能源結構對碳交易價格的影響

劉驪山

摘要：文章從碳交易價格形成機制的角度，研究碳交易試點的價格是否準確反映了當地能源結構的變動，以及金融發展水平在其中的支持作用。基于2013年8月至2020年12月的月度數據，文章發現直轄市的碳排放交易市場設計和運行情況較好，碳價格準確及時地反映了能源結構的變動，且金融發展水平發揮了很好的調節作用。然而非直轄市試點的碳排放市場設計存在不足。全國碳排放交易市場應該吸取經驗教訓。

關鍵詞：碳排放交易；能源結構；金融發展水平

一、引言

由溫室氣體的過度排放導致的氣候變化是人類目前面臨的最嚴峻考驗之一（Liu and Dong，2021）。世界各國在實現經濟增長的過程中，消耗了大量自然資源，尤其是化石燃料，從而導致了溫室氣體的過度排放。氣候變化可能帶來極其嚴重的后果，包括生物多樣性減弱、冰川融化、海平面上升，甚至導致人類被迫遷移（Sadawi et al，2021）。為了控制全球氣候變暖，保障人類可持續發展，低碳經濟日益受到重視。1997年，192個國家簽署了《京都議定書》，以貨幣化的方式建立了二氧化碳排放管控體系（Sadawi et al，2021）。2015年的巴黎氣候大會上，全世界178個締約方共同簽署《巴黎協定》，確定了將全球平均氣溫控制在較前工業化時期上升2攝氏度以內的長期目標。改革開放以來，中國經濟高速發展，極大地提高了人民生活水平，但同時也產生了驚人的碳排放量。目前，中國的碳排放總量已超過美國、歐盟與日本的總和，人均碳排放量也超過了歐盟。為了積極地承擔國際責任，我國政府多次承諾，力爭使中國于2030年前碳達峰，2060前實現碳中和。同時，中國的“十四五”規劃確定了建設“美麗中國”的目標，國家發改委則制定了以清潔空氣為首要標準的“美麗中國”評價體系（Wang et al，2021）。這些足以表明中國政府控碳減碳的決心。

對于經濟發展的外部性問題的討論由來已久，早期的經濟學家Pigou提出根據污染所造成的危害程度對排污者征稅（庇谷稅），從而彌補排污者生產的私人成本和社會成本之間的差距。20世紀中葉，Coase（1960）提出另一種方案：通過明晰權利并進行交易的方式來解決外部性問題；在交易成本為零時，Coase所提出的交易方案能實現帕累托最優，從總體社會效益的角度而言（不考慮權利歸屬帶來的公平正義問題），優于庇谷稅。為應對氣候變化問題，1997年的《京都議定書》實踐了Coase的思想，率先倡導以貨幣化的方式建立了一個溫室氣體排放管控體系（Sadawi et al，2021）。在《京都議定書》的框架下，若干碳排放交易機制得以建立；碳排放交易機制對二氧化碳的排放進行市場定價，允許實際碳排放低于配額的排放者可以將剩余的碳排放權利出售給實際碳排放高于配額的排放者。如成立于2003年的美國區域碳污染減排計劃（Regional Greenhouse Gas Emission Reduction Action），成立于2005年的歐盟碳排放交易體系（European Union Emission Trading Scheme），成立于2007年的西部氣候倡議（Western Climate Initiative），以及2013年、2014年、2017年建立的中國八大碳排放交易試點：深圳、北京、廣州、上海、天津、湖北、重慶、福建；2021年，全國碳交易市場成立，各碳交易試點停運。根據中國碳排放交易網的報道，截至2021年，全球有21個正在運行的碳排放交易體系，其覆蓋的碳排放量約占全球排放總量的10%，每年交易規模超過600億美元①。目前，中國的碳排放量已超過美國和歐盟的總和，人均碳排放量超過歐盟②；中國的碳達峰碳中和行動不僅僅是為了承擔國際責任，也是為了提高能源效率，尋求替代能源，改善環境質量，從而提升經濟的長期競爭力和社會的全面發展。

