張寧，劉青君

（暨南大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，廣東 廣州 510632）

環(huán)境與能源問題是自工業(yè)化以來經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中面臨的重要問題，隨著中國經(jīng)濟(jì)的崛起，中國作為能源消耗大國的同時，也是污染物排放最多的國家，在治理全球環(huán)境污染和世界溫室氣體減排的過程中承擔(dān)著不可推卸的責(zé)任。2017年12月19日中國正式啟動全國碳交易體系，發(fā)布《全國碳排放權(quán)交易市場建設(shè)方案（發(fā)電行業(yè)）》，提出以發(fā)電行業(yè)為突破口，堅持市場導(dǎo)向、政府服務(wù)，堅持先易后難、循序漸進(jìn)，堅持協(xié)調(diào)協(xié)同、廣泛參與，堅持統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、公平公開的原則建設(shè)全國碳排放權(quán)交易市場。因此針對電力行業(yè)的碳交易研究是一個意義重大又非常緊迫的問題，同時碳排放權(quán)交易對電力行業(yè)的影響可以為中國推廣碳排放權(quán)交易市場建設(shè)提供實證經(jīng)驗，對中國走經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)效應(yīng)協(xié)調(diào)發(fā)展道路具有重要的現(xiàn)實意義。

自1992年5月22日《聯(lián)合國氣候變化框架公約》出臺，到1997年《京都議定書》的簽訂，到2005年《京都議定書》的正式生效，碳排放權(quán)一直是其中的一個重要議題。中國2017年已經(jīng)開始實現(xiàn)全國電力行業(yè)碳交易市場，預(yù)計會對整個火電行業(yè)產(chǎn)生巨大影響。本文通過對2005—2010年中國八大電力集團(tuán)公司①屬于央企的中國五大電力集團(tuán)公司是中國電力投資集團(tuán)公司、中國華能集團(tuán)公司、中國大唐集團(tuán)公司、中國華電集團(tuán)公司、中國國電集團(tuán)公司5家；發(fā)電企業(yè)的四小豪門是國投電力、國華電力、華潤電力和中廣核4家，在經(jīng)營利潤方面，“四小豪門”已經(jīng)超過五大電力集團(tuán)，在本文中將五大電力集團(tuán)公司及四小豪門的國投電力、國華電力、華潤電力統(tǒng)稱為八大電力集團(tuán)公司。的實證研究，利用不同估計方法計算出CO2影子價格，并將其均值作為碳交易市場價格進(jìn)行多維度的碳交易市場模擬分析，研究火電企業(yè)通過碳交易可以獲得的成本效益，此研究無論對企業(yè)還是政策層面都具有很重要的指導(dǎo)意義。

一、文獻(xiàn)綜述

從計算影子價格的相關(guān)文獻(xiàn)梳理中，發(fā)現(xiàn)關(guān)于中國碳交易的文章主要研究至省份整體水平或是集中于全國分行業(yè)水平，而對于區(qū)域分行業(yè)和微觀企業(yè)的相關(guān)研究目前相對來說還處于空白階段。同時在對模型進(jìn)行相應(yīng)的估計時，大多數(shù)文章并沒有控制住時間、行業(yè)或是個體的固定效應(yīng)，以減少或是降低由這些因素所導(dǎo)致的異質(zhì)性，只有少數(shù)幾份研究對時間或是個體的固定效應(yīng)進(jìn)行了控制。F?re等（1993）[1]374-380主要對1976年30家紙制品和紙漿行業(yè)的數(shù)據(jù)，采用產(chǎn)出距離函數(shù)的方法，并使用超越對數(shù)形式的函數(shù)模型估算出了非合意產(chǎn)出的影子價格；Pittman（1983）[2]1-17展示了如何調(diào)整生產(chǎn)率的計算；Fare等（1989）[3]90-98展示了如何調(diào)整效率的測量，并根據(jù)所計算出的影子價格進(jìn)行了相應(yīng)的實證分析；Hailu等（2000）[4]251-274對1959—1994年36家廠商所組成的時間序列數(shù)據(jù)，采用投入距離函數(shù)的方法，并使用超越對數(shù)的函數(shù)形式對效率以及污染物的影子價格進(jìn)行了估計，估計過程中控制了時間的固定效應(yīng)；Lee（2011）[5]6162-6167使用韓國微觀火電廠的數(shù)據(jù)，采用簡單的謝潑德產(chǎn)出距離函數(shù)，并用超越對數(shù)形式的產(chǎn)出距離函數(shù)對污染物的影子價格進(jìn)行了估計，但是在估計過程中既沒有控制時間的異質(zhì)性也沒有控制住個體之間的異質(zhì)性，這篇文章首次在計算出CO2的影子價格后，再對其進(jìn)行了火電廠內(nèi)部與外部的比較，從而得出進(jìn)行外部碳排放交易的巨大的市場潛力。Lee等（2012）[6]1492-1497利用謝潑德投入距離函數(shù)，研究了2009年中國30個制造業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)，得出中國的CO2排放量最多可以減少680百萬噸，并且行業(yè)間CO2影子價格的變化范圍為從0～18.82美元/噸；Lai等（2016）[7]408利用基于能源投入的方向距離函數(shù)，研究了1998—2012年中國30個省份的數(shù)據(jù)，并計算了相關(guān)省份的CO2影子價格；Du等 （2014）[8]191-216利用二次型方向距離函數(shù)研究了2001—2010年中國各省份的面板數(shù)據(jù)，并計算得到CO2影子價格從2001年的1 000元/噸變化至2010年的2 100元/噸；陳詩一（2010）[9]93-111采用參數(shù)線性規(guī)劃的測量方法對環(huán)境方向性產(chǎn)出距離函數(shù)進(jìn)行了估計，并計算了中國工業(yè)行業(yè)38個兩位數(shù)行業(yè)在1980—2008年跨度期間內(nèi)的CO2影子價格。

