王楨 趙巧雨

華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院

江蘇省碳排放影子價(jià)格研究

王楨 趙巧雨

華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院

中國于2011年10月在7個(gè)省市開展了碳交易試點(diǎn)工作，到目前為止，各試點(diǎn)不斷穩(wěn)步推進(jìn)碳交易工作，為建立全國性的碳交易市場積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)發(fā)改委的文件，中國將在2017年啟動(dòng)全國性碳排放交易系統(tǒng)，2017年將成為中國碳交易市場的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。由于江蘇并沒有納入到第一批的試點(diǎn)之中，對其碳排放情況研究較少。同時(shí)，江蘇省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，研究其目前的碳排放權(quán)價(jià)格對于推進(jìn)我國統(tǒng)一的碳交易市場有重要作用。本文基于運(yùn)籌學(xué)的線性規(guī)劃方法構(gòu)建了影子價(jià)格模型，并以江蘇省工業(yè)行業(yè)為研究對象進(jìn)行了實(shí)證研究，計(jì)算了江蘇省2011 年-2015 年的工業(yè)全行業(yè)的碳排放的影子價(jià)格，并與全國工業(yè)全行業(yè)碳排放影子價(jià)格進(jìn)行了比較分析。

碳排放 影子價(jià)格 碳交易市場 江蘇省

引言

隨著經(jīng)濟(jì)增長進(jìn)入新常態(tài)，政府已經(jīng)將發(fā)展重點(diǎn)放在提高經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量，建設(shè)環(huán)境友好型社會上來?？紤]到一旦開始實(shí)行碳排放相關(guān)管制，企業(yè)必將承受相關(guān)的減排成本，這對于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益會產(chǎn)生很大影響，勢必要求將這一成本考慮到經(jīng)濟(jì)發(fā)展的效益中去。由于企業(yè)在生產(chǎn)過程中排放的二氧化碳很難用市場價(jià)格進(jìn)行衡量，所以可以用碳排放的影子價(jià)格來衡量企業(yè)在減排過程中承擔(dān)的成本。通過影子價(jià)格的形成原理分析碳排放權(quán)初始分配價(jià)格的確定基準(zhǔn), 從而為碳排放權(quán)的流通提供定價(jià)基礎(chǔ)[1]。通過對江蘇省二氧化碳影子價(jià)格的估計(jì)，可以全面了解江蘇省碳排放情況以及對經(jīng)濟(jì)的影響，為制定碳排放管制政策提供參考。同時(shí)也為2017年建立全國統(tǒng)一的碳交易市場的建立以及初始配額的分配提供參考。

一、模型與方法

（一）影子價(jià)格模型

根據(jù)胡民（2007）所提出的排污權(quán)定價(jià)的影子價(jià)格模型，本文采用相同方法來構(gòu)建碳排放權(quán)的影子價(jià)格模型。在此模型中，主要運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)中的影子價(jià)格理論，計(jì)算出單位碳排放權(quán)的邊際價(jià)格。在這里影子價(jià)格的經(jīng)濟(jì)含義被定義為該地區(qū)企業(yè)參與碳交易時(shí)以利潤最大化為目標(biāo)所能接受的價(jià)格。

1.模型的基本假定

假設(shè)1：該地區(qū)的年碳排總量Q由該地區(qū)碳排放管制目標(biāo)確定，為已知量。關(guān)于碳排放總量的確定，依據(jù)《中美氣候變化聯(lián)合聲明》，我國在2030年左右實(shí)現(xiàn)二氧化碳排放峰值，總量峰值約為110億噸。根據(jù)減排目標(biāo)以此倒推便可以估算出十三五期間的碳排放管制總量，以此再將總量分解的全國每個(gè)地區(qū)。