著名的波特假說提出，適當且設計良好的環境規制可以刺激企業的綠色低碳創新投入，增強企業的競爭力，從而能彌補甚至超越企業的守約成本（Porter，1991）。環境規制又可細分為市場型環境規制、命令型環境規制、自愿型環境規制。Liao（2018）指出，市場驅動型工具和自愿參與型工具對企業環境創新的三個維度都有顯著積極影響，命令控制型工具則只對一個維度有積極影響。張明等（2022）選取2004-2017年中國30個省級行政區的數據研究異質性環境規制對企業污染排放的影響，發現命令型環境規制對于廢水的治理效果更突出，而市場型環境規制對廢氣治理的效果更好。他們進一步發現，命令型環境規制有利于推動產業結構轉型升級，而市場型環境規制能促使企業開展技術創新。即總體而言，市場型環境規制是三種規制中效果較好，較多的經驗證據顯示其能有效地降低污染排放，激勵技術創新。碳交易屬于典型的市場型環境規制，學術界對于碳交易市場，特別是歐盟碳交易體系的功效有一定的爭議，大多數研究結論是相對積極的，但也有相對消極的觀點。同時，關于中國碳交易功效的研究，特別是實證研究比較缺乏，有限的關于中國碳排放交易的研究主要運用建模手段（Lv and Bai，2021）。有限的實證研究主要是基于波特假說，研究碳排放交易的功效或意義。基于2010-2017年中國158個地市級數據，Duan和Ji（2021）使用雙重差分法發現，碳交易政策實施后，試點地區環境生態和經濟效益顯著改善，二氧化碳排放降低，工業“三廢”排放減少。Wang et al.（2021）發現，碳交易試點顯著降低了碳排放，且減排政策具有累積動態效應。通過中介效應模型，該研究進一步發現，碳交易試點通過調整能源消費結構和提高技術創新水平促進碳減排。

碳排放交易價格是碳交易的核心。理論上來說，碳的社會成本是目前排放一噸碳所造成損害的預期現值。Liu et al.（2021）指出，碳交易價格不僅反映了政府在減碳行為中的努力，也反映了碳交易的有效程度。過低的碳交易價格難以支持經濟的低碳化轉型，過高的碳交易價格則可能損傷一部分產業和企業的競爭力。過高的碳交易價格還可能導致碳泄漏。影響碳交易價格的原因比較復雜。Ye和Xue（2021）通過一個自建詞典計算了新聞文章中的“碳情緒指數”，發現碳情緒指數與歐盟碳交易價格的變化密切相關。Zhao et al.（2021）開發了一個多因素綜合模型對碳交易價格進行預測，發現標準普爾清潔能源指數和布倫特原油價格有助于碳交易價格的預測。Lintunen和Vilmi（2021）指出，在最典型的情況下，最優排放價格是順周期的，即在衰退期間價格應該更低。他們還提出，氣候政策的首要重點是將碳交易價格設定在最佳增長路徑水平上，次要重點是關注碳交易價格波動。碳交易價格的過度波動可能不利于經濟、社會和環境的健康發展。Wu and Huang（2020）研究了一個由零售商和制造商組成的兩級供應鏈，發現碳交易價格波動會影響供應鏈中原始的最優生產決策。Li et al.（2018）指出，碳交易價格的隨機波動會影響可再生能源項目的投資時機。

如果碳排放交易市場得到了有效的設計，覆蓋了足夠多的高碳排放企業，那么試點地區對于能源的使用狀況將會反映到碳排放交易價格上。因為總體而言，新能源比傳統能源的碳排放系數更低，如果企業更多地使用新能源，市場對于碳排放配額的需求將會減少，供給則會增加，從而降低碳排放價格。然而，對于能源的更換往往也會涉及設備的更換和技術的調整，而技術研發是一種高風險、研發周期長的創新活動，易受融資約束。因此，金融服務的發達程度和資金的易得性可能調節能源使用結構和碳排放交易價格的關系。然而，值得注意的是，Weng and Xu（2018）指出，2021年6月之前，中國各碳排放交易試點設計規則不統一，交易效率低，發展不成熟。Wu（2021）基于中國2013-2017年碳交易試點數據指出，中國的碳交易價格扭曲降低了碳交易市場的經濟效益、環境效益和政策接受度。因此有必要檢驗上述關系。

二、研究設計和結果

本文使用2013年8月至2020年12月，七個碳排放交易省級行政區的月度數據，研究能源結構能否影響碳交易價格，以及金融發展水平是否在其中發揮調節作用。試點階段，中國共有八個試點，即北京、上海、天津、重慶、深圳、廣東、湖北、福建。鑒于數據可得性問題，本文將深圳試點和廣東試點的碳排放交易價格加權平均為廣東省的碳排放交易價格，即八個試點合并為七個碳排放交易省級行政區。本文被解釋變量為碳排放交易價格。核心解釋變量為能源結構，本文使用熵權法計算每一個省級行政區傳統能源和新能源的相對值進行衡量。傳統能源的算法為，先算出每個省的人均原油加工量產量、人均煤氣產量、人均焦炭產量、人均火力發電量、人均天然氣產量，再對上述該省人均產量分別除以全國人均產量得到省級產量相對值，最后使用熵權法將人均原油相對產量、人均煤氣相對產量、人均焦炭相對產量、人均火電相對產量、人均天然氣相對產量匯總成一個指標：傳統能源相對值（Traenrg）。本文通過水電和風電的相對值進行熵權計算，得到新能源相對值（Newenrg）。調節變量為金融發展水平（Finan），用人均社會融資規模衡量。控制變量包括人均地區生產總值（Gdppc）、氣溫（Tempre）、氣溫的平方（Tempre2）。

