張靜　許崇慶　閆桂煥　李威

摘要：本文首先介紹當(dāng)前我國各碳交易試點中碳排放權(quán)價格的發(fā)展現(xiàn)狀，然后對當(dāng)前碳交易市場碳排放權(quán)交易定價的理論基礎(chǔ)及價格形成機(jī)制進(jìn)行分析。各碳交易試點是我國碳市場建設(shè)的先行者，并且已經(jīng)為全國碳交易市場的建設(shè)積累了寶貴的經(jīng)驗，但同時也存在定價效率不高、市場機(jī)制發(fā)展不完善的問題。因此，依據(jù)各先行試點的碳市場建設(shè)取得的經(jīng)驗及教訓(xùn)，本文采用內(nèi)在價值為基礎(chǔ)的碳交易定價模型，以山東省電力行業(yè)為例對碳價進(jìn)行一個合理的預(yù)測，并為完善當(dāng)前我國碳定價策略提出合理的政策建議。

關(guān)鍵詞：碳交易市場? 價格形成機(jī)制? 定價? 電力行業(yè)

隨著全球變暖這一生態(tài)環(huán)境問題的不斷嚴(yán)重，人們越來越認(rèn)識到溫室氣體的過度排放與氣候變化之間存在著不可分割的聯(lián)系。為了延緩這一趨勢，各國在積極應(yīng)對氣候變化方面做出了自己的努力。中國作為世界上最大的發(fā)展中國家，積極承擔(dān)減排責(zé)任。2020年9月，習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上鄭重宣布，“中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭2030年前達(dá)到峰值。”要想碳達(dá)峰，光依靠行政命令手段難以實現(xiàn)，市場手段必不可少。因此，全國碳市場的建設(shè)要積極推動，其中，碳定價作為碳交易中至關(guān)重要的一環(huán)，我們在進(jìn)行碳市場機(jī)制設(shè)置的過程中，必須要形成合理的碳定價以維持碳交易市場的穩(wěn)定。電力行業(yè)是最先納入全國碳市場的行業(yè)，因此本文以山東省電力行業(yè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對碳價進(jìn)行一個合理的預(yù)測，以期為全國碳交易市場的建設(shè)提供合理建議。

一、試點碳交易市場發(fā)展現(xiàn)狀

2012年，北京市率先啟動了碳交易試點的建設(shè)工作，隨后經(jīng)批準(zhǔn)設(shè)立的其他六個碳試點城市也逐漸展開了對交易試點的探索，2016年12月22日，福建省碳交易市場正式啟動，至此，全國八個碳交易試點市場全面開展工作。北京作為最先啟動試點建設(shè)工作的碳交易市場，設(shè)立了中國碳市場的第一個自愿減排標(biāo)準(zhǔn)——熊貓標(biāo)準(zhǔn)，也是當(dāng)前試點省市中交易種類最豐富的一個試點市場。2019年，上海市納入配額管理的單位全部完成2018年的配額清繳，連續(xù)六年實現(xiàn)100%履約。福建省作為全國第八個碳排放交易試點省份，在建設(shè)碳市場的過程中為全國碳交易市場的開展也積累了寶貴經(jīng)驗，作為全國森林覆蓋率最高的省份，在發(fā)展林業(yè)碳匯方面具有較大優(yōu)勢，目前備案的項目共有15個，預(yù)計減排量271.68萬噸。

雖然各試點碳市場都取得了較成功的進(jìn)展，但是隨著試點碳市場建設(shè)工作的不斷推進(jìn)，也逐漸出現(xiàn)了一些問題。比如說各試點市場之間自建設(shè)以來長期割據(jù)，規(guī)模小，管理分散，不利于形成統(tǒng)一的政策管理機(jī)制，也不利于全國統(tǒng)一碳交易市場的建設(shè)，給企業(yè)將來納入全國碳交易系統(tǒng)造成了一定困難。而且，為了更好地參與全球碳交易市場建設(shè)，中國通過清潔能源發(fā)展項目機(jī)制積極開展與發(fā)達(dá)國家碳交易市場的合作。但由于我國碳交易定價機(jī)制還不夠完善，在國際市場上缺乏碳定價權(quán)，致使我國在碳交易價格談判中長期處于被動地位，低碳減排項目成交價格偏低。當(dāng)前中國作為“非附件一國家”，不承擔(dān)強(qiáng)制減排責(zé)任，國內(nèi)CDM項目必須經(jīng)過一些減排機(jī)構(gòu)的認(rèn)證才能順利實現(xiàn)交易。中介機(jī)構(gòu)的介入又進(jìn)一步壓低了國內(nèi)CDM項目的價格，利潤空間進(jìn)一步被壓縮。

