李文翔,李 曄,蔡近近
政府-企業(yè)-居民協(xié)同共治的道路交通碳交易機(jī)制
李文翔1,李 曄2*,蔡近近1
(1.上海理工大學(xué)管理學(xué)院,上海 200093;2.同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院,上海 201804)
根據(jù)道路交通碳排放的影響機(jī)理,提出同時(shí)把上游燃料供應(yīng)企業(yè)、中游汽車生產(chǎn)企業(yè)、下游汽車使用者同時(shí)作為道路交通碳交易的責(zé)任主體,設(shè)計(jì)了政府-企業(yè)-居民協(xié)同共治的道路交通碳交易機(jī)制,包括碳配額總量設(shè)定、初始碳配額分配、行業(yè)基準(zhǔn)設(shè)定、履約考核、市場(chǎng)交易以及監(jiān)測(cè)報(bào)告核查等制度.通過(guò)案例與情景分析揭示了道路交通碳交易的多主體協(xié)同作用機(jī)理:在政府對(duì)于碳配額總量和行業(yè)基準(zhǔn)的調(diào)控下,燃料供應(yīng)企業(yè)將通過(guò)改變?nèi)剂铣煞謥?lái)降低燃料排放因子;汽車生產(chǎn)企業(yè)將通過(guò)提高汽車燃油經(jīng)濟(jì)性和新能源汽車比例來(lái)降低汽車能耗強(qiáng)度;汽車使用者將通過(guò)減少車輛行駛里程降低交通需求或者購(gòu)買(mǎi)使用新能源汽車.本文所提出的政府-企業(yè)-居民協(xié)同共治的道路交通碳交易機(jī)制,可以分別從上游、中游、下游促進(jìn)道路交通碳排放的3個(gè)關(guān)鍵影響因素——燃料排放因子、汽車能耗強(qiáng)度、交通活動(dòng)需求協(xié)同優(yōu)化,能夠有效控制道路交通溫室氣體排放增長(zhǎng),進(jìn)而加速“碳達(dá)峰”的實(shí)現(xiàn)和“碳中和”的轉(zhuǎn)型.
碳中和;道路交通;碳交易機(jī)制;主體協(xié)同;碳配額
為了應(yīng)對(duì)全球氣候變化,我國(guó)在國(guó)際社會(huì)宣布:力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”、2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”.我國(guó)交通部門(mén)碳排放量占全國(guó)碳排放總量的10%左右[1],是第三大溫室氣體排放部門(mén),僅次于能源供應(yīng)和工業(yè)生產(chǎn)部門(mén),也是近二十年來(lái)能源消耗增長(zhǎng)最快的部門(mén).其中,道路交通碳排放占據(jù)了交通部門(mén)碳排放的80%以上[1],已經(jīng)成為“碳中和”的重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域.然而,由于道路交通減排涉及上、中、下游多類相互影響的異質(zhì)責(zé)任主體,導(dǎo)致現(xiàn)有針對(duì)單一主體的減排措施大多存在不確定性和反彈效應(yīng)等問(wèn)題[2],因此如何有效控制道路交通碳排放增長(zhǎng)成為亟待解決的難題.
碳交易作為一種緩解氣候變化的市場(chǎng)化減排機(jī)制,通過(guò)控制碳排放總量,并允許碳配額交易,為排放主體提供了靈活的履約方式,可以降低全社會(huì)減排成本,幫助國(guó)家更確定、更高效、更經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)既定減排目標(biāo)[3].近日中國(guó)發(fā)布的《“十四五規(guī)劃”和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》明確表明:推動(dòng)全國(guó)碳交易市場(chǎng)建設(shè)是實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和(雙碳)”目標(biāo)的有力抓手與重要保障.我國(guó)碳交易市場(chǎng)經(jīng)過(guò)10年試點(diǎn)省市的建設(shè),直至2021年1月5日,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《碳排放權(quán)交易管理辦法(試行)》,標(biāo)志著全國(guó)碳交易市場(chǎng)正式啟動(dòng).
然而,當(dāng)前碳交易市場(chǎng)的覆蓋范圍主要包括數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)較好的、減排潛力較大的固定排放源及大型企業(yè).由于移動(dòng)排放源的復(fù)雜性與分散性,交通碳排放監(jiān)測(cè)與管理難度較大[4],目前國(guó)際上絕大多數(shù)碳交易體系都還未曾包括碳排放增長(zhǎng)最快的道路交通部門(mén)[5].但隨著5G、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)的快速發(fā)展,將實(shí)現(xiàn)道路交通碳排放可追溯、可測(cè)量、可交易與不可纂改[6],因此未來(lái)有望將道路交通部門(mén)納入碳交易市場(chǎng)[7].
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于道路交通碳交易機(jī)制已經(jīng)開(kāi)展了廣泛的理論研究與探索[4,8-11].根據(jù)責(zé)任主體不同,道路交通碳交易主要可分為3種機(jī)制[12]:①以燃料供應(yīng)企業(yè)為責(zé)任主體的上游機(jī)制;②以汽車生產(chǎn)企業(yè)為責(zé)任主體的中游機(jī)制;③以汽車使用者為責(zé)任主體的下游機(jī)制.然而,上述3種道路交通碳交易機(jī)制由于作用機(jī)理不同,都存在各自的優(yōu)勢(shì)與不足[3]:上游機(jī)制主要作用于數(shù)量較少的燃料供應(yīng)企業(yè),促進(jìn)其改變?nèi)剂铣煞忠越档吞寂欧乓蜃?覆蓋范圍廣,但減排激勵(lì)較弱[13];中游機(jī)制主要作用于大型汽車生產(chǎn)企業(yè),促進(jìn)其提高汽車燃油經(jīng)濟(jì)性以降低汽車能耗強(qiáng)度,管理成本較低,但只能覆蓋新車[14];下游機(jī)制主要作用于汽車使用者,促進(jìn)其減少交通活動(dòng)需求以降低車輛行駛里程,減排激勵(lì)強(qiáng),但管理成本較高[15-17].可見(jiàn),已有的3種道路交通碳交易機(jī)制都僅僅只作用于單一責(zé)任主體,并分別影響道路交通碳排放的三個(gè)關(guān)鍵因素[19],即:燃料排放因子、汽車能耗強(qiáng)度、交通活動(dòng)需求[20],未能實(shí)現(xiàn)三者的協(xié)同優(yōu)化,因此無(wú)法發(fā)揮最大減排效率.
