能源消費結構決定碳市場與能源市場間必然會存在著相依關系，因此碳市場與能源市場的關系一直是國內外學者研究的重點。近年來，隨著碳排放權交易規模的不斷擴大，越來越多的學者開始關注碳市場對微觀企業行為的影響，碳排放權價格與能源公司股價的關系開始受到學者的關注。

（一）碳排放權市場與能源市場的相關性研究

自碳排放權交易市場成立以來，碳排放權市場與能源市場之間的關系就引發了國內外學者的廣泛關注。Chevallier（2011）[3]構建碳價格與能源價格的雙變量VAR 模型，論證了歐盟碳市場與能源市場之間會相互影響。Zhang 和Sun（2016）[4]的研究結果表明，碳市場與化石能源市場僅存在單向波動溢出效應。趙選民和魏雪（2019）[5]通過研究發現，我國碳排放權價格與傳統能源價格呈現負相關關系。林慧琪（2018）[6]構建了碳價格與煤炭價格的VAR 模型，研究結果表明，我國碳市場與傳統能源市場存在著關聯性。GARCH 類模型可以很好地反映市場間的動態關系和波動溢出效應，部分學者通過構建GARCH類模型來探究碳市場與能源市場的關系，大部分研究結果都表明碳市場與能源市場之間存在著顯著的動態關系[7-8]。

（二）碳排放權價格與能源公司股價的關系

近年來，越來越多的學者開始關注碳價波動對能源企業股價的影響，主要產生了以下三種觀點：

第一種觀點認為，碳排放權價格會對能源企業股價產生正向影響。如秦天程（2014）[9]以歐盟傳統能源公司為研究對象，研究結果表明歐盟碳排放權價格會對能源公司股價產生正向影響。王許等（2020）[10]通過構建GARCH 模型證明了我國碳價格與新能源公司股價存在正向相依關系，而且這種正向相依關系會隨著新能源市場利好消息的出現變得更強。

第二種觀點認為，碳排放權價格會對能源企業股價產生負面影響。如Daskalakis 等（2009）[11]通過實證研究發現，碳排放權價格上漲會增加企業的碳成本，會對企業股價產生負面影響。劉紀顯等（2013）[12]通過建立歐盟碳期權和能源股價的VAR 模型發現，歐盟碳期權價格不會影響能源股價。

第三種觀點認為，碳排放權價格對能源公司股價的影響會隨著時間的推移而發生相應的變化。曾清（2018）[13]通過構建VECM 模型發現，碳價格變動會對傳統能源公司股價產生正向影響，對新能源公司的影響會隨著時間推移由負轉正。而卜文珂和趙蒙恩（2020）[14]通過建立VAR 模型，得出了與之相反的結論，認為碳排放權價格對傳統能源公司股價的影響會隨時間推移由負轉正，而新能源企業股價則一直變現為正向影響。

以上研究表明，大多數研究都是以歐盟市場為例，針對國內碳市場的定量和定性研究相對較少。此外，VAR 模型、GARCH 模型等經典計量方法被用于實證分析碳排放權價格對能源公司股價的影響，但這些實證研究均缺乏經濟學的機理分析。基于此，本文首先依據經濟學理論中的市場供求模型提出理論假設，然后引入計量經濟模型（VAR 模型），進一步論證我國碳價波動會對傳統能源和新能源企業股價產生何種影響。通過研究碳價波動對兩類能源公司股價的作用機制和影響程度，為我國通過全國統一碳交易市場調整能源結構，減少碳排放提供了理論支持。

三、理論分析

政府通過設定區域內的碳排放總量，來限制碳排放，并通過拍賣和免費發放的方式將碳配額發放給控排企業，控排企業通過碳排放權交易市場購買或出售配額。此時，碳價格作為一種市場信號，會倒逼企業改變自身的能源消費行為，促進能源企業綠色轉型。在碳達峰碳中和時代，控排企業需要在能源使用和減少碳排放之間進行權衡。傳統能源企業由于受到碳排放的約束，需要在碳市場購買配額或者進行低碳技術創新，以達到自身的減排標準，因而會增加企業生產成本；而新能源企業由于碳排放較少，自身多余的碳配額可以在市場出售，或者直接出售低碳減排技術，從而獲得更多的收益。由此可見，碳排放權價格對傳統能源和新能源企業的影響是不同的。