從對中國碳交易市場的研究文獻(xiàn)梳理中，中國碳交易市場的研究多集中于機(jī)理及制度體系等方面。張益綱等（2015）[10]55-59通過研究歐盟、美國、澳大利亞、新西蘭、印度等世界上較為完善的碳排放交易體系，分析其減排目標(biāo)、覆蓋范圍、配額分配方式、儲蓄和抵消機(jī)制，從而提出中國碳排放配額分配機(jī)制構(gòu)建應(yīng)注意的事項；田艷秀（2012）[11]研究了中國電力碳排放權(quán)交易體系；荊克迪等（2014）[12]24-32進(jìn)行了中國碳交易市場的機(jī)制設(shè)計與國際比較研究；曾佳（2015）[13]對中國碳排放權(quán)的交易制度等相關(guān)問題進(jìn)行了研究；崔長彬等（2011）[14]79-80進(jìn)行了低碳經(jīng)濟(jì)模式下中國碳排放權(quán)的交易機(jī)制；Yang等 （2017）[15]505-521和傅京燕等 （2016）[16]1-9分別通過研究中國各省份碳減排成本不同，表明2020年碳減排目標(biāo)實現(xiàn)的可能性；蘇建蘭等（2015）[17]110-115、鐘小劍等（2017）[18]331-340、馮志遠(yuǎn)等（2015）[19]64-66、馬艷艷等（2013）等[20]42-46相關(guān)文獻(xiàn)也從不同角度分析了在中國建立碳交易市場的必要性與發(fā)展趨勢。

與現(xiàn)有研究相比，本文的主要貢獻(xiàn)如下：第一，在研究對象上，對碳交易的研究細(xì)化到中國分區(qū)域分行業(yè)和微觀企業(yè)層面的較少，且針對微觀企業(yè)的效益研究更少，而本文正是對此空缺的補(bǔ)充；第二，在方法設(shè)計上，也更注重對于個體與時間固定效應(yīng)的控制，以減少研究對象間的異質(zhì)性，同時本文用不同的估計方法對CO2影子價格進(jìn)行了估計，并采用不同估計方法計算出的CO2影子價格均值作為碳交易市場模擬分析時的價格，減少了不同估計方法所造成的估計結(jié)果差異較大所導(dǎo)致的不準(zhǔn)確性；第三，在實證分析中，本文對研究對象進(jìn)行了分區(qū)域、分個體等多維度、多視角的分類分析來模擬碳交易市場的效應(yīng)，使其實證結(jié)果對中國正在建立的全國碳排放權(quán)交易市場具有一定的現(xiàn)實借鑒意義。

二、研究方法

在此分別介紹估計方向產(chǎn)出距離函數(shù)和計算影子價格所使用的理論模型及4種不同測算方法所使用的實證模型。

（一）方向產(chǎn)出距離函數(shù)的理論模型

方向性距離函數(shù)具有好產(chǎn)出與壞產(chǎn)出按任意比例及方向比例擴(kuò)大或縮小的靈活性等特征。參照F?re（1993）[1]374-380文章中所描述的，假設(shè)生產(chǎn)者使用投入向量生產(chǎn)出合意產(chǎn)出向量和非合意產(chǎn)出向量。 生產(chǎn)技術(shù)為：P（x）={（y，b）：xanproduce{（y，b）}。

生產(chǎn)技術(shù)集合在滿足標(biāo)準(zhǔn)假設(shè)和投入自由可處置性的同時需要滿足：（1）非合意產(chǎn)出是伴隨著合意產(chǎn)出的聯(lián)合產(chǎn)物；（2）合意產(chǎn)出與非合意產(chǎn)出需同時滿足弱可處置性；（3）在生產(chǎn)可能性集中，好產(chǎn)出滿足自由可處置性。函數(shù)形式的方向產(chǎn)出距離函數(shù)代表著在上述約束條件下的生產(chǎn)技術(shù)。方向產(chǎn)出距離函數(shù)為

圖1 方向產(chǎn)出距離函數(shù)

圖1給出了方向產(chǎn)出距離函數(shù)的方向向量g=（gy，-gb）。對于任何一家生產(chǎn)者而言，其產(chǎn)出集（y，b）都包含于生產(chǎn)可能性集合P（x）中。如果它在給定的方向向量g上有效率地生產(chǎn)，則可以在生產(chǎn)邊界 P（x）上的點（y+β*gy，b-β*gb）處進(jìn)行合意產(chǎn)出的

方向產(chǎn)出距離函數(shù)擁有生產(chǎn)可能性集合P（x）的特征。其特征如下：

另外，很容易證明方向產(chǎn)出距離函數(shù)滿足轉(zhuǎn)換性的特征

其中，α為標(biāo)量。這個特征表明，如果合意產(chǎn)出與非合意產(chǎn)出同時擴(kuò)大或縮小αgy或αgb倍，則方向產(chǎn)出距離函數(shù)的最終值將會減少α，即決策變量（DMU）的無效率值將會減少α。本文將方向向量定義為：g=（gy，-gb）=（1，-1）。

為了能夠推導(dǎo)出非合意產(chǎn)出的影子價格，本文利用方向產(chǎn)出距離函數(shù)與利潤函數(shù)之間的對偶性，參考F?re等（2006）[21]89-103的做法，可以將決策變量的利潤函數(shù)定義為

其中，p、q分別表示合意產(chǎn)出與非合意產(chǎn)出的價格向量；利潤函數(shù)表示當(dāng)生產(chǎn)者面臨合意產(chǎn)出的價格p以及非合意產(chǎn)出的價格q時最大的可行性利潤。進(jìn)一步利用謝波德引理可以推導(dǎo)出非合意產(chǎn)出與合意產(chǎn)出的影子價格比等于它們的邊際轉(zhuǎn)換率，即

（二）實證模型

方向距離函數(shù)的參數(shù)形式通常有超越對數(shù)函數(shù)形式與二次型函數(shù)形式兩種，大量的實證研究表明，二次型函數(shù)在多數(shù)情況下都優(yōu)于超越對數(shù)的函數(shù)形式，如二次型函數(shù)滿足方向距離函數(shù)的轉(zhuǎn)移屬性、可微性及靈活性等特性。本文選取二次型的方向產(chǎn)出距離函數(shù)形式

如上，在本文的實證研究中，主要有兩個產(chǎn)出：合意產(chǎn)出y和非合意產(chǎn)出b。其中，合意產(chǎn)出y為解釋變量；非合意產(chǎn)出b為被解釋變量。同時有3個不同的投入要素：勞動力l、資本k和能源消耗量e。

方向產(chǎn)出距離函數(shù)的模型可以展開為

其中，為控制時間與電廠之間的異質(zhì)性，在式（5）和式（6）中分別加入時間與電廠的固定效應(yīng)項。

根據(jù)方向產(chǎn)出距離函數(shù)所滿足的轉(zhuǎn)換性條件，有如下公式

變形為

為求解方向產(chǎn)出距離函數(shù)的各項未知參數(shù)，本文對式（5）、式（6）和式（7）主要采用以下4種估計方法：模型1.最小二乘法（OLS）進(jìn)行回歸；模型2.校正平均絕對偏差法（CMAD法）①COLS對技術(shù)效率的估計是以O(shè)LS殘差為基礎(chǔ)的。可以用平均絕對偏差（MAD）回歸對OLS進(jìn)行替換?？梢岳肕AD的殘差計算效率（和COLS的程序一樣），本文稱這種方法為CMAD。OLS和MAD的差異在于，前者通過數(shù)據(jù)的均值而后者通過數(shù)據(jù)的中位數(shù)。從這個意義上來說，MAD僅僅是另一種回歸而且CMAD可以用來作為穩(wěn)健性檢驗。進(jìn)行回歸；模型3.隨機(jī)前沿（SFA）的方法；模型 4.參數(shù)線性規(guī)劃（PLP）的方法。