綜上,“碳中和”是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革,需要政府、企業(yè)、居民共同努力、協(xié)同發(fā)力,碳交易機(jī)制正是推動(dòng)這一變革的重要力量.然而不同于其他固定排放部門(mén),道路交通部門(mén)由于其特殊性與分散性,道路交通碳交易的管理范圍、參與主體、配額分配、核算方法等制度設(shè)計(jì)還有待深入研究與完善.因此,有必要建立政府-企業(yè)-居民協(xié)同共治的道路交通碳交易機(jī)制,以加速“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化承諾、提高我國(guó)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、推進(jìn)全球氣候治理具有重要意義.
道路交通碳排放涉及的行業(yè)和責(zé)任主體眾多:下游汽車使用者(包括使用私人小汽車出行的居民與運(yùn)輸企業(yè))作為終端排放源,產(chǎn)生交通活動(dòng),對(duì)道路交通碳排放負(fù)有最直接責(zé)任;中游汽車生產(chǎn)企業(yè)(包括傳統(tǒng)燃油汽車與新能源汽車生產(chǎn)企業(yè))向消費(fèi)者出售具有不同能耗強(qiáng)度的汽車產(chǎn)品,對(duì)道路交通碳排放負(fù)有間接責(zé)任;上游燃料供應(yīng)企業(yè)(包括加油站、加氣站、加氫站以及為新能源汽車提供電能的充換電站運(yùn)營(yíng)企業(yè)等)向汽車使用者出售不同排放因子的汽車燃料,其燃燒為汽車提供動(dòng)力時(shí)將直接產(chǎn)生碳排放,對(duì)道路交通碳排放也負(fù)有間接責(zé)任.因此,本文提出同時(shí)將燃料供應(yīng)企業(yè)、汽車生產(chǎn)企業(yè)、汽車使用者作為道路交通碳排放的責(zé)任主體,建立一種由兩級(jí)市場(chǎng)構(gòu)成、多主體協(xié)同的道路交通碳交易機(jī)制,其基本架構(gòu)如圖1所示.
一級(jí)市場(chǎng)主要由政府主導(dǎo),負(fù)責(zé)碳配額的分配和履約考核.在履約初期,政府根據(jù)年度減排目標(biāo)確定道路交通領(lǐng)域的碳排放總量,并按照預(yù)先設(shè)定的規(guī)則針對(duì)下游的汽車使用者分配初始碳配額,針對(duì)中游汽車生產(chǎn)企業(yè)設(shè)定行業(yè)基準(zhǔn)能耗強(qiáng)度,針對(duì)上游燃料供應(yīng)企業(yè)設(shè)定行業(yè)基準(zhǔn)排放因子.在履約末期,政府分別對(duì)汽車使用者的碳排放配額、汽車生產(chǎn)企業(yè)的汽車能耗積分、燃料供應(yīng)企業(yè)的排放因子積分進(jìn)行考核評(píng)估以及采取必要懲罰.二級(jí)市場(chǎng)主要由市場(chǎng)主導(dǎo),不同責(zé)任主體為了履約,將分別根據(jù)各自邊際減排成本選擇最經(jīng)濟(jì)的減排策略.減排成本低的責(zé)任主體將選擇主動(dòng)減排,并通過(guò)碳交易出售剩余的碳積分或碳配額實(shí)現(xiàn)利益最大化.而減排成本高的責(zé)任主體則將選擇通過(guò)碳交易購(gòu)買(mǎi)碳積分或碳配額,實(shí)現(xiàn)履約成本最小化.
在上述道路交通碳交易機(jī)制作用下,將激勵(lì)各類責(zé)任主體投資或創(chuàng)新低碳技術(shù),例如:燃料供應(yīng)企業(yè)可通過(guò)改變?nèi)剂铣煞只蛏a(chǎn)可再生燃料來(lái)降低燃料排放因子,汽車生產(chǎn)企業(yè)可通過(guò)提高車輛燃油經(jīng)濟(jì)性或新能源汽車比例來(lái)降低汽車能耗強(qiáng)度,汽車使用者可通過(guò)減少車輛行駛里程降低交通需求或購(gòu)買(mǎi)新能源汽車.此外, 碳交易市場(chǎng)的價(jià)格信號(hào)還將對(duì)不同類型的責(zé)任主體產(chǎn)生交互影響與協(xié)同效應(yīng),例如:碳交易市場(chǎng)價(jià)格越高,將引導(dǎo)更多的汽車使用者選擇低排放汽車,進(jìn)而將刺激汽車生產(chǎn)企業(yè)制造更多新能源汽車[21],同時(shí)倒逼燃料供應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)更加低碳的燃料.因此,本文所提出的道路交通碳交易機(jī)制通過(guò)政府、企業(yè)、居民多類責(zé)任主體的協(xié)同共治,可以同時(shí)促進(jìn)道路交通碳排放三大影響因素:燃料排放因子、車輛能耗強(qiáng)度、交通活動(dòng)需求的優(yōu)化,推進(jìn)道路交通行業(yè)從上游、中游、下游全面低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展.
圖1 政府-企業(yè)-居民協(xié)同共治的道路交通碳交易基本架構(gòu)
根據(jù)已有碳交易基礎(chǔ)理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),將從碳配額總量設(shè)定、初始碳配額分配、行業(yè)基準(zhǔn)設(shè)定、履約考核、市場(chǎng)交易以及監(jiān)測(cè)報(bào)告核查等方面設(shè)計(jì)多主體協(xié)同的道路交通碳交易制度.