因此，從試點碳市場的建設(shè)情況來看，雖然已經(jīng)取得了不小的進(jìn)展，但是依然存在著不少問題，尤其是碳交易定價權(quán)的缺失。碳交易定價機(jī)制的不完善，給國內(nèi)碳交易市場的建設(shè)帶來了一定的困難，在建設(shè)全國統(tǒng)一碳市場的過程中，對碳排放權(quán)進(jìn)行合理定價成為關(guān)注的重點問題。

二、碳排放權(quán)定價的理論基礎(chǔ)及價格形成機(jī)制

（一）理論基礎(chǔ)

碳交易市場作為人為設(shè)定的一種市場，將二氧化碳這一原本沒有價值的東西轉(zhuǎn)變成了一種經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中具有資產(chǎn)屬性的稀缺資源。正是由于稀缺性，使得二氧化碳的供需成為影響碳價的重要因素。

1.外部性理論。外部性是指企業(yè)或個人的活動會給其他社會主體帶來的影響，這種影響有積極的一面，也有消極的一面，因此外部性可劃分為正的外部性和負(fù)的外部性。其中，正的外部性是指企業(yè)或個人的行為能給其他主體帶來好的影響，而其他主體不需要為自己所能享受到的好處支付報酬;負(fù)的外部性是指企業(yè)或個人的行為會給社會上其他主體帶來一定的損失或者危害，而企業(yè)或個人并沒有因自己給其他主體帶來的損失付出相應(yīng)的代價?；诖?，碳排放行為對于整個人類社會來說就是一種負(fù)的外部性，在對碳排放進(jìn)行控制以前，排放主體并沒有為自己的排放行為付出代價，而這種外部性行為給大氣帶來了污染，進(jìn)而危害人類社會。為了緩解這一問題，碳交易機(jī)制的提出給這種外部性行為提供了一種擔(dān)責(zé)機(jī)制，也就是說排放二氧化碳的主體要為自己的排放行為承擔(dān)相應(yīng)的代價。

2.產(chǎn)權(quán)理論。產(chǎn)權(quán)是對經(jīng)濟(jì)所有權(quán)的一種法律表現(xiàn)，只有擁有了明晰的產(chǎn)權(quán)，才能使得物品的所有權(quán)、處置權(quán)有一個明確的主體。科斯指出，要用市場的手段來解決外部性問題，相較于庇古稅這一政府直接干預(yù)的方式，市場化的手段具有更高的效率?？扑苟ɡ碇赋觯a(chǎn)權(quán)不明晰是導(dǎo)致負(fù)外部性最主要的原因，并且如果交易成本是非零的，通過界定產(chǎn)權(quán)，就可以在市場機(jī)制的作用下實現(xiàn)外部成本的內(nèi)部化。因此，把碳排放權(quán)界定成為企業(yè)的一種合法權(quán)利并且由于這種權(quán)利的稀缺性，使得碳排放權(quán)成為一種可交易的稀缺資源，在實現(xiàn)環(huán)境產(chǎn)權(quán)界定的同時，能有效減少碳排放?？扑苟ɡ淼奶岢?，給碳排放交易理論的形成奠定了基礎(chǔ)。

