毛瑩 屈夢杰 曾利珍

（武漢紡織大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院 湖北武漢 430200）

0 引言

2011 年，為了減少溫室氣體排放，發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟(jì)，國家發(fā)改委宣布在北京、天津、上海、重慶、廣東、湖北和深圳等7省市設(shè)立碳排放權(quán)交易試點，到2013 年，試點省市的碳交易市場逐漸建立，2017 年，全國碳交易市場正式上線。截至2021年6 月，試點省市碳市場累計成交量4.8 億t 二氧化碳當(dāng)量，碳排放權(quán)交易的減排效應(yīng)明顯。當(dāng)前，我國仍然處在工業(yè)化深入發(fā)展的歷史階段，傳統(tǒng)行業(yè)的比重較高，新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)還未成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要動力，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)偏煤、能源利用效率偏低。推動我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，對實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)意義重大。

碳排放具有外部性，造成的后果需要很長時間才會產(chǎn)生明顯的消極影響，碳減排的動力不足。通過市場手段將碳排放量化、資產(chǎn)化，對碳排放主體的成本造成影響，將碳排放的外部性內(nèi)部化，增強(qiáng)減排主體的動力，碳交易市場逐漸建立起來。關(guān)于碳排放權(quán)交易的研究主要圍繞碳市場的減排效應(yīng)。碳排放權(quán)交易對試點地區(qū)的減排效應(yīng)存在條件性，在碳配額總量供給低于實際碳排放需求時，才能有效促進(jìn)碳減排［1］。碳排放權(quán)交易將二氧化碳的排放權(quán)賦予了商品屬性，碳交易的市場化機(jī)制成為碳減排的重要途徑［2］。碳排放權(quán)交易促進(jìn)了試點地區(qū)的減排效應(yīng)，還通過政策溢出效應(yīng)減少了鄰近地區(qū)的碳排放［3］。由于不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、政府環(huán)境規(guī)制存在差異，碳排放權(quán)交易對試點地區(qū)的減排效應(yīng)也會存在差異，相較于欠發(fā)達(dá)地區(qū)，發(fā)達(dá)地區(qū)的碳減排效應(yīng)更大［4］。碳排放權(quán)交易對試點地區(qū)的企業(yè)能源利用效率和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，碳排放權(quán)交易的減排效應(yīng)主要是通過改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)［5］。

碳交易對于實現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”的目標(biāo)具有重要意義，理解碳交易減排效應(yīng)的作用機(jī)制，有助于暢通碳交易渠道，最大程度發(fā)揮碳交易的減排效應(yīng)。相關(guān)研究從宏微觀角度分析碳交易試點的政策效果，對于碳交易作用機(jī)制研究較少。分析碳交易對能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的影響，可以豐富碳交易的政策效果研究。

1 理論分析

根據(jù)科斯的產(chǎn)權(quán)理論，將二氧化碳排放量量化、資產(chǎn)化，賦予了碳排放商品的屬性，建立碳交易市場來影響排放主體的成本，激發(fā)排放主體的減排動力。碳排放權(quán)交易試點納入的行業(yè)主要是電力、鋼鐵等行業(yè)，這些行業(yè)對煤炭等化石能源的依賴程度大，碳排放量規(guī)模大。碳排放權(quán)交易增加了控排企業(yè)的碳排放成本，在減排成本壓力下，控排企業(yè)會通過減少產(chǎn)量來降低能源消耗，減少碳排放。在限定碳排放配額總量的條件下，控排企業(yè)的實際碳排放低于配額總量，控排企業(yè)就可以將多余的配額拿到碳排放市場進(jìn)行交易，獲取碳減排的收益；控排企業(yè)的實際碳排放高于配額總量，就需要從碳市場上購買不足的配額，增加了減排的成本?？嘏牌髽I(yè)為了控制碳排放量，在生產(chǎn)經(jīng)營中會傾向于減少煤炭等碳排放量大的化石能源，選擇碳排放量更少的清潔能源進(jìn)行替代，提高清潔能源在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例，不斷促進(jìn)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，進(jìn)而實現(xiàn)減排降碳。