假設(shè)2：該地區(qū)存在i個(gè)企業(yè)排放二氧化碳，這i企業(yè)的單位產(chǎn)量收益設(shè)為Bi，年產(chǎn)量設(shè)為Xi（i=1,2,3…..n）。在一定時(shí)期內(nèi)，企業(yè)的產(chǎn)量與投入量成正比。在這里我們將化石燃料的使用量作為投入量，并且由于企業(yè)的二氧化碳排放主要來自于化石燃料的使用，因此企業(yè)的單位產(chǎn)量與二氧化碳排放量也成正比，比例系數(shù)設(shè)為 Ri。則這 i個(gè)企業(yè)排放的二氧化碳總量為 Qi=Xi＊Ri。

2.模型構(gòu)建

設(shè)目標(biāo)函數(shù)為在該地區(qū)實(shí)行碳排放管制時(shí)企業(yè)的利潤最大。這樣設(shè)置的理由為二氧化碳排放權(quán)其實(shí)可以看作為企業(yè)的另外一項(xiàng)生產(chǎn)資料且同樣具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。其主要途徑有2種：（1）減排成本大于碳排放權(quán)交易價(jià)格，通過購買碳排放權(quán)減少自身的減排壓力。（2）減排成本小于碳排放權(quán)交易價(jià)格，通過出售碳排放權(quán)獲得收益。由于受到地區(qū)碳排放管制，將二氧化碳排放量為函數(shù)的約束條件。

由以上假設(shè)，影子價(jià)格模型為：

將目標(biāo)函數(shù)和約束條件帶入到拉格朗日方程，對其一階求導(dǎo)，并令其一階導(dǎo)數(shù)為 0：

在這里，λ即為單位碳排放的影子價(jià)格，在這里我們必須明確2個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

（1）這里的碳排放權(quán)的影子價(jià)格并不是其市場價(jià)格，而是對碳排放權(quán)這一資源的估價(jià)；（2）該影子價(jià)格表示在其他條件不變時(shí),每增加一單位排污量時(shí)所帶來的利潤。

（二）能源消費(fèi)所產(chǎn)生二氧化碳排放量的估算模型

由于我國沒有把二氧化碳作為大氣污染物，所以并沒有直接的二氧化碳排放數(shù)據(jù)。這里利用缺省計(jì)算方法來計(jì)算化石燃料在消費(fèi)過程中產(chǎn)生的二氧化碳。本文也按這一做法并根據(jù)行業(yè)當(dāng)年消耗的能源數(shù)量計(jì)算工業(yè)行業(yè)二氧化碳排放量。建立模型如下：

其中，I CO2所有能源消耗產(chǎn)生的二氧化碳排放量，單位（噸）。Ei某行業(yè)消耗的第i種能量，單位（噸）。CCi有效碳排放因子,反映單位發(fā)熱量的含碳水平，單位（千克/十億焦耳）。CFi轉(zhuǎn)換因子即各種能源的平均低位發(fā)熱量，單位（千焦/千克）。44/12碳原子轉(zhuǎn)化為 CO2分子的固定比值。HiIPCC 提供的缺省碳含量,反映單位發(fā)熱量排放的碳水平，單位（千克/萬億焦耳）

COFi缺省氧化率，反映能源的氧化水平,若為1則表示該種能源完全被氧化為CO2,但通常該值小于1。CO2排放系數(shù)=H＊COF＊1000＊CF＊44/12。

二、江蘇省工業(yè)全行業(yè)碳排放影子價(jià)格計(jì)算

（一）數(shù)據(jù)來源及樣本選取

本文以江蘇省工業(yè)行業(yè)為研究對象，估算 2011—2015年江蘇省工業(yè)行業(yè)碳排放初始價(jià)格。數(shù)據(jù)從 2011—2015年《江蘇省統(tǒng)計(jì)年鑒》得到。模型中涉及到的主要變量有單位產(chǎn)量產(chǎn)生的收益為 Bi和單位產(chǎn)量二氧化碳排放比例系數(shù) Ri。在本文計(jì)算中用相近指標(biāo)進(jìn)行替代。單位產(chǎn)量產(chǎn)生的收益 Bi用單位產(chǎn)值利潤率代替，產(chǎn)值利潤率（%）＝（利潤總額/工業(yè)總產(chǎn)值）×100%。單位生產(chǎn)規(guī)模二氧化碳排放比例系數(shù) Ri用碳排放強(qiáng)度代替，工業(yè)行業(yè)的碳排放強(qiáng)度表示為單位產(chǎn)值二氧化碳排放量，即工業(yè)行業(yè)碳排放強(qiáng)度=二氧化碳排放量 /工業(yè)總產(chǎn)值。