（二）價格形成機(jī)制

當(dāng)前國際社會有兩種碳交易體系，分別是自愿減排體系和強(qiáng)制減排體系，其中主要的碳定價機(jī)制是總量管制及貿(mào)易體系、碳稅以及基準(zhǔn)與排放額度。自愿減排體系主要采用的是基準(zhǔn)與排放額度，而強(qiáng)制減排體系則采用的是總量管制和貿(mào)易體系。由于我國是非附件一國家而且是發(fā)展中國家，我們所開發(fā)的清潔能源機(jī)制仍是我國碳交易市場中最主要的形式，而且作為國際碳交易市場中CDM項目最大的賣方，形成合理的碳定價對于中國碳交易市場來說至關(guān)重要。

近年來，發(fā)達(dá)國家更是為了控制CER的交易量，開始限制CER與EUA的可替代性，并且歐盟自2013年開始，只接受來自最不發(fā)達(dá)國家和地區(qū)或者是有雙邊協(xié)議國家的CDM項目。逐漸嚴(yán)苛的項目審核無疑使我國的低碳減排項目受制于發(fā)達(dá)國家，原本帶給發(fā)展中國家碳減排發(fā)展機(jī)會的CDM項目機(jī)制也逐漸變得不那么具有優(yōu)勢了。因此，清潔能源發(fā)展機(jī)制只能作為我國碳交易市場的一種補(bǔ)充機(jī)制，不論是為了提高我國在世界范圍內(nèi)的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展地位，還是更好地實現(xiàn)減排目標(biāo)，都需要盡快建設(shè)一個完善的全國性碳排放權(quán)交易市場。

三、定價策略

（一）模型基本思路

本文所設(shè)計的碳排放權(quán)定價模型是以內(nèi)在價值為基礎(chǔ)，該模型的基本思路是：在國家設(shè)定的允許碳排放總量前提下，各地區(qū)分別設(shè)定自己的減排目標(biāo)并分解到各個企業(yè)，各企業(yè)要在政府設(shè)定的排放額度內(nèi)進(jìn)行自己的生產(chǎn)經(jīng)營活動。因此，可以將企業(yè)的減排成本納入到企業(yè)的總成本中去，利用利潤函數(shù)求得在排放額度指標(biāo)約束下求得企業(yè)所能獲得的最大利潤。在這種情況下，企業(yè)的碳排放權(quán)所能產(chǎn)生的最大利潤就是該企業(yè)碳排放權(quán)的內(nèi)在價值。構(gòu)建企業(yè)的生產(chǎn)利潤函數(shù)時，首先要確定該企業(yè)所獲得的碳排放權(quán)的成本，本文根據(jù)門明和張秋莉（2010）兩位學(xué)者的研究對碳排放權(quán)成本進(jìn)行分解。

（二）變量選取

1.構(gòu)建利潤函數(shù)。在碳排放權(quán)總量的限制下，企業(yè)的產(chǎn)量受碳排放權(quán)的限制，因此，隨著企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量的增加，碳排放所產(chǎn)生的成本也逐漸增加，在構(gòu)造利潤函數(shù)時，我們把企業(yè)進(jìn)行碳排放所產(chǎn)生的成本納入到該企業(yè)的可變成本的核算當(dāng)中。

其中，P表示產(chǎn)品單價，Q表示一定時期內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量，VCE表示企業(yè)產(chǎn)生的與碳排放相關(guān)的變動成本，VC0表示企業(yè)除與碳排放相關(guān)的其他變動成本，F(xiàn)C表示企業(yè)的固定成本。

2.對企業(yè)產(chǎn)生碳排放權(quán)成本進(jìn)行分解。從門明，張秋莉（2010）的相關(guān)研究中我們了解到，碳排放權(quán)主要由三方面的成本構(gòu)成：企業(yè)自身在減排過程中付出的成本、企業(yè)因排放超過額度而需購買碳排放權(quán)所要付出的成本、企業(yè)因過度排放且通過以上兩種方式都沒有做到在排放額度以內(nèi)的碳排放而繳納的罰金。在此，我們不研究在長期條件下技術(shù)水平的變動對碳排放權(quán)成本產(chǎn)生的影響，也就是說，短期范圍內(nèi)，技術(shù)水平不會發(fā)生改變。企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的與碳排放有關(guān)的成本就可表示為：

其中，CT表示企業(yè)自身在減排過程中付出的成本，比如說引進(jìn)低碳技術(shù)，開發(fā)低碳產(chǎn)品等產(chǎn)生的相關(guān)成本;CB表示企業(yè)因排放超過碳排放配額而在碳交易市場上購買排放配額所付出的成本;CF表示企業(yè)因過度排放且通過以上兩種方式都沒有做到在排放額度以內(nèi)的碳排放而繳納的罰金。

3.企業(yè)減排成本的分解。在這里假定企業(yè)的減排成本與企業(yè)的減排量存在線性相關(guān)關(guān)系，即企業(yè)的減排成本可分解為：

其中，NT表示企業(yè)的減排數(shù)量，UT表示企業(yè)產(chǎn)生一單位減排量所要耗費的成本。

4.約束條件。在實際減排工作中，企業(yè)的實際碳排放量要小于或等于企業(yè)所擁有的碳排放配額以及購買的排放額度和繳納罰款的超額排放量的總和。可以表示為：

其中，NA表示政府分配給企業(yè)的初始排放配額，NP表示企業(yè)在市場上購買的排放額度，NF表示企業(yè)繳納罰款所代表的超額排放量。

（三）定價機(jī)制構(gòu)建

根據(jù)以上我們對各種變量的設(shè)置，對利潤函數(shù)進(jìn)行整合后可以表示為：

其中，該式的約束條件為：

碳排放權(quán)對于企業(yè)具有的價值就是它能給企業(yè)利潤帶來多大貢獻(xiàn)，因此，根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)利潤函數(shù)可以知道，碳排放權(quán)所具有的內(nèi)在價值就是一單位碳排放量所能給企業(yè)帶來的邊際利潤，即，這是對碳排放權(quán)進(jìn)行定價的基礎(chǔ)。由碳排放權(quán)的內(nèi)在價值加上一些其他可能影響碳排放權(quán)價格因素的調(diào)整系數(shù)就是所求的碳排放權(quán)的價格，設(shè)定這個調(diào)整系數(shù)為ε?；诖?，所探究的碳排放權(quán)的定價公式就可以表示為：

其中，ε表示影響碳價格的其他因素。

（四）模型應(yīng)用

通過以上對模型及公式的推導(dǎo)，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)的利潤函數(shù)來求得一個針對碳排放權(quán)的合理定價。本文選取山東省電力行業(yè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行此定價模型的應(yīng)用和分析，由于電力行業(yè)是全國碳交易市場最先納入的行業(yè)，企業(yè)的發(fā)電工藝流程較為明確，產(chǎn)品種類較少，電價等一些數(shù)據(jù)也比較容易獲得。而且當(dāng)前電力企業(yè)的發(fā)電原料仍以煤炭為主，有關(guān)煤炭的折標(biāo)系數(shù)、排放因子等指標(biāo)也相對明確。

我國當(dāng)前的電力結(jié)構(gòu)仍以煤炭發(fā)電為主，2018年我國煤電占總發(fā)電量的63.7%，因此，煤炭成本依然是大部分電力行業(yè)構(gòu)成變動成本最主要的部分。在此，我們用發(fā)電企業(yè)的煤炭使用成本來代替企業(yè)的變動成本，也就是說，企業(yè)的變動成本等于煤炭使用量s和煤炭價格t的乘積。發(fā)電企業(yè)的發(fā)電量與它的煤炭使用量成正相關(guān)關(guān)系，假設(shè)β代表一噸原煤可以產(chǎn)生的發(fā)電量，那么企業(yè)發(fā)電量。根據(jù)國家統(tǒng)計局和中國電力企業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)我們可以得到，每一萬度電需消耗2.9噸標(biāo)準(zhǔn)煤，一噸原煤可以折算為0.7143噸標(biāo)準(zhǔn)煤，因此：，也就是說，每萬噸原煤可以發(fā)電2463.1千瓦時。

當(dāng)前我國企業(yè)在碳交易市場上的配額大都是免費獲得，在全國碳交易市場建設(shè)之初，配額的發(fā)放也應(yīng)該是主要以免費發(fā)放為主，企業(yè)所能排放的溫室氣體最大額度就是政府免費分配的碳排放額度。因此，在計算企業(yè)碳排放權(quán)交易成本時先忽略企業(yè)有可能因超額排放而支付的罰款。此時，企業(yè)的利潤函數(shù)就可以簡化為：

根據(jù)全國碳排放交易網(wǎng)公布的各種能源碳排放參考系數(shù)以及計算方法和公式可知，原煤的單位熱值含碳量（碳排放系數(shù)）為26.37kgC/GJ，平均低位發(fā)熱量為20908kJ/kg，根據(jù)二氧化碳中碳分子的占比可知每噸碳會排放44/12噸二氧化碳，在此基礎(chǔ)上計算出原煤的碳排放因子為：

發(fā)電企業(yè)作為能源轉(zhuǎn)換部門，其二氧化碳排放主要是產(chǎn)生于電力的生產(chǎn)過程而不是產(chǎn)品本身，而當(dāng)前發(fā)電企業(yè)仍以火力發(fā)電為主，在生產(chǎn)電力的過程中燃燒化石燃料導(dǎo)致了大量二氧化碳等溫室氣體的排放，因此，發(fā)電企業(yè)的碳排放源于煤炭這一化石能源的燃燒。此時，碳排放量NR=I×s，即。根據(jù)2019年全國各省燃煤上網(wǎng)標(biāo)桿電價可知，山東省2019年上網(wǎng)電價為0.3949元每度，即P=0.3949元/度。從Wind數(shù)據(jù)庫中（圖1）得到2019年山東省動力煤平均價格為600元/噸，即t=600元/噸。錢軼洲（2017）基于樣本可得性，選取了滬深A(yù)股板塊中的24家火電企業(yè)進(jìn)行邊際減排成本的分析，得到24家企業(yè)在基于發(fā)電量的前提下，平均邊際減排成本為20.08元/噸。2020年10月20日各試點碳配額交易價格分別為：北京92.62元/噸，上海41.52元/噸，廣州30.08元/噸，湖北29.99元/噸，深圳26.71元/噸，福建18.13元/噸，天津25.30元/噸，重慶11.50元/噸，根據(jù)各碳試點成交價格求得全國碳交易平均價格為34.48元/噸，即CB=34.48×NP。

此時，企業(yè)的利潤函數(shù)可以表示為：

根據(jù)前文對碳排放價格公式的推導(dǎo)：

根據(jù)山東省對本省內(nèi)高碳行業(yè)控碳路徑的研究我們了解到，電力行業(yè)通過能效提升、發(fā)展新能源和可再生能源、外電入魯三種減排途徑，2020年能夠減少二氧化碳排放0.8246億噸，排放量為5.7295億噸二氧化碳，減排程度為12.53%;2022年能夠減少二氧化碳排放1.2957億噸，排放量為5.9914億噸二氧化碳，減排程度為17.81%;2025年能夠減少二氧化碳排放2.0112億噸，排放量為6.5038億噸二氧化碳，減排程度為23.66%。據(jù)此，山東省電力行業(yè)2020-2025年平均減排程度約為18%。

根據(jù)碳排放權(quán)價格公式：

和都在（0，0.18）這一范圍內(nèi)，而這一其他影響因素受到企業(yè)在開發(fā)碳排放權(quán)時候的不確定性因素的影響，在此不進(jìn)行測度。最后，得出碳排放價格在（174.53，184.35）之間，而根據(jù)目前我國各試點交易市場的成交價格來看，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到這一預(yù)測價格，原因是多方面的，其中比較重要的原因就是當(dāng)前設(shè)置的碳配額較為充足，大部分企業(yè)都可以在免費分配的額度內(nèi)實現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營或是通過購買市場上少量的碳配額以達(dá)到減排要求。