三、數(shù)據(jù)及實證結(jié)果分析

（一）數(shù)據(jù)來源與變量選取

本文所使用的國有火電企業(yè)的數(shù)據(jù)來源于2005—2010年的 《中國電力年鑒》《中國電力能源年鑒》《中國工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)庫》《中國電力行業(yè)統(tǒng)計分析》以及國家發(fā)改委能源研究所的相關(guān)報告等。

在樣本數(shù)據(jù)的構(gòu)成方面，本文主要是由《中國電力年鑒》所統(tǒng)計的558家國有發(fā)電企業(yè)的面板數(shù)據(jù)所構(gòu)成，八大電力集團(tuán)公司子電廠的分布如表1所示。在數(shù)據(jù)整理的過程中，排除變量數(shù)據(jù)不全的電廠數(shù)據(jù)之后，共得到52家國有火電企業(yè)在樣本期間的面板數(shù)據(jù)，對于部分缺失數(shù)據(jù)，則先通過直接聯(lián)系相關(guān)火電企業(yè)獲得，最后，對于給定年份火電企業(yè)的缺失數(shù)據(jù)，則采用中間取均值的方法來補(bǔ)充。

表1 八大電力集團(tuán)公司的分布

每家火力發(fā)電企業(yè)的發(fā)電量的測量采用總發(fā)電量來衡量，資本投入與化石燃料的投入分別采用已安裝發(fā)電資本和燃料消耗量來衡量，勞動力投入的測量則采用每家發(fā)電廠的雇傭工人數(shù)量來衡量。

CO2排放量則采用IPCC碳排放因子乘以能源種類來計算

其中，i為燃料種類；fc為能源消耗量（標(biāo)準(zhǔn)煤）；cef為IPCC（2006）溫室氣體清單提供的碳排放系數(shù)；cr為燃料消耗率；（44/12）為CO2的分子量與碳的分子量之比。使用國家發(fā)改委能源研究所報告（2007年）的碳排放系數(shù)計算CO2排放量。表2展示了火電企業(yè)各變量的描述性統(tǒng)計。

（二）實證結(jié)果及分析

1.求解方法及實證結(jié)果

本文采用Stata通過計算式（5）、式（6）和式（7）對模型 1、模型 2 和模型 3進(jìn)行求解，同時采用GAMS求解器求解線性規(guī)劃模型式（5）及其約束條件的未知參數(shù)，計算了方向產(chǎn)出距離函數(shù)與CO2的減排成本，在求解之前對研究數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的處理，不同估計方法的參數(shù)估計值如表3所示。

表4展示了4種不同測量方法所測算出來的CO2影子價格的描述性統(tǒng)計，實證結(jié)果表明，在所有的樣本數(shù)據(jù)中，參數(shù)線性規(guī)劃（PLP）的估計方法所計算出的CO2影子價格均值最高，為1 957.112元/噸，最小值為 0元/噸，最大值為4 493.2元/噸；最小二乘法（OLS）的估計結(jié)果中，CO2影子價格的均值為747.634元/噸，最小值為568.992 1元/噸，最大值為970.957 8元/噸；校正平均絕對偏差法（CMAD）的估計結(jié)果中，CO2影子價格的均值為808.912元/噸，最小值為529.881元/噸；隨機(jī)前沿法（SFA）估計出的CO2影子價格均值為934.811元/噸，最小值為796.005元/噸，最大值為1 036.567元/噸。

不同估計方法所計算出來的不同CO2影子價格說明了不同測算方法之間的差異性，如圖2展示了不同測算方法所計算出來的八大電力集團(tuán)公司的CO2影子價格趨勢。其中，華電電廠的CO2影子價格均值最高，為1 131.443元/噸；國華電廠的CO2影子價格均值最低，為1 101.292元/噸。本文不僅計算了八大電力集團(tuán)公司的CO2影子價格，并進(jìn)一步利用所計算出來的影子價格在八大電力集團(tuán)公司間進(jìn)行了多維度的碳交易模擬分析，以論證進(jìn)行碳排放權(quán)交易的可行性與經(jīng)濟(jì)效益。在下文的分析中，本文采用4種估計方法所計算出來的CO2影子價格平均值作為各個發(fā)電企業(yè)的CO2價格進(jìn)行碳交易市場模擬分析。

2.多維度模擬交易分析

為計算在全國電力行業(yè)推行CO2排放權(quán)交易之后可能的市場獲益空間，本文在八大電力集團(tuán)公司之間進(jìn)行了以下3個方面的多維度分析：同一發(fā)電企業(yè)不同地區(qū)之間交易情況、不同發(fā)電企業(yè)不同地區(qū)之間交易情況以及不同發(fā)電企業(yè)同一地區(qū)之間交易情況。在進(jìn)行模擬分析時，本文使用4種不同方法所計算的八大電力集團(tuán)公司2005—2010年的CO2影子價格均值作為各發(fā)電企業(yè)在進(jìn)行碳交易時CO2的市場價格。如表5為樣本時間跨度期間各大發(fā)電廠CO2影子價格的描述性統(tǒng)計，其中，國華電廠的CO2影子價格最低，為1 101.292元/噸，國華電廠在2005—2010年排放CO2總量為2 133.3萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，平均每家子電廠的CO2排放量為533.325萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。在樣本數(shù)據(jù)的研究中，地方發(fā)電廠的CO2排放總量最高，為17 115.9萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，這主要是由于地方發(fā)電廠的子電廠在全國范圍內(nèi)的分布數(shù)量最多，這自然會帶動碳排放總量的上升，平均每家子電廠的碳排放量為503萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其CO2的影子價格均值為1 107.634元/噸。實證結(jié)果還表明，各大發(fā)電廠CO2排放總量與各大發(fā)電廠在全國各地的子廠分布數(shù)量成正比，子廠數(shù)量越多的發(fā)電廠，其CO2排放總量也越多，從高到低依次為：地方、華能、大唐、國電、華電、國華、華潤和中投。通過對八大電力集團(tuán)公司間CO2影子價格、CO2排放總量以及每家子電廠平均CO2排放量的對比分析，本文發(fā)現(xiàn)雖然CO2排放總量高的電廠，其CO2影子價格也會相對較高，他們之間沒有必然的正相關(guān)關(guān)系。但每家電廠的子電廠的CO2排放量卻有一些別樣的發(fā)現(xiàn)，子電廠分布數(shù)量最少的電廠為中國電力投資集團(tuán)公司和華潤電廠，其次為國華電廠，這3家電廠每家子電廠的平均CO2排放量分別為475萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤、431萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤和533萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤?？v觀所有數(shù)據(jù)，華電電廠共有8家子電廠分布在全國各地，每家子電廠的CO2排放量均值為409萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。通過一系列的對比分析，發(fā)現(xiàn)華電電廠的生產(chǎn)效率相對最高，故其污染物CO2排放量相對較少，因此各企業(yè)間可以通過提高生產(chǎn)效率來參與環(huán)保進(jìn)程。

表2 變量的描述性統(tǒng)計

表3 OLS、CMAD、SFA與PLP估計出來的參數(shù)估計值

表4 幾種不同方法所測量出來的CO2影子價格的描述性統(tǒng)計 元/噸

圖2 基于多種方法的八大電力集團(tuán)公司的影子價格均值比較

在全國不同電廠之間的交易分析中，若以大唐電廠的CO2影子價格均值作為市場交易價格，則每交易一噸的CO2排放量，其他電廠作為碳排放權(quán)的購買者則需支付1 108.671元/噸，全國電廠中每家子電廠的CO2排放量均值為468萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，若政策規(guī)定每家電廠的CO2排放權(quán)為468萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，基于此，會有電廠有多余的碳排放權(quán)配額，若大唐電廠的碳排放權(quán)不足，則可以向華能電廠、華電電廠、華潤電廠或國電電廠等以市場價格1 108.671元/噸的價格購買所需的碳排放權(quán)，當(dāng)碳排放權(quán)的購買成為企業(yè)的額外支付成本時，企業(yè)為了節(jié)約成本便會提高其生產(chǎn)效率或是引用新機(jī)器來進(jìn)一步的減少CO2的排放量，從而達(dá)到一定的經(jīng)濟(jì)與環(huán)保效益；若碳排放權(quán)交易市場沒有統(tǒng)一規(guī)定的交易價格時，如上述，當(dāng)大唐電廠需要向其他電廠購買所需的碳排放權(quán)時，會選擇碳排放價格相對較低的企業(yè)進(jìn)行購買，即使這樣，其購買價格也會高于本電廠的CO2影子價格 （即碳排放權(quán)價格的參考價格），這樣同樣也會促進(jìn)碳排放權(quán)充裕的電廠進(jìn)一步地提高生產(chǎn)效率降低本電廠的CO2影子價格，推動碳排放權(quán)不足的電廠通過提高生產(chǎn)效率來降低CO2的排放量。綜上分析，碳交易可以促進(jìn)各電廠不同程度地減少本電廠地減排成本，從而提高本廠的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益。