2 研究設(shè)計

2.1 樣本和數(shù)據(jù)說明

使用我國2007—2019 年30 個省市平衡面板數(shù)據(jù)，因為西藏、香港、澳門以及臺灣地區(qū)數(shù)據(jù)缺失，不將它們作為研究樣本。數(shù)據(jù)來自國泰安數(shù)據(jù)庫（CSMAR）和國家統(tǒng)計局官網(wǎng)。2011 年，北京、天津、上海、重慶、湖北、廣東、深圳7 個省市被選為碳排放權(quán)交易試點區(qū)域，到2013 年，7 個試點區(qū)域的碳市場上線交易才陸續(xù)開始，因此將2013 年作為碳交易試點的年份。深圳市屬于廣東省，不再將深圳列為處理組，故將北京、天津、上海、重慶、廣東、湖北作為處理組，非試點省市作為控制組。

2.2 模型構(gòu)建

為了解決碳排放權(quán)交易試點的處理組的數(shù)量不足、樣本數(shù)量少的問題，采用合成控制法（SCM）通過政策試點以外的地區(qū)來確定合成對象的組合權(quán)重，基于組合權(quán)重構(gòu)造反事實控制組。

具體來說，假定K+1 個地區(qū)在t 期的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化（t=1，2，3，…，T），其中有1 個地區(qū)實施碳排放權(quán)交易，K+1 個地區(qū)沒有實施。假定i 地區(qū)在t=T0期作為碳交易試點的地區(qū)，用R1it表示t 期試點地區(qū)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，則非試點地區(qū)為R0it。當(dāng)t≤T0時，i 地區(qū)未受到試點政策的影響，即R1it=R0it。當(dāng)t＞T0時，試點政策對i 地區(qū)的影響為Eit=R1it-R0it。在t＞T0后，對于試點地區(qū)而言，其能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化R1it是可以觀測到的，而非試點地區(qū)的R0it無法觀測到。為了估計R0it，采用ABADIE 等［6］提供的模型，見式（1）。

式中：θt是時間固定效應(yīng)，βt是1×M 維未知參數(shù)向量，Yi是可以觀測到不受試點政策影響的M×1 維向量，λt是1×N 維不可觀測的公共因子向量，Ui是不可觀測的N×1 維向量，εit是隨機(jī)擾動項。

構(gòu)建K+1 維的權(quán)重向量W=（w2，…，wK+1），控制組區(qū)域j的權(quán)重為wj≥0，且w2+w3+w4+…wK+1=1。給定任意權(quán)重W，控制組區(qū)域的加權(quán)結(jié)果變量計算見式（2）。

則試點地區(qū)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化效應(yīng)計算見式（3）。

對于T0

確定試點地區(qū)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化效應(yīng)E1t，要先確定權(quán)重W*。通過最小化X1和X0W 的距離‖X1=X0W‖=來確定W*，X1是政策試點之前處理組地區(qū)的l×1 維特征向量，X0是政策試點之前控制組l×K，第j列地區(qū)j 的特征向量，V 是l×l 維對稱的半正定矩陣。從而使合成地區(qū)近似碳排放權(quán)交易試點地區(qū)之前的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

2.3 變量定義

（1）被解釋變量。能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、碳排放權(quán)交易是為了促進(jìn)減排降碳，主要是為了減少二氧化碳的排放。增加清潔能源天然氣消費(fèi)能減少碳排放，二氧化碳主要來自化石能源消耗，煤炭消費(fèi)量在化石能源消耗中比重較大，因此使用天然氣消費(fèi)量與煤炭消費(fèi)量的比值反應(yīng)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

（2）控制變量。通過參考相關(guān)的研究［7］，選擇以下的控制變量：經(jīng)濟(jì)水平，用人均GDP 來表示；金融發(fā)展水平，用金融業(yè)增加值取對數(shù)表示；交通便利程度，用交通運(yùn)輸、倉儲和郵政業(yè)增加值取對數(shù)表示；經(jīng)濟(jì)開放水平，用外商投資企業(yè)投資總額來表示；研發(fā)投入，用科學(xué)技術(shù)支出取對數(shù)表示；政府環(huán)境規(guī)制，用地方財政環(huán)境保護(hù)支出與財政一般支出的比值來表示；城鎮(zhèn)化水平，用城鎮(zhèn)人口與年末常住人口的比值表示。

3 實證結(jié)果分析

3.1 碳排放權(quán)交易試點的政策效應(yīng)

不同省市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、區(qū)位條件存在差異，直接將試點地區(qū)與其他地區(qū)進(jìn)行混合研究，不能真實了解碳排放權(quán)交易試點對能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的影響。通過合成控制法擬合的控制對象在碳交易試點之前較好地擬合試點地區(qū)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的趨勢，在試點政策實施后，就可以通過真實試點地區(qū)與合成試點地區(qū)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化之間的差值反應(yīng)碳排放權(quán)交易試點的凈政策效應(yīng)。碳交易試點政策前后真實試點省市和合成試點省市的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化趨勢如圖1 所示。可以發(fā)現(xiàn)在試點之前，北京、天津以及湖北的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與合成省市的擬合效果好。上海經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高，清潔能源運(yùn)用規(guī)模大，能源消費(fèi)以清潔能源為主，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，難以找到其他省市的控制變量擬合上海的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化趨勢。重慶作為西部唯一的碳排放權(quán)交易試點地區(qū)，實施碳交易的壓力大。重慶作為工業(yè)城市，生產(chǎn)離不開化石能源煤炭，在碳排放交易試點的影響下，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化存在滯后性，難以找到其他省市來較好的擬合重慶的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化趨勢。廣東在政策試點之前，真實能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)與合成能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)擬合效果較差，可能的解釋是：廣東有2 個碳排放權(quán)交易試點地區(qū)，深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)，經(jīng)濟(jì)地位優(yōu)越，國家政策扶持，是廣東經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要城市，同時，靠近香港澳門，經(jīng)濟(jì)聯(lián)系緊密，廣東的港口多，國際交往密切，對外開放水平高，綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展、節(jié)能低碳技術(shù)運(yùn)用廣泛、環(huán)境保護(hù)意識強(qiáng)烈，其他省市的控制變量難以擬合出廣東的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化趨勢。

圖1 試點省市與合成省市的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對比

在碳排放權(quán)交易試點后，北京、天津以及湖北的真實試點地區(qū)與合成試點地區(qū)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化差距在不斷擴(kuò)大，真實試點地區(qū)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，碳排放權(quán)交易試點的政策效應(yīng)不斷增強(qiáng)。北京作為政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，高度重視減排降碳，推動清潔能源廣泛使用，優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步完善碳排放交易體系，出臺《北京市碳排放權(quán)交易管理辦法（試行）》《北京市碳排放配額場外交易實施細(xì)則》等相關(guān)政策，碳排放權(quán)交易試點對能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的政策效應(yīng)不斷擴(kuò)大。天津堅持京津冀協(xié)同發(fā)展，經(jīng)濟(jì)輻射帶動作用強(qiáng)，作為國家綜合配套改革試驗區(qū)，大力倡導(dǎo)清潔低碳能源使用，政府重視環(huán)境治理和綠色發(fā)展，堅持用市場機(jī)制激勵節(jié)能減排降碳，大力推進(jìn)碳排放權(quán)交易，碳排放權(quán)交易的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化效應(yīng)明顯。湖北的碳排放權(quán)交易試點對能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化效應(yīng)較弱，可能的解釋是：鋼鐵行業(yè)作為湖北的支柱產(chǎn)業(yè)之一，煉鋼對煤炭的需求量大，以煤炭消費(fèi)為主，短時間內(nèi)難以改變能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，期間經(jīng)濟(jì)下行壓力大，轉(zhuