朱麗潔

（南京林業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，南京210037）

人們從近二十年開始，加強(qiáng)了對(duì)電力與碳排的關(guān)系研究。在對(duì)電力行業(yè)與碳排放市場(chǎng)關(guān)聯(lián)性的早期研究中，Benz[1]等（2009）分析了碳配額交易對(duì)火電機(jī)組的發(fā)電成本的影響，嚴(yán)格控制發(fā)電系統(tǒng)的碳排放量將會(huì)降低電能生產(chǎn)的效率；陳啟鑫[2]等（2009）將我國(guó)電力市場(chǎng)的碳要素進(jìn)行了排列和對(duì)比，進(jìn)而比較出了各低碳要素的實(shí)效。在我國(guó)正式批準(zhǔn)北京、上海、天津等7省市開展碳交易試點(diǎn)工作后，針對(duì)我國(guó)的碳交易狀況，田艷秀[3]（2012）提出中國(guó)電力行業(yè)發(fā)展與碳排放的矛盾；賈科華[4]（2013）指出碳交易會(huì)影響火電企業(yè)的成本，火電行業(yè)得到碳交易價(jià)格傾斜；Aatola[5]等（2013）研究發(fā)現(xiàn)碳交易價(jià)格對(duì)于電力價(jià)格的整合作用會(huì)隨著時(shí)間的推移而增加，隨后被我國(guó)學(xué)者多次引用；Tang[6]（2015）考慮到中電力市場(chǎng)的CO2排放量很大，繼而提出了適合中國(guó)實(shí)行的碳減排方法。而后不同學(xué)者又開始嘗試從不同角度來(lái)研究碳排放權(quán)交易市場(chǎng)和電力市場(chǎng)的關(guān)系，Zhang[7]（2016）等人通過(guò)自適應(yīng)的Agent法研究了碳交易市場(chǎng)與火電市場(chǎng)的關(guān)系；許小虎[8]等（2016）等考慮到發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)探究了我國(guó)電力行業(yè)受碳排交易的影響。目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)碳排市場(chǎng)與電力市場(chǎng)的研究多數(shù)集中在碳配額對(duì)電力行業(yè)產(chǎn)出、成本等的影響，且多數(shù)集中在宏觀層面，較少有從價(jià)格這個(gè)微觀變量出發(fā)，來(lái)研究碳交易市場(chǎng)價(jià)格與電力市場(chǎng)價(jià)格間的相關(guān)性。

1 基本現(xiàn)狀與研究意義

電力能源是近代發(fā)展的主要能源，具有十分重要的地位，但發(fā)電往往又是造成溫室氣體排放的主要源頭。2016年，碳交易市場(chǎng)覆蓋面包括石油、電力和航空等8各行業(yè)，經(jīng)國(guó)家發(fā)改委的調(diào)整，碳交易市場(chǎng)覆蓋面在第二年縮至電力、水泥和電解鋁三個(gè)行業(yè)。電力市場(chǎng)的超大碳排放量，使得電力行業(yè)正成為重要的市場(chǎng)主體，因此也成為學(xué)者們關(guān)注的對(duì)象；在國(guó)際碳市場(chǎng)上，我國(guó)若能探尋到碳交易價(jià)格的規(guī)律，那么這些企業(yè)能更加積極地參與到各國(guó)碳排放交易體系。因此，研究我國(guó)碳排放交易市場(chǎng)與電力市場(chǎng)之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)二者之間的市場(chǎng)相依性，有助于我國(guó)在節(jié)能減排上找到突破點(diǎn)。

2 動(dòng)態(tài)關(guān)系及影響程度分析

碳市場(chǎng)和電力市場(chǎng)雖然在制度層面上是獨(dú)立運(yùn)作的，但兩者的關(guān)聯(lián)性是緊密相連的，兩種機(jī)制之間存在著價(jià)格傳導(dǎo)效應(yīng)。2013年，伴隨著我國(guó)第一個(gè)碳排放交易市場(chǎng)——廣東碳排放交易市場(chǎng)的建立，廣東電力市場(chǎng)采用集中競(jìng)價(jià)和統(tǒng)一出清競(jìng)價(jià)價(jià)差兩種模式，在這里采用統(tǒng)一出清價(jià)差為參考數(shù)據(jù)?？紤]到數(shù)據(jù)的完整性和可得性，因此選擇廣東2017年2月至2019年12月三年的碳交易月平均價(jià)格與電力市場(chǎng)月度集中競(jìng)爭(zhēng)交易的統(tǒng)一出清價(jià)差作為樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析。