目前碳配額總量的設(shè)定有兩種不同的方式:絕對(duì)總量減排目標(biāo)和相對(duì)強(qiáng)度減排目標(biāo).絕對(duì)總量減排目標(biāo)實(shí)質(zhì)上是碳排放總量控制的一種“硬約束”,明確規(guī)定碳排放總量下降至目標(biāo)的比例.而對(duì)于相對(duì)強(qiáng)度減排目標(biāo),在履約期間碳排放總量還是可以繼續(xù)上升,關(guān)鍵是通過(guò)對(duì)排放增量和增速的約束,實(shí)現(xiàn)相對(duì)于正常情景的額外減排量,并最終實(shí)現(xiàn)對(duì)碳排放總量的控制.強(qiáng)度減排目標(biāo)是向總量控制目標(biāo)的過(guò)渡階段,可給予經(jīng)濟(jì)充分調(diào)整的時(shí)間[22].考慮到人民生活水平日益提高,中國(guó)的汽車保有量也將持續(xù)保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì).因此本文建議在道路交通碳交易建設(shè)初期采用相對(duì)強(qiáng)度減排目標(biāo),并將道路交通碳配額總量設(shè)定分為兩部分,一部分是已有汽車的碳配額,一部分是新增汽車的碳配額[23].
2.1.1 已有汽車的碳配額總量設(shè)定 碳配額總量設(shè)定往往需要核算歷史上某段時(shí)期道路交通的碳排放,以此作為參考基準(zhǔn).根據(jù)《IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南2006》[24],移動(dòng)排放源碳排放核算方法可分為兩大類:方法一是自上而下, 基于汽車燃料消耗的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算碳排放總量;方法二是自下而上,基于交通活動(dòng)水平數(shù)據(jù)計(jì)算碳排放總量.本文主要采用后者,該方法基本步驟為:確定汽車類型,收集各類型汽車保有量、行駛里程、單位里程能耗強(qiáng)度等數(shù)據(jù),進(jìn)而推算出燃料消耗量,再結(jié)合燃料排放因子進(jìn)行計(jì)算.為了便于統(tǒng)計(jì)和計(jì)算,同類型汽車的行駛里程和能耗強(qiáng)度往往取平均值,如式(1).
由于采用相對(duì)強(qiáng)度減排目標(biāo),政府需要根據(jù)歷史平均碳排放強(qiáng)度和相對(duì)強(qiáng)度減排目標(biāo)(通常以碳配額下降率表示),計(jì)算已有汽車目標(biāo)年的基準(zhǔn)碳排放強(qiáng)度,如式(2).并根據(jù)目標(biāo)年的各車型已有汽車的數(shù)量,可以計(jì)算目標(biāo)年的碳配額總量,如式(3).
2.1.2 新增汽車的碳配額總量設(shè)定 由于新增汽車往往采用更先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)和更清潔的能源(例如:可再生電能、氫能),往往具有更大的減排潛力,并且新能源汽車的碳排放顯著低于燃油汽車.為了促進(jìn)新增汽車中新能源汽車的推廣,同時(shí)倒逼企業(yè)不斷改進(jìn)和創(chuàng)新技術(shù),生產(chǎn)出更加低碳的汽車和燃料,因此政府設(shè)定的新增汽車碳配額下降率應(yīng)該大于已有汽車碳配額下降率.對(duì)于不同車型的新增汽車,其基準(zhǔn)碳排放強(qiáng)度計(jì)算如下:
初始碳配額分配制度是根據(jù)所設(shè)定的碳配額總量目標(biāo),為每一個(gè)被納入碳交易體系且符合條件的責(zé)任主體分配其可以使用的初始碳配額[27].常用的初始碳配額分配方法可分為免費(fèi)分配法和有償分配法[28].其中免費(fèi)分配法可分為歷史數(shù)據(jù)法(又稱祖父制)和基準(zhǔn)線法(又稱標(biāo)桿法).有償分配法包括固定價(jià)格出售法和拍賣法等.
在碳交易機(jī)制的建立和實(shí)施進(jìn)程中,碳配額分配方法也是不斷進(jìn)化的.在碳交易建設(shè)初期,一般以免費(fèi)分配的方法為主,以獲得大部分責(zé)任主體的支持.在碳交易開(kāi)展過(guò)程中,將逐漸過(guò)渡到以免費(fèi)分配和有償分配相結(jié)合的方法,即一部分配額采用基準(zhǔn)線法免費(fèi)分配,剩余部分采用固定價(jià)格出售或拍賣的方式進(jìn)行分配.在未來(lái)碳交易成熟階段,一般采用效率最高的拍賣法進(jìn)行碳配額分配.
在本文建立的多主體協(xié)同的道路交通碳交易體系中,碳配額的持有者為下游汽車使用者,主要包括直接擁有并使用小汽車的居民和運(yùn)輸企業(yè).對(duì)于使用公交、出租車或其他公共交通方式的無(wú)車居民不分配初始碳配額,其碳排放從相應(yīng)運(yùn)輸企業(yè)的碳配額中扣減.由于參與主體眾多,為了保證公平分配與提高參與積極性,本文提出在道路交通碳交易建設(shè)初期,采用免費(fèi)分配的基準(zhǔn)線法,主要根據(jù)不同車型的基準(zhǔn)碳排放強(qiáng)度,向汽車使用者平等分配碳配額.為了便于登記和管理,政府將通過(guò)每年的汽車注冊(cè)或年檢,把該車型相應(yīng)的碳配額發(fā)放到對(duì)應(yīng)汽車的碳賬戶,汽車所有人(或企業(yè))對(duì)該碳賬戶擁有使用權(quán)和轉(zhuǎn)讓權(quán).因此,汽車使用者的初始碳配額由其已有汽車數(shù)量和新增汽車數(shù)量決定,如式(6).
本文所建立的多主體協(xié)同的道路交通碳交易機(jī)制包含三類不同的履約主體:對(duì)于汽車使用者,主要考核該年度汽車使用過(guò)程中實(shí)際碳排放情況;對(duì)于汽車生產(chǎn)企業(yè),主要考核該年度所銷售汽車的平均能耗強(qiáng)度;對(duì)于燃料供應(yīng)企業(yè),主要考核該年度所銷售燃料的平均碳排放因子.