本節從供需理論角度分析，在碳約束的時代背景下，碳市場的引入，會對原本的能源市場產生何種影響，然后就碳價格與能源企業股價的相關性提出理論假設。圖1 和圖2 分別表示兩類能源企業參與碳市場交易時，所生產產品市場均衡結果的變化情況。

圖1 傳統能源市場

圖2 新能源市場

從傳統能源企業的角度看（如圖1 所示），傳統能源企業未參與碳市場交易時，市場供給曲線S和需求曲線D的交點E反映了市場均衡情況，P* 代表著市場的均衡價格。而當傳統能源企業參與碳排放權交易市場后，通過碳排放權交易機制，碳排放權的價格就成為企業生產成本的一部分，這樣必然會打破原有的市場均衡狀況。在碳中和的時代背景下，隨著碳排放權價格越來越高，一個理性的傳統能源企業會減少產品生產，或者通過提高能源效率、開發新能源等手段以減少碳排放[15]。而這兩種行為，均會促使傳統能源產品供給曲線由S左移至S1，在對能源產品需求不變的情況下，供給曲線的變動勢必造成原本的市場均衡發生變化，即由E變為E1。而P1-P*就是企業的碳成本，這部分成本如何分擔，將直接影響企業的價值。當處于不完全競爭市場時，傳統能源的戰略性和稀缺性決定了整個行業擁有一定的壟斷定價權，可以將碳成本轉嫁給消費者，甚至在過度轉嫁中獲得利潤，帶動企業股價上升。當然，大多數國家為了經濟發展和社會穩定，會對傳統能源產品的價格進行管制，在這種情況下，市場新的均衡價格P1與實際價格P*之間的差額只能企業自己承擔，從而迫使傳統能源企業繼續減少產品生產或者向新能源企業轉型，造成企業短期利潤減少，股價下跌。

從上文的理論分析中我們可以發現，碳排放權價格對傳統能源企業股價的影響取決于傳統能源企業的定價能力。我國傳統能源市場是不完全競爭市場，同時又存在著價格管制，結合我國的具體情況提出理論假設1。

理論假設1：碳排放權價格對傳統能源企業股價在初期會有正向影響，隨著時間的推移會逐漸變為負向影響。

從新能源企業的角度看（見圖2），在參與碳市場交易前，新能源企業的產品供給曲線S2和需求曲線D1的交點E2體現了當下的市場均衡情況，P2* 表示此時的市場均衡價格。碳中和目標的提出，使得企業面臨的碳約束日益趨緊，用能企業為了自身的減排需要，對新能源企業的產品和技術需求不斷增加，使得新能源企業的市場需求從D1右移到D2，達到新的市場均衡E3，此時新能源企業產品的價格也由P2* 上漲到P3。同時由于新能源企業產品的技術性強，可替代性較小，因而新能源產品市場需求呈現缺乏彈性的特征。所以碳排放權價格的上漲會促使新能源企業產品的市場價格上升，并為新能源企業帶來更為可觀的利潤。此時新能源企業的股票市場價格會受到資本市場投資者看漲預期的影響而上漲，從而為新能源企業帶來更加廣闊的利潤空間。

新能源企業通過碳市場獲得低成本資金進行技術創新，同時碳約束的時代背景又為新能源企業帶來了廣闊的利好前景，此時追求利潤最大化的新能源企業可能會控制產品供給以進一步提高市場價格。在這種情況下供給曲線由S2左移至S3，市場均衡點變為E4，新能源產品的市場價格進一步提升。新能源產品價格的提升使得用能企業投資新能源技術的成本上升，用能企業又會選擇通過在排放權交易市場中購買碳配額以完成減排任務，此時新能源企業又可以在碳市場出售配額獲得額外收益，會進一步推動新能源企業股價的上升。因此，本文認為完善的碳排放權交易機制可以提供更為有效的市場價格信號，將極大調動用能企業對新能源產品的積極性，推動新能源市場占比不斷提高，最終實現我國能源結構的優化。基于此提出理論假設2。