回歸結果如表1所示，其中（1）（4）列為全樣本，（2）（5）列為直轄市樣本，（3）（6）列為非直轄市樣本。所有列均控制了年度固定效應和省份固定效應。可見，直轄市樣本，傳統能源的使用和碳排放價格正相關，新能源的使用和碳排放價格顯著負相關。全樣本的估計結果和直轄市樣本相近。然而，在非直轄市樣本，傳統能源的使用和碳排放價格負相關，新能源的使用和碳排放價格負相關但不顯著。這說明，直轄市的碳排放交易市場設計和運行情況較好，覆蓋了較多的能源密集型企業，碳排放配額的分配也較為合理，因此當更多的新能源被使用時，碳排放量降低，企業對碳排放配額的需求減少，供給增加，從而有效地降低了碳排放交易價格。與之相比，非直轄市的三個試點有效性不足，碳排放交易價格對能源結構的變動不敏感。

為了進一步體現能源的結構，本文將新能源相對值減去傳統能源相對值，得到新的變量Diff，并將Diff與金融發展水平做交乘（Diff*Finan），結果如表2 所示。其中（1）（4）列為全樣本，（2）（5）列為直轄市樣本，（3）（6）列為非直轄市樣本。所有列均控制了年度固定效應和省份固定效應。估計結果顯示，在直轄市樣本中，Diff系數為負且在10%的顯著性水平下顯著，進一步說明直轄市碳交易試點的設計與運營較好，其價格能明確反映能源結構的變動，即更多的新能源使用和更少的傳統能源使用能降低碳交易價格。非直轄市樣本的Diff系數為正不顯著，進一步說明非直轄市試點的有效性不足，能源結構的變動未能引起碳排放交易價格的反應。直轄市樣本的交互項Diff*Finan的系數為負，且在5%的顯著性水平下顯著，說明在直轄市，更高金融發展水平的確能緩解企業融資約束，從而支持能源結構的調整，并降低碳排放價格。然而在非直轄市樣本，金融發展水平的調節效應較差，這很有可能是這些試點本身有效性不足所導致的，即能源結構的調整和相應技術設備的更新無法傳導至碳排放交易價格。全樣本的Diff系數與Diff*Finan系數符號與直轄市樣本一致，但不顯著。

三、討論與總結

本文搜集了2013年8月至2020年12月七個碳排放交易省份的月度數據，研究能源結構對碳排放交易價格的影響及金融發展水平在其中的調節作用。以往的研究主要以波特假說為依托，研究碳排放交易的功效。本文則是從碳排放交易價格形成機制的角度，探究碳交易試點的價格是否有效反映了當地能源結構的變動。研究發現，直轄市試點和非直轄市試點的差異較大。直轄市的碳排放交易市場設計和運行情況較好，覆蓋了較多的能源密集型企業，碳排放配額的分配也較為合理，因此，新能源使用的增加和傳統能源使用的減少能及時地反映到碳交易的供求上，降低碳價格，同時，金融水平的提升能提高資金的可得性，滿足企業對于設備更換和技術升級的需求，使能源結構的調整更好地傳導至碳排放交易價格的降低。然而，非直轄市碳排放交易市場的表現較為不理想，碳排放交易價格未能有效地反映能源的使用情況，因此金融發展水平的提高、資金可得性的加強也未對碳交易價格產生實質性影響。因此，從試點階段來說，中國的碳排放交易各試點的表現具有較大的差異性，非直轄市的試點效率需要提升。值得慶幸的是，2021年6月起，所有試點停運，全國統一的碳排放交易市場上線，這意味著中國碳排放交易進入了新的階段。在新的階段，碳交易的設計者應根據試點階段的經驗教訓，特別是非直轄市試點效率較低的成因，增加碳排放交易的控排企業范圍，監督碳排放交易的運行，使全國碳排放交易市場的價值得到充分發揮。

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（作者單位：昆明理工大學管理與經濟學院）