表5 各大電力集團(tuán)公司CO2影子價格描述性統(tǒng)計 元/噸

在同一發(fā)電企業(yè)不同地區(qū)之間的比較中，本文選取大唐發(fā)電廠為例。如表6所示，本文樣本中共有13家子電廠隸屬于大唐發(fā)電廠，其中若以河北大唐國際王灘發(fā)電有限責(zé)任公司的CO2影子價格作為碳排放市場的市場交易價格時 （本文實證結(jié)果中全國火電企業(yè)CO2影子價格的平均值為1 112.117元/噸），若不考慮碳交易過程中的其他成本，則大唐陽城發(fā)電公司作為碳排放權(quán)的購買方則需要多支付23.78元/噸，大唐電廠每家子電廠的平均CO2排放量為500萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，若每家子電廠在政策內(nèi)的碳排放權(quán)為468萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，則大唐陽城發(fā)電公司需要在各子廠間購買所需的32萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，由此需要在本電廠碳排放權(quán)價格的基礎(chǔ)上多支付 760.96萬元；同理，內(nèi)蒙古大唐托克托發(fā)電公司作為碳排放權(quán)的購買方則要多支付55.82元/噸，需要在本電廠碳排放權(quán)價格的基礎(chǔ)上多支付 1 786.24萬元，山西大唐神二電廠作為購買方也許多支付0.137元/噸，需要在本電廠碳排放權(quán)價格的基礎(chǔ)上多支付4.384萬元，江蘇大唐徐塘發(fā)電有限公司作為碳排放權(quán)的購買方則可以少支付11.133元/噸，需要在本電廠碳排放權(quán)價格的基礎(chǔ)上少支付 356.256萬元。綜上，即使是在同一發(fā)電廠不同地區(qū)子電廠之間進(jìn)行碳排放權(quán)交易時，也存在很大的碳減排成本，作為碳排放權(quán)出售方的子電廠在交易中所獲得的收益也不能與碳排放權(quán)購買方子電廠所支付的成本相持平，在子電廠利益受損的同時也會影響總廠的效益，長此下去，各電廠便會通過各種途徑來提高本廠的生產(chǎn)效率從而減少CO2的排放量。

表6 同一發(fā)電集團(tuán)公司不同地區(qū)之間的比較：以大唐發(fā)電廠為例 元/噸

在不同發(fā)電廠不同地區(qū)之間的交易中（如表7所示），若以1 000元/噸的價格作為碳排放權(quán)交易價格時，則山東鄒縣電廠作為碳排放權(quán)的購買方則可以在本電廠CO2影子價格的基礎(chǔ)上少支付113.61元/噸，一共可以購買9.80噸的CO2排放權(quán)；廣東國華粵電臺山發(fā)電廠若以這樣的市場價購買貴州納雍發(fā)電總廠的排放權(quán)時，則貴州納雍發(fā)電總廠可以純獲益1 000元/噸，廣州國華粵電臺山電廠則可以在本電廠碳排放權(quán)價格的基礎(chǔ)上少支付71.77元/噸；若每家電廠在政策范圍內(nèi)的碳排放權(quán)依然為468萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，隸屬于國華電廠的廣東國華粵電臺山電廠若以1 000元/噸的市場價格購買所需的65萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的碳排放權(quán)，則可以在本廠碳排放權(quán)價格的基礎(chǔ)上少支付4 665.05元，若碳交易市場并沒有統(tǒng)一的市場定價，每家電廠均已本廠的CO2影子價格作為碳排放權(quán)的市場價格，則CO2排放權(quán)購買方則會更多地向碳排放權(quán)較低的電廠購買本廠所需的碳排放權(quán)，即高價想低價購買，若低價電廠的碳排放權(quán)不足時，只能以更高的價格向高價的電廠購買所需的碳排放權(quán)。由表6可以發(fā)現(xiàn)，偏遠(yuǎn)地區(qū)內(nèi)蒙古大唐托克托發(fā)電公司和南部地區(qū)的廣東國華粵電臺山電廠的碳排放權(quán)價格較低，分別為1 056.30元/噸和1 071.77元/噸，經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)的浙江北侖發(fā)電有限公司和福建華陽后石電廠的碳排放權(quán)價格較高，分別為1 096.04元/噸和1 088.86元/噸，若后兩家發(fā)電廠以較低的市場價格購買上述偏遠(yuǎn)地區(qū)電廠的碳排放權(quán)，這樣的一種碳排放權(quán)交易體系在一定程度上也可以促進(jìn)地區(qū)間經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

