探討引入碳排放權后交易對電力現貨市場的影響

隨著國家電力市場化改革深入推進，電力交易已從計劃模式轉向現貨市場交易，而根據我國“雙碳”目標實施政策要求，2021年全國碳排放權交易市場開啟，發電行業作為重點排放單位成為首批參與企業，是碳交易履約的主體。由于碳配額管理和全國碳排放權交易市場的開啟導致的“碳稅”支出將逐步成為發電企業需考慮的主營業務成本，對核算發電盈虧平衡點產生顯著影響，進而影響電力現貨市場出清。

因此，需要考慮碳排放權交易與電力現貨市場的耦合，從而實現碳減排目標與電力系統經濟性的動態平衡，推動電力行業低碳轉型，有效引導發電資源優化配置]。

一、引入碳排放權后電力現貨市場模式的概述

（一）第一階段：傳統電力現貨市場（無碳約束）

第一，核心機制：基于供需關系形成日前、實時電價，通過日前、實時市場競價實現發電資源優化配置。

第二，參與主體：發電企業、售電公司及電網公司。

第三，目標：保障電力供需平衡，降低系統運行成本。

(二)第二階段：碳約束下的電力現貨市場

第一，引入碳排放權后交易(CET)：將碳排放成本納人發電成本，通過碳價信號引導低碳轉型

第二，機制融合：碳排放權配額作為生產要素參與

市場競價，高排放機組需購買配額以覆蓋超額排放。

二、引入碳排放權后電力現貨市場模式的關鍵要素分析

(一）碳排放權交易機制

配額分配方面：采取免費分配（基于歷史排放法或基準法）或有償拍賣(如歐盟CET)方式，影響發電企業初始成本。

碳市場交易方面：發電企業可在碳市場買賣配額，形成動態碳價（反映減排邊際成本），進而引導發電企業調整發電策略。

碳價傳導方面：碳價通過發電成本影響現貨電價，倒逼高排放機組減少發電或進行低碳改造，促進清潔能源的消納和低碳技術的研發與應用。

懲罰機制方面：超額排放需支付罰金，罰金水平決定碳價上限。

(二）電力現貨市場調整

從報價結構方面：發電企業報價需包含發電成本與“碳成本\"（如：電價 σ=σ 邊際發電成本 + “碳成本”分攤）。從機組組合優化方面：低碳機組（如風電、光伏、CCUS改造火電）優先調度，高碳機組成本上升導致市場份額下降]。

從風險對沖工具方面：引入碳期貨、期權等衍生品，幫助市場主體規避碳價波動風險。

（三）市場均衡與價格信號

從電價上漲壓力方面：“碳成本”疊加可再生能

源優先調度，可能推高現貨電價。

從需求側響應方面：分時電價與碳價聯動，激勵用戶削峰填谷及低碳用電行為。

三、引入碳排放權后電力現貨市場模式設計與構建要點

(一）前期準備

第一，政策目標與邊界設定。落實目標確定，明確“雙碳”目標下電力市場的核心功能（如減排優先級、經濟成本可控性）；修訂相關法律法規，形成法律基礎，明確碳排放權交易的法律地位和市場規則；設定邊界條件，界定市場覆蓋范圍（發電側/用戶側）時間跨度(中長期與現貨銜接）地理邊界（省內／跨省交易）。

第二，數據基礎與監測體系建設。進行碳排放數據采集，建立發電機組碳排放強度數據庫（單位：噸CO₂/MWh ，覆蓋煤電、燃氣、可再生能源等類型；采用區塊鏈技術確保數據不可篡改，實時上傳至監管平臺；安排電力系統負荷特性分析，基于歷史負荷曲線與可再生能源出力預測，識別系統靈活性需求（如調峰缺口）。

第三，利益相關方調研與共識形成。引導市場主體參與，組織發電企業、電網公司、用戶代表召開聽證會，收集對“碳成本”傳導的接受度與風險擔憂；推進國際經驗對標，研究已有的發達國家電一碳耦合案例，提煉可借鑒機制（如碳價熔斷機制）。