2.4.1 汽車使用者 每個(gè)汽車使用者將獲得一定的初始碳配額,在燃料供應(yīng)企業(yè)購(gòu)買(mǎi)燃料時(shí)除支付燃料費(fèi)用,同時(shí)還必須支付相應(yīng)的碳配額.當(dāng)碳配額不足時(shí),汽車使用者將面臨兩個(gè)選擇:要么停止繼續(xù)使用該汽車,要么通過(guò)碳交易向配額剩余的用戶購(gòu)買(mǎi)額外的配額.當(dāng)配額剩余時(shí),汽車使用者可以選擇通過(guò)碳交易出售多余的碳配額以獲取額外的減排收益.為了防止碳配額囤積導(dǎo)致市場(chǎng)價(jià)格不受控,本文規(guī)定不允許將剩余碳配額轉(zhuǎn)結(jié)到下一年使用.因此,對(duì)于汽車使用者履約達(dá)標(biāo)的條件為:實(shí)際碳排放不超過(guò)其初始碳配額與交易的碳配額之和,如式(9):
2.4.2 汽車生產(chǎn)企業(yè) 為了推動(dòng)汽車生產(chǎn)企業(yè)節(jié)能技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí),規(guī)定超過(guò)一定規(guī)模的汽車生產(chǎn)企業(yè)有義務(wù)使其生產(chǎn)銷售的汽車能耗強(qiáng)度小于行業(yè)基準(zhǔn)能耗強(qiáng)度.因此,汽車生產(chǎn)企業(yè)需要根據(jù)其履約期內(nèi)銷售的各車型平均能耗強(qiáng)度以及政府設(shè)定的相應(yīng)車型的行業(yè)基準(zhǔn)能耗強(qiáng)度,核算企業(yè)的實(shí)際碳積分,其計(jì)算過(guò)程如式(10).
汽車生產(chǎn)企業(yè)需要在履約期結(jié)束后的規(guī)定期限內(nèi),向政府提交履約年度碳積分的核算報(bào)告以及下一年度各類車型的目標(biāo)能耗強(qiáng)度,作為政府設(shè)定行業(yè)基準(zhǔn)能耗強(qiáng)度的依據(jù).最終能耗強(qiáng)度碳積分為負(fù)的汽車生產(chǎn)企業(yè)需要通過(guò)碳交易購(gòu)買(mǎi)其他汽車生產(chǎn)企業(yè)的正積分進(jìn)行抵償,否則將受到行政處罰或罰款.因此,對(duì)于汽車生產(chǎn)企業(yè)履約達(dá)標(biāo)的條件為:實(shí)際碳積分加交易的碳積分大于零,如式(11).
2.4.3 燃料供應(yīng)企業(yè) 類似的,為了促進(jìn)低碳燃料的發(fā)展,規(guī)定超過(guò)一定規(guī)模的燃料供應(yīng)企業(yè)有義務(wù)使其生產(chǎn)銷售的燃料排放因子小于行業(yè)基準(zhǔn)排放因子.因此,燃料供應(yīng)企業(yè)需要根據(jù)其履約期內(nèi)銷售的各燃料平均排放因子以及政府設(shè)定的相應(yīng)燃料的行業(yè)基準(zhǔn)排放因子,計(jì)算企業(yè)的實(shí)際碳積分,其計(jì)算過(guò)程如式(12).
燃料供應(yīng)企業(yè)需要在履約期結(jié)束后的規(guī)定期限內(nèi),向政府提交履約年度碳積分的核算報(bào)告以及下一年度各類燃料的目標(biāo)排放因子,作為政府設(shè)定行業(yè)基準(zhǔn)排放因子的依據(jù).最終排放因子碳積分為負(fù)的燃料供應(yīng)企業(yè)需要通過(guò)碳交易購(gòu)買(mǎi)其他燃料供應(yīng)企業(yè)的正積分進(jìn)行抵償,否則將受到行政處罰或罰款.同理,對(duì)于燃料供應(yīng)企業(yè)履約達(dá)標(biāo)的條件為:實(shí)際碳積分加交易的碳積分大于零, 如式(13).
道路交通碳交易涉及的交易主體主要分為三類:汽車使用者、汽車生產(chǎn)企業(yè)、燃料供應(yīng)企業(yè),其對(duì)應(yīng)的交易品種分別為碳配額、能耗強(qiáng)度碳積分和排放因子碳積分.由于不同類型責(zé)任主體之間減排成本差異較大,為了避免減排責(zé)任轉(zhuǎn)移,例如汽車生產(chǎn)企業(yè)向汽車使用者低價(jià)購(gòu)買(mǎi)碳配額,而不實(shí)質(zhì)性履行減排義務(wù).因此本文規(guī)定只允許同類主體對(duì)相同交易品種進(jìn)行交易.即:汽車使用者只能與其他汽車使用者交易碳配額,汽車生產(chǎn)企業(yè)只能與其他汽車生產(chǎn)企業(yè)交易能耗強(qiáng)度碳積分,燃料供應(yīng)企業(yè)只能與其他燃料供應(yīng)企業(yè)交易排放因子碳積分.
交易主體可在交易期內(nèi)通過(guò)其碳賬戶在碳排放交易系統(tǒng)中進(jìn)行自由交易,不同類別的交易主體和交易品種,其交易方式所有不同.對(duì)于汽車使用者交易碳配額,由于交易主體和交易需求較大,采用基于雙邊拍賣的競(jìng)價(jià)交易方式(包括集合競(jìng)價(jià)和連續(xù)競(jìng)價(jià)).對(duì)于汽車生產(chǎn)企業(yè)和燃料供應(yīng)企業(yè)交易碳積分,由于交易主體較少,一般采用協(xié)議轉(zhuǎn)讓的方式.