2.1 時(shí)變參數(shù)狀態(tài)空間模型

定義電力市場(chǎng)統(tǒng)一出清價(jià)差為x，碳交易月平均價(jià)格為y[9]。首先，當(dāng)電力市場(chǎng)統(tǒng)一出清價(jià)差x為回歸變量，碳交易月平均價(jià)格y為因變量時(shí)，建立變參數(shù)狀態(tài)空間模型[10]，通過(guò)計(jì)算得出模型具體形式為：

時(shí)變參數(shù)sv1的各期變化趨勢(shì)如圖1：

圖1 電力市場(chǎng)統(tǒng)一出清價(jià)差對(duì)碳交易價(jià)格影響

從圖1可以看出，在樣本期間電力市場(chǎng)統(tǒng)一出清價(jià)差對(duì)碳交易價(jià)格影響在-0.4946～0.0179之間變動(dòng)，最高峰值在2017年初。可以表示，當(dāng)統(tǒng)一出清價(jià)差每增加1%時(shí)，碳交易價(jià)格增幅為-49.49%-1.789%，這種影響有正有負(fù)，負(fù)影響比較大，而正影響很低。

然后，當(dāng)碳交易月平均價(jià)格y為回歸變量，電力市場(chǎng)統(tǒng)一出清價(jià)差x為因變量時(shí)，建立變參數(shù)狀態(tài)空間模型，通過(guò)計(jì)算得出模型具體形式為：

對(duì)應(yīng)的時(shí)變參數(shù)sv1的各期變化趨勢(shì)如圖2：

圖2 碳交易價(jià)格對(duì)電力市場(chǎng)統(tǒng)一出清價(jià)差影響

由圖2可以看出，碳交易價(jià)格對(duì)電力市場(chǎng)統(tǒng)一出清價(jià)差影響主要也為正影響，svl的變動(dòng)區(qū)間為-2.714 5-3.990 7，平均值為2.822 7，當(dāng)碳交易價(jià)格沒(méi)增加1個(gè)百分點(diǎn)時(shí)，電力市場(chǎng)統(tǒng)一出清價(jià)差的增長(zhǎng)幅度為2.822 7個(gè)百分點(diǎn)。

2.2 脈沖響應(yīng)函數(shù)

這里繼續(xù)利用脈沖響應(yīng)函數(shù)繼續(xù)研究廣東月碳交易平均價(jià)格與電力市場(chǎng)月度集中競(jìng)爭(zhēng)交易的統(tǒng)一出清價(jià)差間的關(guān)系?？紤]到數(shù)據(jù)的平穩(wěn)，這里選取20期進(jìn)行觀察。兩個(gè)變量均通過(guò)單位根平穩(wěn)檢驗(yàn)，VAR（4）通過(guò)滯后結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)后，單位根均在單位圓內(nèi)，表明模型穩(wěn)定[11]。之后得到電力市場(chǎng)統(tǒng)一出清價(jià)差對(duì)碳交易價(jià)格的脈沖響應(yīng)和碳交易價(jià)格對(duì)統(tǒng)一出清價(jià)差的脈沖響應(yīng)，X表示廣東電力市場(chǎng)統(tǒng)一出清價(jià)差，Y表示廣東碳交易市場(chǎng)月平均價(jià)格，結(jié)果如圖3、4所示，其中橫軸表示滯后時(shí)期數(shù)，縱軸表示脈沖響應(yīng)函數(shù)的變量變化，紅色虛線表示兩倍標(biāo)準(zhǔn)差的偏離值[12]。

圖3 電力市場(chǎng)統(tǒng)一出清價(jià)差對(duì)月平均價(jià)格的脈沖響應(yīng)

圖4 月平均價(jià)格對(duì)電力市場(chǎng)統(tǒng)一出清價(jià)差的脈沖影響

在圖3中，第一期的廣東電力市場(chǎng)統(tǒng)一出清價(jià)差對(duì)交易價(jià)格的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差新息并沒(méi)有立即做出響應(yīng)，統(tǒng)一出清價(jià)差的響應(yīng)在第一期等于0；在第二、第三期，統(tǒng)一出清價(jià)差對(duì)碳交易價(jià)格的擾動(dòng)所做出的響應(yīng)陡然增加，同時(shí)在第三期，正響應(yīng)達(dá)到峰值1.5，表明碳交易價(jià)格對(duì)統(tǒng)一出清價(jià)差在一開始有著較大拉動(dòng)作用；在第四期，這種響應(yīng)開始呈現(xiàn)上下波動(dòng)，最終趨于平緩。碳交易價(jià)格對(duì)統(tǒng)一出清價(jià)差始終是正沖擊，說(shuō)明碳交易價(jià)格對(duì)統(tǒng)一出清價(jià)差有著正影響作用。

在圖4中，統(tǒng)一出清價(jià)格對(duì)碳交易價(jià)格的沖擊在一開始就存在，并在后面七期間緩慢增加，最大響應(yīng)在第八期時(shí)達(dá)到0.6；在第九、第十期正響應(yīng)微微減弱，在第十期時(shí)接近于0.5，減緩幅度較?。皇谝院筅呌谄骄?，并逐漸靠近0。統(tǒng)一出清價(jià)差對(duì)月平均交易價(jià)格的沖擊也都是正效應(yīng)，并且這種沖擊從大體上來(lái)看比較平穩(wěn)，因此影響也是平穩(wěn)的，表明統(tǒng)一出清價(jià)格對(duì)碳交易價(jià)格始終有著緩和的拉動(dòng)作用。

2.3 方差分解

進(jìn)一步通過(guò)方差分解，可以看出系統(tǒng)中變量受其他因素的顯著性影響，從而反映了模型的動(dòng)態(tài)特性[13]。為了保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性和結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，本文依然使用廣東2017年2月至2019年12月共計(jì)35組數(shù)據(jù)作為方差分解分析的樣本。按照VAR模型進(jìn)行了20期方差分解分析，X表示廣東電力市場(chǎng)統(tǒng)一出清價(jià)差，Y表示廣東碳交易市場(chǎng)月平均價(jià)格，結(jié)果如圖5、圖6所示：

圖5 統(tǒng)一出清價(jià)差方差分解圖

圖6 碳交易價(jià)格的方差分解圖

圖5 是統(tǒng)一初請(qǐng)價(jià)差標(biāo)準(zhǔn)誤差被分解為自身因素和碳交易價(jià)格的貢獻(xiàn)比重變化情況。在第一期，統(tǒng)一出清價(jià)差的變動(dòng)完全受自身因素控制，從第四期開始，貢獻(xiàn)比重增長(zhǎng)趨勢(shì)放緩。伴隨著統(tǒng)一出清價(jià)差沖擊的貢獻(xiàn)比重下降，碳交易價(jià)格沖擊的貢獻(xiàn)比重的上升，從十九期開始，碳交易價(jià)格對(duì)統(tǒng)一出清價(jià)差有著較多的解釋力度。

圖6 是碳交易價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)誤差被分解為統(tǒng)一出清價(jià)差和自身因素的貢獻(xiàn)比重變化情況。在期初預(yù)測(cè)中，碳交易價(jià)格的預(yù)測(cè)方差大部分由自身所引起，并且解釋比重在第二、第三期緩慢上升，貢獻(xiàn)比重達(dá)到74.16%，與此同時(shí)，碳交易價(jià)格的預(yù)測(cè)方差中由統(tǒng)一出清價(jià)差擾動(dòng)所引起的擾動(dòng)緩慢下降。因此碳交易價(jià)格的預(yù)測(cè)方差中大部分是由統(tǒng)一出清價(jià)差的擾動(dòng)所引起的。

2.4 結(jié)果分析

首先從時(shí)變參數(shù)狀態(tài)空間模型的結(jié)果可知，統(tǒng)一出清價(jià)差變動(dòng)總是會(huì)給碳交易價(jià)格帶來(lái)較小的影響，且這種影響時(shí)正時(shí)負(fù)；碳交易價(jià)格的變動(dòng)會(huì)對(duì)電力市場(chǎng)價(jià)格帶來(lái)較大影響。其次通過(guò)脈沖響應(yīng)函數(shù)的結(jié)果表明，廣東電力市場(chǎng)的統(tǒng)一出清價(jià)差與月平均交易價(jià)格是相互影響的，且互為正沖擊，一方對(duì)另一方有著積極作用。但是電力市場(chǎng)統(tǒng)一出清價(jià)差對(duì)月平均價(jià)格的脈沖響應(yīng)比月平均價(jià)格對(duì)電力市場(chǎng)統(tǒng)一出清價(jià)差的脈沖影響更大一些，且不確定性更大。同時(shí)前者的響應(yīng)1.5要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后者的響應(yīng)0.6。最后方差分解的結(jié)果進(jìn)一步表明，統(tǒng)一結(jié)算價(jià)格差異和碳交易價(jià)格都可以被對(duì)方解釋，而碳交易價(jià)格對(duì)統(tǒng)一結(jié)算價(jià)格差異的解釋更充分。

3 結(jié)論和建議

3.1 結(jié)論

本文選取代表地廣東的碳交易市場(chǎng)與其電力市場(chǎng)的相關(guān)性進(jìn)行了研究，對(duì)電力市場(chǎng)價(jià)格與碳交易市場(chǎng)價(jià)格的動(dòng)態(tài)關(guān)系及影響程度進(jìn)行量化分析。得出如下結(jié)論：第一，兩者之間確實(shí)有作用關(guān)系，且在連續(xù)時(shí)間中呈現(xiàn)出交錯(cuò)影響的狀態(tài)；第二，碳交易的價(jià)格變化所帶來(lái)的電力價(jià)格變化的影響相對(duì)更大一些。

3.2 建議

在證實(shí)碳排放價(jià)格與電力價(jià)格之間存在著相關(guān)關(guān)系后，可以從各可能影響方面來(lái)控制電力價(jià)格進(jìn)而影響碳排放，來(lái)達(dá)到減排的目的。另外通過(guò)碳排放權(quán)的價(jià)格來(lái)對(duì)電力市場(chǎng)價(jià)格進(jìn)行預(yù)測(cè)，來(lái)達(dá)到把握電力行業(yè)狀況或是對(duì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行宏觀調(diào)控的目的。影響碳市場(chǎng)價(jià)格和電力市場(chǎng)價(jià)格的因素很多，但不盡相同，主要可分為市場(chǎng)因素、政策因素和能源因素[14]。

3.2.1 控制碳配額，減少發(fā)電行業(yè)碳排放

碳市場(chǎng)價(jià)格的影響因素同樣可能包括能源因素、市場(chǎng)因素、政策因素等其他因素?？紤]到自然資源是影響碳交易價(jià)格的重要因素，而能源價(jià)格的變化影響能源需求，使用化石燃料必然會(huì)產(chǎn)生二氧化碳排放。在成本的約束下，企業(yè)的電力需求變化也將受碳排放權(quán)價(jià)格的變化，因此可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)碳配額減少以達(dá)到電力企業(yè)碳排放減少的目的。除此之外，政策因素也會(huì)對(duì)碳交易價(jià)格產(chǎn)生影響。目前，中國(guó)碳交易市場(chǎng)還不成熟，想要真正完善市場(chǎng)，促進(jìn)碳減排，還需要政府的引導(dǎo)和調(diào)控[15]。政府控制碳排放配額并發(fā)布生產(chǎn)法規(guī)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源價(jià)格調(diào)整等政策，從而影響碳交易價(jià)格，減少發(fā)電行業(yè)碳排放。

3.2.2 建立以技術(shù)為導(dǎo)向的低碳電力系統(tǒng)

技術(shù)依然是發(fā)展的關(guān)鍵。在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展還無(wú)法完全擺脫電力行業(yè)支持的情況下，除了開拓風(fēng)能、太陽(yáng)能資源外，電力系統(tǒng)自身的升級(jí)與綠色轉(zhuǎn)型不失為一個(gè)解決之道，優(yōu)化結(jié)構(gòu)產(chǎn)出單元，逐步淘汰消耗高的火力發(fā)電單元，最大限度地抑制電力行業(yè)的碳排量。

3.2.3 給予欠發(fā)達(dá)地區(qū)碳排放額支持

在將來(lái)會(huì)有更多的地區(qū)加入碳排放交易市場(chǎng)，包括西部地區(qū)，而不再局限于北上廣深等發(fā)達(dá)地區(qū)。同時(shí)伴隨著我國(guó)碳市場(chǎng)的大規(guī)模發(fā)展，電力行業(yè)受碳交易價(jià)格的影響會(huì)更大。在這種情況下，欠發(fā)達(dá)地區(qū)如果能獲得碳配額的支持，較低的碳排放價(jià)格會(huì)為當(dāng)?shù)氐闹毓I(yè)發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇，后續(xù)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和綠色發(fā)展也指日可待。因此對(duì)碳交易市場(chǎng)的發(fā)展中，也需要考慮給予欠發(fā)達(dá)地區(qū)碳排放額支持，而不是完全公平化。