理論假設2：碳排放權價格對新能源企業股價有正向影響。

四、實證分析

（一）模型選擇

本文所研究的主題涉及的變量較多，很難用結構化的模型來描述變量間的動態關系。而作為經典的非結構化模型，VAR 模型無須指定哪個變量作為外生變量或者解釋變量，所有變量都會被作為解釋或者被解釋變量進行回歸，以分析它與其他滯后期的變量之間的關系，此外VAR 模型還可以使用脈沖響應函數來分析模型受到某種沖擊時對系統的動態影響[16]。所以本文將使用兩個VAR 模型分別研究碳排放權價格對傳統能源企業和新能源企業股價的影響。VAR 模型的一般表達式為:

其中，yt是k維內生變量列向量，p是滯后階數，T是樣本個數，εt為隨機擾動項。

（二）變量選取與數據來源

1.解釋變量。目前我國統一的碳市場尚未建成，所以本文選取我國碳排放權交易試點中累計成交量最大的廣東碳市場，以廣東省碳排放權現貨價格作為碳價格指標。

2.被解釋變量。由于我國能源企業數量較多，相關數據收集難度較大，所以本文選取中證指數有限公司發布的能源指數和新能源指數作為我國兩類能源企業股價的代理變量。

3.控制變量。煤炭價格、原油價格、天然氣價格、股票市場、長期利率都是能源企業股價波動的原因，為了提高模型的擬合度，所以本文將這些變量作為控制變量放入模型，具體變量選擇指標數據如表1所示。

表1 變量及其符號

所有變量選取2014 年3 月11 日到2020 年12月31 日的日收盤價數據，考慮到異方差的影響，在進行實證前對選取的所有數據取對數。廣東碳排放權價格取自中國碳排放交易網，其他數據均來源于wind 數據庫。

（三）單位根檢驗

在建立模型前，需要對所選變量進行單位根檢驗，檢驗結果如表2 所示。從單位根檢驗結果可以看出，大部分變量都是不平穩的，不符合VAR 模型的建模條件。所以對所有變量進行一階差分處理，差分處理后的單位根結果表明（見表3），所有的變量都是平穩時間序列。

表2 ADF 檢驗結果

表3 ADF 檢驗結果（一階差分后）

（四）VAR 模型滯后階數選擇和Johansen 協整檢驗

通過單位根檢驗，我們發現所有變量都是一階單整的，所以需要對傳統能源企業股價和新能源企業股價與其他變量進行協整檢驗。在協整檢驗之前，我們需要確定VAR 模型的滯后階數，滯后階數的選擇對VAR 建模至關重要，滯后階數過長會損失自由度，滯后階數過短會遺漏部分信息。根據LR、FPE、AIC、SC和HQ準則，傳統能源企業選擇建立VAR（2）模型，新能源企業選擇建立VAR（3）模型。表4 和表5 的Johansen 協整檢驗結果表明兩類能源企業股價與碳價格均存在著長期穩定關系。

表4 傳統能源企業股價Johansen 協整檢驗結果

表5 新能源企業股價Johansen 協整檢驗結果

（五）Granger 因果檢驗

Granger 因果檢驗能夠很好地體現統計數據間的因果關系，表6 的Granger 檢驗結果表明，碳排放權價格與能源企業股價之間呈現單向的格蘭杰因果關系，這個關系中碳價格是因，能源企業股價是果，即在統計學意義上，碳排放權價格的波動會對能源企業股價產生影響，但是能源企業股價的波動不能或者極小可能會影響碳排放權價格。

表6 Granger 因果檢驗結果

（六）脈沖響應分析

協整檢驗已經驗證了碳排放權價格與能源企業股價間存在著長期穩定的均衡關系，為了探究它們之間的聯動關系，本文進一步使用脈沖響應函數來分析這種長期均衡關系的影響效果和未來走勢。