碳交易市場(chǎng)的價(jià)格反映了市場(chǎng)內(nèi)碳配額的稀缺程度,并對(duì)不同的責(zé)任主體形成不同的利益激勵(lì)和預(yù)期.為了充分發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的作用,碳配額的價(jià)格形成一般都是由市場(chǎng)的供需平衡決定.碳排放總量目標(biāo)、初始碳配額和行業(yè)基準(zhǔn)的調(diào)整變化都將對(duì)碳排放的供需產(chǎn)生直接影響,進(jìn)而導(dǎo)致碳交易市場(chǎng)價(jià)格的波動(dòng).大量研究表明[29-30],碳配額價(jià)格的過(guò)度波動(dòng)和不確定性將削弱責(zé)任主體的減排動(dòng)力,降低減排效率.而碳交易體系中的懲罰機(jī)制,間接為碳交易市場(chǎng)價(jià)格設(shè)定了上限.同時(shí),為了避免碳交易市場(chǎng)價(jià)格過(guò)低,影響碳交易的減排效果,政府往往也會(huì)規(guī)定底線價(jià)格.
碳交易的監(jiān)測(cè)報(bào)告核查制度(MRV)為碳排放總量設(shè)定、初始碳配額分配、行業(yè)基準(zhǔn)設(shè)定、履約與考核提供了數(shù)據(jù)度量基礎(chǔ),保證了公平性、準(zhǔn)確性、可比性,因此是保障道路交通碳交易機(jī)制正常運(yùn)行的前提條件和必然需求,具體可分為監(jiān)測(cè)制度、報(bào)告制度和核查制度.
2.6.1 監(jiān)測(cè)制度 由于移動(dòng)排放源的分散性和異質(zhì)性,其實(shí)際碳排放往往難以直接測(cè)量,因此目前道路交通碳排放的監(jiān)測(cè)主要通過(guò)對(duì)汽車使用者的交通活動(dòng)和燃料消耗進(jìn)行間接監(jiān)測(cè).而要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確和全覆蓋的監(jiān)測(cè)還需要依賴智能化信息技術(shù)的支持.
對(duì)于交通活動(dòng)的監(jiān)測(cè),政府相關(guān)部門(mén)可通過(guò)每年的年檢,強(qiáng)制要求并監(jiān)督所有已注冊(cè)汽車安裝智能里程表,借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)所有汽車的行駛里程的監(jiān)測(cè).在履約期末,車上安裝的智能里程表將會(huì)自動(dòng)向政府指定的監(jiān)測(cè)中心發(fā)送當(dāng)前里程表的讀數(shù),因此每輛汽車在履約期的行駛里程等于目標(biāo)年末的汽車?yán)锍瘫碜x數(shù)減基準(zhǔn)年末的讀數(shù).
對(duì)于燃料消耗的監(jiān)測(cè),政府可強(qiáng)制要求所有燃料供應(yīng)企業(yè)在加油站、加氫站等燃料補(bǔ)給站安裝智能計(jì)費(fèi)器,以此實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型汽車的燃料消耗進(jìn)行監(jiān)測(cè).每當(dāng)有汽車來(lái)補(bǔ)給燃料,該智能計(jì)費(fèi)器將會(huì)顯示該車輛的燃料補(bǔ)給量,消費(fèi)金額以及相應(yīng)的碳配額,同時(shí)將這些數(shù)據(jù)上傳到政府指定的監(jiān)測(cè)中心.
基于上述監(jiān)測(cè)制度,汽車使用者的實(shí)際碳排放和碳配額使用情況便都可以獲取,以此作為汽車使用者履約與考核的依據(jù).同時(shí),該年度道路交通的排放總量也可計(jì)算得到,作為下一年度碳配額總量設(shè)定與初始碳配額分配的依據(jù).
2.6.2 報(bào)告制度 在履約期末,汽車生產(chǎn)企業(yè)需要按照政府制定的相關(guān)測(cè)試規(guī)范和試驗(yàn)方法,對(duì)目標(biāo)年銷售的汽車按車輛類型和車輛型號(hào)進(jìn)行綜合工況下的單位能耗強(qiáng)度測(cè)定,并按照規(guī)定的格式要求向政府相關(guān)監(jiān)管部門(mén)報(bào)告相關(guān)數(shù)據(jù),主要包括:汽車類型、汽車型號(hào)、燃料類型、能耗強(qiáng)度、銷量以及其它汽車參數(shù)等,以此作為政府設(shè)定行業(yè)基準(zhǔn)能耗強(qiáng)度以及考核汽車生產(chǎn)企業(yè)碳積分的依據(jù);同理,燃料供應(yīng)企業(yè)需要按照政府制定的相關(guān)測(cè)試規(guī)范和試驗(yàn)方法,對(duì)目標(biāo)年銷售的燃料按燃料類型進(jìn)行碳排放因子測(cè)定,并按照規(guī)定的格式要求向政府相關(guān)監(jiān)管部門(mén)報(bào)告相關(guān)數(shù)據(jù),主要包括:燃料類型、可再生能源使用比例、碳排放因子、銷量以及其它燃料參數(shù)等,以此作為政府設(shè)定行業(yè)基準(zhǔn)排放因子以及考核燃料供應(yīng)企業(yè)碳積分的依據(jù).
2.6.3 核查制度 由政府授權(quán)的具有相關(guān)資質(zhì)的第三方機(jī)構(gòu)對(duì)汽車生產(chǎn)企業(yè)和燃料供應(yīng)企業(yè)提交的能耗強(qiáng)度報(bào)告和排放因子報(bào)告進(jìn)行核查,以保證報(bào)告數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性.如發(fā)現(xiàn)企業(yè)報(bào)告中存在不實(shí)情況,應(yīng)上報(bào)政府有關(guān)部門(mén),并根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)對(duì)不誠(chéng)信的企業(yè)進(jìn)行懲罰.