四、政策建議

（一）建立完善的碳排放權(quán)交易制度

完善的碳排放權(quán)制度是建設(shè)碳交易市場的基礎(chǔ)，首先應(yīng)當(dāng)建立國家層面的制度體系，包括配額分配制度、信息披露制度，違約懲罰機(jī)制等，并結(jié)合強(qiáng)有力的監(jiān)督機(jī)制，為我國碳市場建設(shè)的順利開展提供制度支撐。只有在統(tǒng)一的制度體系下，各區(qū)域碳市場建設(shè)才會與全國統(tǒng)一碳市場的銜接更加順利。只有當(dāng)信息披露得越充分越規(guī)范時，才越能調(diào)動市場參與者的積極性，并且最大程度上減少投資者的利益損失。從當(dāng)前碳試點市場的履約情況來看，違約情況的存在在很大程度上是由于違約懲罰機(jī)制的缺失或是不完善，一個嚴(yán)格且合理的違約懲罰機(jī)制也是保證碳交易市場正常運(yùn)行的重要條件。

（二）完善配額分配方式

碳排放配額的分配直接關(guān)系到企業(yè)的利益，因此，對碳排放權(quán)進(jìn)行合理且公平的分配在碳交易體系中尤為重要。當(dāng)前我國碳交易市場還處在初期階段，配額分配方式以歷史強(qiáng)度法和行業(yè)基準(zhǔn)線法為主。為了使配額分配更加合理，我們應(yīng)當(dāng)逐漸加大基準(zhǔn)線方法的覆蓋范圍，在設(shè)定基準(zhǔn)線的同時，考慮各行業(yè)的實際情況，在不給企業(yè)過重負(fù)擔(dān)的情況下督促企業(yè)完成減排目標(biāo)，而且基準(zhǔn)線的設(shè)定應(yīng)當(dāng)靈活，及時更新并且不斷優(yōu)化，以促進(jìn)碳排放交易體系的高效率運(yùn)行。

（三）開發(fā)碳金融衍生品

碳金融衍生品可以提供價格發(fā)現(xiàn)功能，還可以幫助提高碳交易市場的流動性、轉(zhuǎn)移碳資產(chǎn)風(fēng)險，通過參與碳排放權(quán)交易市場對交易價格進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此對維護(hù)市場穩(wěn)定具有重要作用。碳基金的設(shè)立可以為碳排放權(quán)交易市場提供融資來源，為清潔能源發(fā)展項目提供融資，而且作為一個交易市場，需要有投資者和投資機(jī)構(gòu)的參與才能使市場繁榮。除了碳基金，還應(yīng)該開發(fā)更多的碳金融產(chǎn)品，包括期貨、期權(quán)、互換等金融衍生品，對于金融機(jī)構(gòu)來說，應(yīng)該更加積極的配合碳交易市場的開展，發(fā)展綠色信貸項目，支持綠色低碳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

（四）對碳排放權(quán)進(jìn)行戰(zhàn)略性儲備

當(dāng)前，一些國家一直在進(jìn)行碳配額的儲備工作，美國環(huán)保署建立起了約25億美元的戰(zhàn)略儲備額，印度在把自己國內(nèi)減排項目拿到聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會進(jìn)行認(rèn)證的同時，自己也預(yù)留出一部分當(dāng)作儲備資源。中國作為CDM項目最大的供應(yīng)方，以低價售出減排項目的同時，也應(yīng)當(dāng)考慮設(shè)立碳排放資源的儲備體系。基于此，可以通過設(shè)立碳配額儲備銀行來承擔(dān)碳排放配額的儲存任務(wù)，同時，碳配額儲備銀行就類似于專門為碳資產(chǎn)設(shè)立的“中央銀行”，當(dāng)市場上碳配額緊缺或過度盈余時，可通過儲備銀行對碳配額進(jìn)行釋放或收回，以此避免碳配額價格出現(xiàn)劇烈波動，維護(hù)整個碳金融市場的穩(wěn)定。

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作者單位：張靜、李威，齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）;許崇慶、閆桂煥，山東省科學(xué)院生態(tài)研究所;許崇慶為本文通訊作者