從傳統能源企業股價的脈沖響應圖（圖3）中我們可以看出，受到碳排放權價格的沖擊，傳統能源企業股價從第1 期開始受到正向影響，第2 期正向影響達到峰值，然后開始轉變成負面影響，這種負面影響在第3 期達到最大，并在第7 期以后開始回歸平穩。總體而言，傳統能源企業股價受到碳價的負面影響比正面影響更大。脈沖響應的結果也驗證了理論假設1，即由于我國傳統能源市場是不完全競爭市場，傳統能源企業擁有一定的壟斷定價權，所以傳統能源企業在剛參與碳市場時，能夠將減排造成的碳成本轉移到消費者身上，甚至獲得額外的利潤，帶動公司股價上漲。同時由于我國是社會主義國家，為了保障民生，傳統能源企業的產品面臨著一定的價格管制，隨著碳價越來越高，無論傳統能源企業是購買碳配額還是投資新能源，因減排造成的碳成本將大部分由自身承擔，所以會造成企業利潤減少，股價下降。此外，從脈沖響應圖我們還可以看出，從第5 期開始，碳價波動對傳統能源企業股價的影響又開始轉為微弱的正向影響，說明隨著碳價的上漲，傳統能源企業會傾向于投資新能源產品，向新能源企業轉型，這種轉型帶來的正面效應會在后期逐漸顯現。由此可見碳交易對推動傳統能源企業綠色轉型確實起到了一定的促進作用。

圖3 傳統能源企業股價對碳價格的脈沖響應

從新能源企業股價的脈沖響應圖（圖4）中我們可以看出，當碳排放權價格給1 個單位的正沖擊時，新能源企業從第一期開始受到正向影響，第二期正向影響達到最大，然后轉變為負面影響，直到第10期會回歸平穩，總體以負面影響為主。與傳統能源公司相比，碳價波動對新能源企業股價的影響更大，持續時間更長。脈沖響應結果拒絕了前文提出的理論假設2，可以看出我國碳市場對新能源市場的正向傳導機制出現障礙，并沒有很好地發揮促進新能源公司蓬勃發展的作用。可能的原因是：（1）我國碳市場交易機制還不健全，政策不明確，法律制度不全面，監管手段缺失，造成現階段碳市場的金融化屬性過重，投機成分較多，所以碳市場并未發揮刺激新能源產品需求的功能，而僅僅是作為碳配額交易功能而存在。新能源企業前期通過在碳市場出售碳配額獲得收益，帶動公司股價上漲，但隨著新能源公司碳配額的不斷減少，碳價對新能源公司的正向影響將無法持續。（2）我國目前的碳配額基本上是免費發放，造成碳市場上免費配額較多，碳配額價格過低。現階段我國新能源行業基礎設施尚不完善，對于減排企業而言，用新能源替代傳統能源成本太高，投資周期較長。所以無論是從成本角度，還是從完成自身減排目標角度，從碳市場直接購買碳配額都是減排企業的最優選擇。這也在一定程度上造成了新能源技術和產品推廣困難，市場占有率較低，盈利水平低下。所以碳排放權價格對新能源企業股價的正向影響未能持續，到后期反而產生了一定的負面影響。

圖4 新能源企業股價對碳價格的脈沖響應

（七）方差分解分析

傳統能源企業股價的方差分解如表7 所示，從方差分解結果中，我們可以看出，傳統能源企業股價受自身的影響最大，其次是滬深300 指數，在第10 期時貢獻度為1.85%，可以看出股市波動對傳統能源企業股價影響較大。然后是原油和碳排放權價格，分別為0.69%和0.59%，天然氣和長期利率貢獻度較低。同時從方差分解結果中可以看出，除了傳統能源企業自身的貢獻，其他因素對能源企業股價波動的貢獻都是不斷遞增的，但持續性不強。

表7 傳統能源企業股價方差分解

新能源企業股價的方差分解如表8 所示，與傳統能源企業類似，新能源企業股價受到自身影響最大，在其他變量中，碳排放權價格對新能源公司股價的影響最大，在第8 期達到最大1.17%，天然氣價格、原油價格、長期利率和股票市場對新能源企業的影響相對較小，煤炭價格的影響更是微乎其微。與傳統能源企業相比，碳排放權價格對新能源公司股價的影響更大，持續性更強。這說明旨在降低碳排放，促進能源轉型的碳市場確實對新能源企業股價產生了較大影響，但這種影響并不像上文理論分析的那樣，呈現長期正向影響的趨勢，這說明我國碳市場的建設還不夠完善，碳市場對新能源市場的正向傳導機制存在著障礙。