基于中國(guó)道路交通的真實(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),以2017年為基準(zhǔn)年,2018年為目標(biāo)年,對(duì)上述建立的政府-企業(yè)-居民協(xié)同共治的道路交通碳交易機(jī)制進(jìn)行案例試算與情景分析,旨在揭示道路交通碳交易的基本原理與作用機(jī)理.
根據(jù)汽車用途不同,中國(guó)的民用汽車主要可分為載客汽車、載貨汽車及其他汽車.根據(jù)汽車大小規(guī)格不同,載客汽車又可分為大型、中型、小型和微型,載貨汽車又可分為重型、中型、輕型和微型.由《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》可得到歷年全國(guó)民用汽車各車型(暫不考慮農(nóng)用車等其它機(jī)動(dòng)車)的擁有量以及新注冊(cè)數(shù)量.
由于中國(guó)缺少分車型分燃料類型的能源消耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ),因此本文基于已有文獻(xiàn)數(shù)據(jù)[31-32],對(duì)各車型的平均能耗強(qiáng)度和平均行駛里程進(jìn)行估算.為了簡(jiǎn)化計(jì)算,本文對(duì)不同類型的燃料消耗,統(tǒng)一進(jìn)行等效熱值轉(zhuǎn)換為百公里的汽油消耗當(dāng)量,估算結(jié)果如表1.
表1 各車型平均能耗強(qiáng)度與平均行駛里程
各種類型燃料的含碳量、氧化率、熱值等數(shù)據(jù)原則上需要通過(guò)實(shí)際測(cè)試獲得,以便正確反映當(dāng)?shù)嘏欧旁吹募夹g(shù)水平和排放特點(diǎn).但由于各地?cái)?shù)據(jù)難以獲得,建議采用《IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南2006》以及《省級(jí)溫室氣體清單編制指南》推薦的燃料排放因子,如表2.
表2 各類型燃料推薦排放因子
基于上述2017年全國(guó)民用汽車擁有量、汽車平均能耗強(qiáng)度、平均行駛里程和燃料排放因子,根據(jù)式(1)可對(duì)2017年已有汽車的碳排放總量進(jìn)行計(jì)算,如表3第2列.結(jié)果顯示,2017年已有汽車碳排放總量為9.36億t.綜合考慮汽車平均報(bào)廢率以及《交通運(yùn)輸節(jié)能環(huán)?!笆濉卑l(fā)展規(guī)劃》的發(fā)展目標(biāo),確定2018年各車型的碳配額下降率如表3第3列,根據(jù)式(2)計(jì)算得到各車型已有汽車基準(zhǔn)碳排放強(qiáng)度(如表3第4列).因此根據(jù)式(3)可計(jì)算得到2018年已有汽車的碳配額總量為 8.56億t.
基于新注冊(cè)民用汽車數(shù)量歷史數(shù)據(jù), 分別采用灰色模型和灰色馬爾科夫模型對(duì)2018年各類型新增汽車數(shù)量進(jìn)行預(yù)測(cè),如圖2.可見(jiàn)灰色馬爾科夫模型具有較好的擬合效果,預(yù)測(cè)精度優(yōu)于傳統(tǒng)的灰色模型,因此可以用于目標(biāo)年度新增汽車數(shù)量的預(yù)測(cè).模型預(yù)測(cè)的2018年各車型新增汽車數(shù)量如表4第2列,假設(shè)新增汽車碳配額下降率為已有汽車碳配額下降率的1.5倍(如表4第3列),則根據(jù)式(4)可計(jì)算出2018年新增汽車的基準(zhǔn)碳排放強(qiáng)度,如表4第4列,進(jìn)而根據(jù)式(5)可計(jì)算得到2018年新增汽車碳配額總量為 1.16億t.
表3 已有汽車碳排放總量設(shè)定
表4 新增汽車碳排放總量設(shè)定
圖2 新增汽車數(shù)量預(yù)測(cè)
可見(jiàn)在上述碳配額下降率目標(biāo)設(shè)定下,2018年中國(guó)道路交通碳配額總量為9.72億t,雖然相比2017年道路交通碳排放總量9.36億t增加了4%,因?yàn)槊磕甑闹袊?guó)汽車保有量仍在持續(xù)增長(zhǎng),但是道路交通整體的碳排放強(qiáng)度可以通過(guò)已有汽車和新增汽車的碳配額下降率的設(shè)定得到有效地控制.
3.3.1 汽車使用者 本案例假設(shè)5個(gè)不同的汽車使用者,包括居民和運(yùn)輸企業(yè),其擁有的汽車類型、數(shù)量如表5第2~3列.根據(jù)式(6),初始碳配額由汽車使用者所擁有的各類型汽車數(shù)量決定,因此可以計(jì)算得到5個(gè)不同的汽車使用者的初始碳配額,如表5第4列.例如:居民A擁有1輛小型載客汽車,根據(jù)已有汽車的基準(zhǔn)碳排放強(qiáng)度,因此居民A將被分配到2972kg的初始碳配額.居民C在目標(biāo)年新購(gòu)買(mǎi)1輛小型載客汽車,根據(jù)新增汽車的基準(zhǔn)碳排放強(qiáng)度,因此居民A將被分配到2926kg的初始碳配額.可見(jiàn),不同汽車使用者由于擁有的汽車類型和數(shù)量不同,其初始碳配額也將不同.
本案例假設(shè)上述5個(gè)汽車使用者的年平均車輛行駛里程、汽車能耗強(qiáng)度和燃料排放因子如表5第5~7列,進(jìn)而可核算各主體在履約年度的實(shí)際碳排放,如表5第8列.例如:居民A和居民B各擁有一輛相同的小型載客汽車,燃料類型為汽油,汽車能耗強(qiáng)度為9.2L/100km.其中,居民A的年平均車輛行駛里程為10000km,實(shí)際產(chǎn)生碳排放2024kg,小于其初始碳配額2972kg,因此居民A達(dá)到履約條件,還可通過(guò)碳交易市場(chǎng)出售剩余的948kg碳配額;而居民B的年平均車輛行駛里程為20000km,實(shí)際產(chǎn)生碳排放4048kg,大于其初始碳配額2972kg,因此需要通過(guò)碳交易市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)1076kg碳配額才能達(dá)到履約的標(biāo)準(zhǔn).而居民C在目標(biāo)年購(gòu)買(mǎi)了一輛新的小型載客汽車,燃料類型為油電混合,車輛綜合能耗強(qiáng)度為3L/100km,年平均車輛行駛里程為20000km,實(shí)際產(chǎn)生碳排放為1320kg,小于其初始碳配額為2926kg,因此居民C達(dá)到履約條件,還可通過(guò)碳交易市場(chǎng)出售剩余的1606kg碳配額.