(二)設計目標與基本原則

第一，設計目標。將“碳成本\"納入邊際成本計算，通過“碳成本”內部化推動發電側低碳轉型，在保障電力供應安全與成本可承受性下，增加對清潔能源的投資和使用，促進電力現貨與中長期市場的協同，從而推動能源結構的轉型，優化電力資源配置，降低碳排放強度。

第二，基本原則。一是漸進性。分階段推進，逐步強化碳約束（如初期免費配額為主，后期逐步拍賣）。二是兼容性。與現有電力市場(如中長期交易、輔助服務市場)無縫銜接。三是激勵相容。通過價格信號引導發電企業主動減排，用戶側響應低碳需求。

（三）引入碳排放權后電力現貨市場設計與機制融合

在設計引入碳排放權后電力現貨市場模式期間，所遵循的主要出清流程安排如圖1所示。實踐中，要著重落實“電-碳\"市場設計與機制融合的把握，提高引人碳排放權后電力現貨市場交易模式設計與構建的實效性。通過明確各階段的目標、規則及協同路徑，確保碳約束逐步顯性化、市場機制平穩過渡。

第 一階段 第二階段

新能源機組 常規發電機組 負荷用戶 更新負荷用戶的可交易碳排放量+ +申報預測 申報機組 申報電量需

出力及報價 信息及報價 求不報價格 按社會福利最大原+ 則出清碳交易市場提交執行日 碳交易市場可用碳額度 報量報價根據交易結果更新常規機組可用碳額度不考慮碳排約束進 T行一次市場出清 考慮碳排放量約束進行二次市場出清√根據市場出清結果追蹤潮流分布 根據市場出清結果形成發用電計劃：確定各負荷的新 邊電統對能源消納電量

第一，引入碳排放權后電力現貨市場設計要點。第一階段：傳統電力現貨市場(碳約束過渡期)。在該階段的市場目標中，短期目標為維持電力供需平衡，保障系統安全運行；長期自標為面向碳約束市場積累數據(如機組碳排放強度、用戶負荷特性）。

在日前市場部分，基于負荷預測的機組組合優化，報價僅包含發電成本(燃料、運維等）。在實時市場部分，平衡實時供需偏差，價格反映邊際機組成本（如煤電、燃氣電）。碳約束初步引入可以通過環保電價附加（如脫硫脫硝補貼）間接體現碳排放成本，完善并擴展“全國碳排放權系統\"使用行業，為第二階段提供數據積累基礎。第二階段：碳約束型電力現貨市場(CET深度整合）。在該階段搭建中，將“碳成本”納人邊際成本計算，從而合理劃分機組出清等級，傳統火電機組邊際成本升高，低碳新能源機組（如風光水電、CCUS火電等）競爭力增強，市場出清順序向低碳機組傾斜，由此引導發電側低碳轉型，降低系統減排成本。

發電企業需在報價中疊加“碳成本”，最終電價組成為\"電能量成本 + 碳成本”：

其中， ∝ 為機組碳排放強度（噸 CO₂/MWh )，Pcarbon為碳價。

同時，實施碳配額交易嵌人，發電企業需在現貨市場交易前完成碳配額清繳，進一步倒逼高碳排機組減少發電或進行低碳改造；中長期電力交易市場中，可引入含碳價風險的金融合約（如差價合約），對沖現貨價格波動。