表8 新能源企業股價方差分解

五、結論與政策建議

（一）研究結論

本文通過引入經典的供需理論，從理論上分析碳排放權價格會對兩類能源企業股價產生怎樣的影響，并基于理論分析提出相應的假設，然后引入計量經濟學模型，分別建立傳統能源企業股價與碳價格、新能源企業股價與碳價格的兩個VAR 模型，根據模型結果得出如下結論。

我國碳排放權價格與兩類能源企業股價之間存在著長期的均衡關系，碳價波動會對兩類能源企業股價產生顯著影響。受到碳排放價格的影響，傳統能源企業股價在初期呈現正向影響，然后轉變為負面影響，并且這種負面影響要遠遠高于初期的正向影響，長期會呈現微弱的正向影響，這與傳統能源企業調整能源結構，投資新能源的行為有關。而新能源企業受到碳價波動的影響更大，但前期受到正向影響后，并未能持續下去，反而轉變成負面影響。這說明我國碳市場并未能持續發揮刺激新能源企業發展的作用，我國亟須出臺相應的政策法規，合理制定碳價格，打通碳市場對新能源市場的正向傳導通道。

（二）政策建議

首先，傳統能源公司在原有業務的基礎上應該注重開發并利用新能源。碳排放權價格會對傳統能源企業股價造成較大的負面影響，隨著我國全國性碳市場的建立，碳金融將成為推動我國低碳經濟發展的強大動力，大量的碳金融衍生品，如碳期權、碳基金也會不斷出現，碳價將會成為能源市場上的一個重要的價格信號，對金融資源的合理配置會產生一定的促進作用。另外隨著碳市場的不斷完善，傳統能源企業的融資成本將會不斷增加，因此傳統能源企業要善于利用碳價信號，合理制定企業發展規劃，在充分利用傳統能源價值的基礎上，結合本企業的發展狀況，逐步增加對新能源的投資，規避碳價波動對企業經營產生的風險，提高自身的競爭力，推動企業能源結構綠色轉型。

其次，新能源企業的發展需要國家和政府的大力支持。新能源企業投資風險高、周期長，長期以來都面臨著融資約束，所以造成我國新能源企業對政府政策依賴很大。而碳排放權市場設立的初衷就是運用市場化的手段，在降低碳減排成本的同時，引導金融資源流入新能源企業，推動新能源企業的發展。而當前碳市場之所以沒有對新能源市場產生正向影響，一個重要原因就是碳排放權價格過低，而新能源成本過高。所以，在發揮碳市場作用的同時，政府應該出臺扶持新能源企業的政策法規，宏觀調控與市場配置相結合，最大程度地促進新能源企業發展。

再次，要合理制定碳配額分配機制。碳配額制度過于寬松，就無法對企業形成有效的碳減排約束，同時也會造成碳排放權價格低下，無法刺激企業形成對新能源的有效需求。如果實施過緊的碳配額制度，會造成碳價格急劇上升，能源企業成本上升。能源行業對我國經濟發展極為重要，過激的碳配額政策，會對我國經濟發展產生不利影響。因此，政府在制定碳配額政策時，要結合我國經濟發展形勢，制定分階段的短期、長期配額計劃，在碳配額總量一定的情況下，可以靈活調整碳配額發放方式，根據經濟發展需要來決定碳配額免費發放和拍賣發放的比例，合理制定碳價格，發揮碳價格市場信號的作用。

最后，政府必須要制定配套的法律法規，完善監管體系，規范碳市場的運行。盡可能多的納入市場參與主體，增加碳市場交易品種，最大程度地調動社會各行各業參與碳市場的積極性。此外，在建設全國碳市場的過程中，要避免碳市場過度金融化，充分發揮碳市場對碳減排的促進作用，切實發揮碳市場對能源結構調整的正向引導作用。