表7 不同發(fā)電廠不同地區(qū)之間的比較 元/噸

將不同發(fā)電廠同一地區(qū)之間進(jìn)行比較時，山東華能德州電廠若以1 000元/噸的價格購買山東鄒縣電廠的碳排放權(quán)時，則山東華能德州電廠則可以在本電廠CO2影子價格的基礎(chǔ)上少支付90.91元/噸，山東鄒縣電廠則可以額外獲益1 000元/噸；浙江北侖發(fā)電有限公司作為碳排放權(quán)的購買方則可以在此價格的基礎(chǔ)上購買11.41噸CO2排放權(quán)。

表8描述了樣本數(shù)據(jù)中八大電力集團(tuán)公司企業(yè)在中國四大區(qū)的分布情況，及八大電力集團(tuán)公司在樣本期間CO2影子價格的描述性統(tǒng)計。如表8所示，西區(qū)與南區(qū)的發(fā)電企業(yè)分布較少，東區(qū)與北區(qū)的發(fā)電企業(yè)分布較多，這與中國的工業(yè)分布結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)系。同時可以直觀地發(fā)現(xiàn)，不同區(qū)域相同發(fā)電企業(yè)之間、不同區(qū)域不同發(fā)電企業(yè)之間以及相同區(qū)域不同發(fā)電企業(yè)之間的CO2影子價格均值、最小值與最大值均有所差異，其中，東區(qū)CO2影子價格的均值為1 115.63元/噸，北區(qū)為1 119.82元/噸，南區(qū)為1 106.90元/噸，西區(qū)為 1 114.08元/噸，西區(qū)的CO2影子價格接近全國平均價格。在樣本期間，東區(qū)的CO2排放總量為15 806.2萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，北區(qū)的CO2排放總量為15 832.6萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，南區(qū)的CO2排放量為6 437.8萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，西區(qū)的CO2排放量為6 222萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。中國東區(qū)與北區(qū)為中國的主要工業(yè)區(qū)，電廠數(shù)量多的同時，污染物的排放量也會相應(yīng)地升高；南區(qū)主要為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的沿海港口區(qū)，服務(wù)產(chǎn)業(yè)的增多會有較高的電力需求，電廠產(chǎn)電量也會較多，而西部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)較之其他地區(qū)不太發(fā)達(dá)。當(dāng)以東區(qū)的CO2影子價格作為市場交易價格進(jìn)行碳排放權(quán)交易時，北區(qū)每購買一噸的CO2排放權(quán)，則可以在本區(qū)的基礎(chǔ)上少支付4.18元，最多可以購買267噸CO2排放權(quán)；南區(qū)每購買一噸其他區(qū)的CO2排放權(quán)時，則在本區(qū)的基礎(chǔ)上需要多支付8.73元，最多可購買126.8噸CO2排放權(quán)；若西區(qū)每購買一噸的CO2排放權(quán)時，則需要在本區(qū)的基礎(chǔ)上多支付1.56元。綜上，若地區(qū)與地區(qū)之間進(jìn)行碳排放權(quán)的交易時，碳排放量需求較多的東區(qū)與北區(qū)可以向西區(qū)和南區(qū)購買所需的碳排放權(quán)，在交易的過程中，不僅可以促使各地區(qū)電廠提高自身的生產(chǎn)效率進(jìn)行綠色生產(chǎn)，還可以通過資金流的轉(zhuǎn)移增加西部地區(qū)的財政補(bǔ)貼，為西部大開發(fā)提供更多的資本。

表8 不同發(fā)電廠的地區(qū)分布及CO2影子價格描述

3.未來情景預(yù)測分析

在中國中長期環(huán)境與資源保護(hù)戰(zhàn)略目標(biāo)下所提出的更高水平的發(fā)展是指用大體二十年的時間，使中國國內(nèi)生產(chǎn)總值比2000年翻兩番，到2020年，基本跨入世界銀行劃分的中等收入國家的平均水平行列，基本實現(xiàn)工業(yè)化，建立完善的社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制和更具活力、更加開放的經(jīng)濟(jì)體系。2014年12月《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》（即“新電改方案”）獲國務(wù)院常務(wù)會議原則通過，并于2015年在經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢的推動下，開始正式推動，這對中國的電力企業(yè)和電力市場格局均產(chǎn)生了重大的影響。

圖3展示了使用趨勢預(yù)測法所預(yù)測的八大電力集團(tuán)公司2011—2020年的CO2影子價格趨勢。發(fā)電企業(yè)的CO2影子價格反映了CO2的邊際減排成本，能夠量化減少單位CO2排放量所需放棄的經(jīng)濟(jì)成本，是確定碳排放權(quán)定價的重要參考依據(jù)。從圖3中可以看出，2005—2006年八大電力集團(tuán)公司的CO2影子價格增長趨勢比較平緩，其中華能電廠和國華電廠還有些微下降趨勢，這可能是由于2005年作為十一五計劃的第一年，同時在這一年《京都議定書》正式生效，國際碳排放權(quán)交易進(jìn)入迅速發(fā)展階段，中國各項環(huán)保措施的主抓力度比較嚴(yán)格，因此各發(fā)電廠的污染物排放強(qiáng)度較少所引起的；2006—2010年及所預(yù)測的2010—2020年的CO2影子價格均呈現(xiàn)增長趨勢，較高的CO2影子價格意味著在電力行業(yè)的碳交易市場中企業(yè)每購買一單位的碳排放權(quán)需要付出較高的交易成本，當(dāng)碳排放權(quán)的購買成本加入到企業(yè)成本的核算中時，根據(jù)上文多維度的交易分析可以看出，各企業(yè)均會提高自己的生產(chǎn)效率，最大程度地進(jìn)行綠色生產(chǎn)，以減少因環(huán)境污染而多支付的成本或獲得額外的收益。本文的預(yù)測分析雖然沒有加入2015年電力體制改革后對各電廠的影響，而是單純地根據(jù)2010年以前的生產(chǎn)方式以污染水平對未來進(jìn)行的簡單預(yù)測，但是本預(yù)測依然可以在一定程度上證明建立碳排放交易權(quán)可以為各企業(yè)的綠色生產(chǎn)帶來一定的激勵效應(yīng)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)同發(fā)展；同時，近些年來，中國關(guān)于綠色發(fā)展所做出的各項努力也會更進(jìn)一步地促進(jìn)2020年目標(biāo)的實現(xiàn)。

圖3 基于多種方法的八大電力集團(tuán)公司影子價格均值趨勢預(yù)測

四、結(jié)論

本文使用最小二乘法、校正平均絕對偏差法、隨機(jī)前沿法和參數(shù)線性規(guī)劃的方法對中國八大電力集團(tuán)公司自2005—2010年的CO2減排成本進(jìn)行了估計，研究表明，不同的測量方法所計算出來的CO2減排成本有所不同，全國CO2影子價格的平均值為1 112.117元/噸，本文進(jìn)一步將不同方法所計算的CO2影子價格均值作為碳交易市場的CO2價格對市場交易進(jìn)行了多維度的模擬分析，研究證實，通過對同一發(fā)電廠不同地區(qū)之間、不同發(fā)電廠不同地區(qū)之間、不同發(fā)電廠同一地區(qū)之間以及同一電力集團(tuán)公司不同子電廠之間等多維度的模擬分析均證明，在電力行業(yè)推廣碳交易市場具有充分的市場空間。同時，碳排放市場的推行可以在一定程度上促進(jìn)企業(yè)提高生產(chǎn)效率，通過較少減排成本進(jìn)一步地提高經(jīng)濟(jì)效益，真正做到經(jīng)濟(jì)效應(yīng)與環(huán)境效應(yīng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。此外，若在碳排放權(quán)給定的情況下，貧困地區(qū)可以向發(fā)達(dá)地區(qū)或是較為發(fā)達(dá)的地區(qū)出售其未用完的碳排放權(quán)，在促進(jìn)碳排放權(quán)轉(zhuǎn)移的同時也可有效地起到精準(zhǔn)扶貧的作用。

綜上，碳排放權(quán)交易市場的建立是實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展的重要途徑。為保證碳排放權(quán)交易市場的順利運行及推廣，本文主要有以下建議：（1）大力推廣碳排放權(quán)交易市場的建立，并積極完善碳排放量配額與碳排放權(quán)交易價格的機(jī)制制定，堅持市場為主、政府為輔的基本原則，保障碳排放權(quán)交易市場的順利運行；（2）加強(qiáng)現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移和升級以及環(huán)境無害技術(shù)的發(fā)展，注意當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)的引進(jìn)，并嚴(yán)格處理污染強(qiáng)度大的產(chǎn)業(yè)的植入，利用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，減少污染的產(chǎn)生；（3）使用經(jīng)濟(jì)杠桿，實行排污權(quán)交易制度等，調(diào)動企業(yè)減污、治污積極性；（4）鼓勵企業(yè)實行循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，完善環(huán)境保護(hù)和治理的法律法規(guī)，健全市場機(jī)制，強(qiáng)化環(huán)境管理，實現(xiàn)環(huán)境污染的外部成本內(nèi)部化；（5）通過培養(yǎng)與普及等措施，加強(qiáng)各部門對減排技術(shù)的認(rèn)知、識別和選擇能力，以便未來更好地選擇與推廣現(xiàn)金的節(jié)能減排技術(shù)等。