（二）碳排放權(quán)影子價(jià)格計(jì)算

根據(jù)江蘇省統(tǒng)計(jì)年鑒的工業(yè)數(shù)據(jù)，計(jì)算出5年的碳排放影子價(jià)格。如表 3.2 所示。

表 3-2 江蘇省工業(yè)全行業(yè)碳排放的影子價(jià)格

表格中相關(guān)指標(biāo)計(jì)算方法：單位產(chǎn)值利潤率=利潤總額/工業(yè)總產(chǎn)值

碳排放強(qiáng)度=二氧化碳排放量/工業(yè)總產(chǎn)值

碳排放影子價(jià)格=單位產(chǎn)值利潤率/碳排放強(qiáng)度

（三）全國工業(yè)全行業(yè)碳排放影子價(jià)格計(jì)算

本文計(jì)算全國工業(yè)全行業(yè)碳排放影子價(jià)格（2011-2015年）采用與計(jì)算江蘇省的方法相同，數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計(jì)局。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，這5年，全國的碳排放影子價(jià)格變化不大，從2011年到2015年，分別為618.53，588.35，630.20，634.42，633.00。

三、江蘇省工業(yè)碳排放的經(jīng)濟(jì)損益評估

碳排放影子價(jià)格是對碳減排成本的一種直觀反映，較高的二氧化碳影子價(jià)格表明了該地區(qū)較高的碳減排成本，反之亦然。本文根據(jù)當(dāng)年二氧化碳的排放增量與當(dāng)年二氧化碳排放的影子價(jià)格的乘積計(jì)算出江蘇省工業(yè)碳排放的經(jīng)濟(jì)損益。具體計(jì)算結(jié)果見表 5.1

表4 .1 江蘇省工業(yè)碳排放經(jīng)濟(jì)損益

四、結(jié)論及政策建議

本文研究的主要目的是計(jì)算出2011—2015 年江蘇省省工業(yè)全行業(yè)二氧化碳的影子價(jià)格、了解影子價(jià)格的變化特征以及時(shí)間序列上的差異、以及二氧化碳排放給江蘇省工業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)效益，并與全國碳排放影子價(jià)格水平相比較。通過研究,得到以下結(jié)論:

1.江蘇省工業(yè)全行業(yè)在 2011—2015 年這5年間，隨著碳排放強(qiáng)度逐年降低，影子價(jià)格逐年上升。反映出江蘇省在這幾年工業(yè)節(jié)能減排上做出了努力。同時(shí)，碳排放影子價(jià)格的增長幅度在加大，表明江蘇省的節(jié)能減排技術(shù)和能源使用效率還有進(jìn)一步的提高空間。

2.通過計(jì)算出全國的碳排放影子價(jià)格發(fā)現(xiàn)，江蘇省的碳排放影子價(jià)格要遠(yuǎn)高于全國水平，這與黃文若[3]計(jì)算的中國各省份二氧化碳影子價(jià)格結(jié)論一致。 江蘇經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，其減排成本也更高。因?yàn)榘l(fā)達(dá)地區(qū)使用一單位碳排放權(quán)的邊際效益較高，所以未來在全國統(tǒng)一的碳交易市場，這些地區(qū)更有可能成為市場中的買方。

3.江蘇省與全國的碳排放影子價(jià)格的差異之大，主要原因是兩者之間碳排放強(qiáng)度的差異，江蘇的碳排放強(qiáng)度幾乎為全國水平的一半。而碳排放強(qiáng)度的構(gòu)成，主要取決于該地區(qū)工業(yè)使用的能源結(jié)構(gòu)以及投入產(chǎn)出的效率。

[1]胡民.排污權(quán)定價(jià)的影子價(jià)格模型分析.價(jià)格月刊，2007，357（2）：19-22.

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