第二，機制融合的核心要點。一是設計科學的“碳成本”內化路徑。其中，第一階段隱性傳導設計為：通過環保電價附加、碳排放數據監測，逐步建立“碳成本\"認知；第二階段顯性傳導設計為：將“碳成本\"直接納入發電報價，形成“電能量成本 + 碳成本”的終端電價4。二是機組調度規則調整。在優先級排序方面，在第一階段中，僅考慮邊際發電成本（如煤電 < 燃氣 < 可再生能源）；在第二階段疊加“碳成本”后，低碳機組綜合成本低于高碳機組。推進市場出清模型升級，目標函數從“最小化發電成本\"變為“最小化發電成本 + 碳成本”。約束條件則增加碳排放總量上限（由碳配額決定）。三是碳配額分配與動態調整。從初始分配方法方面：在第一階段免費分配（基于歷史排放法或基準法），避免市場沖擊；在第二階段逐步過渡至基準線法（按機組類型設定排放基準），免費比例逐年下降。設定并使用動態調整機制，根據減排目標收緊配額總量，交易比例逐年提高。對可再生能源、儲能等給予配額獎勵，對落后機組逐步淘汰。四是跨市場協同機制。推進容量市場聯動，對低碳排機組提供容量補償，確保其在碳約束下的投資回報。高碳排機組需支付容量閑置罰金，倒逼其退出或改造。落實綠證與碳信用聯動，允許發電企業通過出售綠證抵消部分碳配額需求，降低碳成本。

第三，引入碳排放權后電力現貨市場過渡的關鍵銜接點。一是數據與規則的連續性。落實碳排放數據繼承，第一階段的監測數據作為第二階段配額分配基準。推進規則漸進調整，逐步提高“碳成本”顯性化比例。二是市場主體適應性過渡。在第一階段，強制參與碳配額交易，促使高碳排機組制定減排計劃；在第二階段，發電企業需在電力交易報價中疊加“碳成本”，最終電價組成為“電能量成本 + 碳成本”。三是政策與法律的協同。修訂相關法律法規，形成法律基礎，明確“電一碳\"聯動機制；實施跨部門協調，成立“電碳市場監管委員會”，統籌碳排放權交易市場與電力市場規則。

（四)關鍵技術支撐

第一，市場運營系統。搭建\"電-碳\"聯合出清模型，在現貨市場調度中嵌人碳約束，優化目標函數為： minΣ （發電成本 + 碳成本），對應約束條件包括碳排放總量 ? 配額上限；發電成本、碳成本和其他相關變量非負。可以選用混合整數線性規劃(MILP)或啟發式算法，適應大規模機組調度。進行實時碳監測，應用實時監測系統，部署物聯網傳感器與區塊鏈存證，實現碳排放數據實時采集與溯源。

第二，金融工具與結算系統。推出碳金融衍生品，開發碳期貨、期權合約，允許企業對沖碳價波動風險。設定并落實分項結算機制，引入計量與結算系統，在用戶電費賬單中明確拆分電能量費用、輸配電費、力調電費、碳附加費等。

(五)實施路徑與過渡方案

在構建基于碳排放權交易的引入碳排放權后電力現貨市場實踐中，需要分階段推進計劃，如表1所示。

同時，搭配設置風險防范機制，具體包括：其一，價格上限與熔斷機制。設定現貨電價與碳價聯動上限，防止極端天氣下價格大幅波動。其二，市場力監管。對高碳排機組實施報價行為審查，防止濫用市場地位阻礙轉型。

結語

綜上所述，引入碳排放權后電力現貨市場模式的設計與構建需遵循“政策目標先行一數據與機制協同一技術系統支撐一分階段落地一動態優化”的閉環邏輯。核心在于：一是“碳成本\"顯性化。通過市場機制倒逼減排，而非依賴行政命令。二是市場與政策協同。避免碳市場與電力市場規則沖突（如碳價信號被行政定價扭曲)。三是適應性管理。通過金融工具與過渡期政策緩沖轉型沖擊。引入碳排放權后電力現貨市場模式通過“碳成本”內化促進低碳轉型，但需平衡能源安全與轉型速度。政策設計應注重市場機制協同，強化監管與技術創新，以實現經濟高效的“雙碳”目標。

參考文獻：

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[4]王心昊，蔣藝璇，陳啟鑫，等.可交易減排價格權證比較分析和銜接機制研究[].電網技術，2023(02)：594-603.

作者簡介：唐瑩瑩(1988一），女，漢族，廣東廣州人，本科，經濟師，研究方向：電力現貨市場及碳排放交易。