由于道路交通碳交易政策在中國(guó)尚未正式實(shí)施,缺乏真實(shí)交易數(shù)據(jù),對(duì)于碳配額的交易價(jià)格可以參考已有相關(guān)研究[16,33]中得出的均衡價(jià)格(0.43~ 0.46美元/kg CO2).因此,本案例假設(shè)當(dāng)前碳配額的平均交易價(jià)格為3元/kg CO2,進(jìn)而可以計(jì)算各主體的碳交易金額,如表5第10列.可見(jiàn),居民A通過(guò)減少車輛行駛里程節(jié)省了碳配額,并通過(guò)碳交易獲得了2844元收益;相反居民B過(guò)多使用汽車導(dǎo)致碳配額不足,則需要付出3228元的成本用于購(gòu)買(mǎi)碳配額;而居民C由于購(gòu)買(mǎi)新能源汽車,具有更大的減排潛力,因此可以節(jié)省更多碳配額,可獲得4818元收益,也可作為購(gòu)買(mǎi)新能源汽車的補(bǔ)貼.表5中運(yùn)輸企業(yè)D和E的履約與碳交易情景同理,在此不再贅述.因此,道路交通碳交易機(jī)制可以激勵(lì)下游汽車使用者減少車輛行駛里程以及購(gòu)買(mǎi)使用新能源汽車.
表5 汽車使用者履約與碳交易情景
3.3.2 汽車生產(chǎn)企業(yè) 本案例假設(shè)傳統(tǒng)燃油汽車生產(chǎn)企業(yè)A和新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)B,目標(biāo)年所生產(chǎn)汽車的車型、燃料類型、能耗強(qiáng)度以及銷量分別如表6第2、3、4、6列.根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行汽車燃料消耗量標(biāo)準(zhǔn)體系,結(jié)合汽車節(jié)能技術(shù)的發(fā)展目標(biāo),設(shè)定不同車型的行業(yè)基準(zhǔn)能耗強(qiáng)度,如表6第5列.根據(jù)式(8),汽車生產(chǎn)企業(yè)銷售的各車型汽車能耗強(qiáng)度如果低于相應(yīng)的行業(yè)基準(zhǔn),則產(chǎn)生正積分,否則產(chǎn)生負(fù)積分,進(jìn)一步可核算汽車生產(chǎn)企業(yè)A和B的能耗強(qiáng)度碳積分,如表6第7列.
在本案例中,傳統(tǒng)燃油汽車生產(chǎn)企業(yè)A,其銷售的所有車型汽車能耗強(qiáng)度均大于行業(yè)基準(zhǔn),因此產(chǎn)生4250個(gè)負(fù)碳積分,需要通過(guò)碳積分交易進(jìn)行抵償才能實(shí)現(xiàn)履約達(dá)標(biāo);而新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)B,通過(guò)生產(chǎn)純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車,使其各車型能耗因子均低于行業(yè)基準(zhǔn),因此產(chǎn)生3250個(gè)正碳積分,滿足履約條件,并且可以通過(guò)碳積分交易出售這些碳積分獲得額外的收益.
表6 汽車生產(chǎn)企業(yè)履約與碳交易情景
根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行政策《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》(“雙積分”)的實(shí)施情況,單個(gè)燃料消耗量負(fù)積分的合規(guī)成本約為1300~2900元/分[34].借鑒于此,本案例假設(shè)目標(biāo)年能耗強(qiáng)度碳積分的平均交易價(jià)格為2000元/分(L/100km),進(jìn)而可計(jì)算出汽車生產(chǎn)企業(yè)A和B的碳交易金額,如表6第8列.可見(jiàn),生產(chǎn)高能耗汽車的企業(yè)將面臨高額的碳積分購(gòu)買(mǎi)成本,而生產(chǎn)新能源汽車的企業(yè)則可通過(guò)出售碳積分獲得節(jié)能技術(shù)研發(fā)的補(bǔ)貼.因此,道路交通碳交易機(jī)制可以倒逼行業(yè)汽車能耗強(qiáng)度的整體下降.
3.3.3 燃料供應(yīng)企業(yè) 假設(shè)傳統(tǒng)燃料供應(yīng)企業(yè)A和可再生燃料供應(yīng)企業(yè)B,目標(biāo)年所生產(chǎn)的燃料類型、排放因子以及銷量分別見(jiàn)表7.根據(jù)式(8),設(shè)定不同類型燃料的行業(yè)基準(zhǔn)排放因子(表7).根據(jù)式(12),燃料供應(yīng)企業(yè)銷售的各類型燃料排放因子如果低于相應(yīng)的行業(yè)基準(zhǔn),則產(chǎn)生正積分,否則產(chǎn)生負(fù)積分,進(jìn)一步可核算燃料供應(yīng)企業(yè)A和B的排放因子碳積分(表7).
在本案例中,傳統(tǒng)燃料供應(yīng)企業(yè)A銷售的汽油和柴油實(shí)際排放因子均大于行業(yè)基準(zhǔn),因此產(chǎn)生195000個(gè)負(fù)碳積分,需要通過(guò)碳交易進(jìn)行抵償才能實(shí)現(xiàn)履約達(dá)標(biāo);而可再生燃料供應(yīng)企業(yè)B通過(guò)在汽油和柴油中混合一定比例的生物燃料,使其排放因子低于行業(yè)基準(zhǔn),因此產(chǎn)生204000個(gè)正碳積分,滿足履約條件,并且可以通過(guò)碳交易出售這些碳積分獲得額外的收益.
表7 燃料供應(yīng)企業(yè)履約與碳交易情景
由于缺乏燃料排放因子碳積分交易的真實(shí)價(jià)格數(shù)據(jù),本案例主要參考相關(guān)文獻(xiàn)中的燃料供應(yīng)企業(yè)邊際減排成本數(shù)據(jù).Holland等[35]基于一系列的汽油和乙醇供需變化參數(shù),估算了在美國(guó)加州低碳燃料標(biāo)準(zhǔn)(LCFS)[36]和碳交易政策下, 燃料供應(yīng)企業(yè)的邊際減排成本約為60~868美元/t CO2.借鑒于此,本案例假設(shè)目標(biāo)年排放因子碳積分的平均交易價(jià)格為3元/分(kg CO2),進(jìn)而可計(jì)算出燃料供應(yīng)企業(yè)A和B的碳交易金額,如表7第7列.可見(jiàn),生產(chǎn)高碳燃料的企業(yè)將面臨高額的碳積分購(gòu)買(mǎi)成本,而生產(chǎn)可再生燃料的企業(yè)則可通過(guò)出售碳積分獲得投資低碳技術(shù)的補(bǔ)貼.因此,道路交通碳交易機(jī)制可以有效驅(qū)動(dòng)行業(yè)燃料排放因子的整體下降.
4.1 基于市場(chǎng)機(jī)制的道路交通碳交易政策通過(guò)設(shè)定碳配額總量可以確保道路交通減排目標(biāo)的落實(shí),克服了單一減排措施的反彈效應(yīng)與不確定性,且具有經(jīng)濟(jì)性、靈活性的優(yōu)勢(shì),能夠有效控制道路交通溫室氣體排放增長(zhǎng),幫助國(guó)家有計(jì)劃、高效率地實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的宏偉目標(biāo),對(duì)全球氣候治理起到關(guān)鍵性推動(dòng)作用.
4.2 綜合考慮政府、燃料供應(yīng)企業(yè)、汽車生產(chǎn)企業(yè)、汽車使用者等多類異質(zhì)責(zé)任主體,將相互獨(dú)立的上游、中游、下游道路交通碳交易機(jī)制進(jìn)行耦合,建立政府-企業(yè)-居民協(xié)同共治的道路交通碳交易機(jī)制,可以全面促進(jìn)燃料排放因子、汽車能耗強(qiáng)度、交通活動(dòng)需求3個(gè)道路交通碳排放關(guān)鍵影響因素的協(xié)同優(yōu)化,大幅提高道路交通減排效率,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)道路交通低碳轉(zhuǎn)型.
4.3 在多主體協(xié)同的道路交通碳交易機(jī)制中,政府主導(dǎo)碳排放總量的設(shè)定與分配,燃料供應(yīng)企業(yè)和汽車生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)低碳技術(shù)研發(fā)或者碳交易履行減排責(zé)任,汽車使用者則通過(guò)減少交通出行需求和使用新能源汽車減少個(gè)人碳排放,實(shí)現(xiàn)道路交通碳排放由政府單一主體治理向政府、企業(yè)、居民等多主體協(xié)同共治的轉(zhuǎn)型升級(jí),推進(jìn)國(guó)家氣候治理能力現(xiàn)代化.
4.4 本文提出的道路交通碳交易機(jī)制是一個(gè)幫助政府實(shí)現(xiàn)道路交通節(jié)能減排與“碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)的探索性政策工具,目前尚未在任何國(guó)家或地區(qū)落地實(shí)行.因此,該政策的實(shí)施效果還存在較大不確定性,后續(xù)研究需要結(jié)合國(guó)家已有的道路交通節(jié)能減排政策,通過(guò)多主體建模與仿真等方法,進(jìn)一步分析道路交通碳交易與不同政策組合的作用機(jī)理和影響效應(yīng).
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The CO2emission trading system for road transport collaboratively governed by the government, enterprises, and residents.
LI Wen-xiang1, LI Ye2*, CAI Jin-jin1
(1.Business School, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China;2.College of Transportation Engineering, Tongji University, Shanghai 201804, China)., 2021,41(9):4426~4438
This study designed an emission trading system for road transport (ETS-RT) which is collaboratively governed by the government, enterprises, and residents. In the ETS-RT, the upstream fuel producers, midstream vehicle manufacturers, and downstream vehicle users are all involved as regulated entities. The scheme of the ETS-RT includes cap and allocation of the carbon quota, setting of industry benchmarks, examining of compliance, trading of carbon quota, monitoring, reporting, and verification (MRV) of carbon emission. Through case and scenario analysis, the multi-agent collaboration mechanism of the ETS-RT was revealed: under the government’s regulation on carbon quota and industry benchmark, fuel producers change the fuel composition to reduce the emission factor of automotive fuels, vehicle manufacturers improve the fuel economy and increase the production of new energy vehicles to reduce the energy consumption intensity of vehicles, while vehicle users decrease the annual vehicle miles to reduce the travel demand or choose the new energy vehicles. The proposed ETS-RT can promote the collaborative optimization of fuel emission factors, vehicle energy intensities, and traffic activity demand, which are the key influencing factors of the road transport CO2emissions. As a result, it can effectively control the growth of greenhouse gas emissions from road transport, thereby accelerating the achievement of "CO2emissions peak" and the transition to "carbon neutrality".
carbon neutral;road transport;CO2emission trading system;multi-agent collaboration;carbon quota
X32.022
A
1000-6923(2021)09-4426-13
李文翔(1992-),男,江西贛州人,講師,博士,主要從事低碳交通政策研究.發(fā)表論文20余篇.
2021-01-21
國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(52002244,71774118);上海市哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃青年課題(2020EGL019);上海市浦江人才計(jì)劃項(xiàng)目(2020PJC083);上海市晨光計(jì)劃項(xiàng)目(20CG55)
* 責(zé)任作者, 教授, jamesli@#edu.cn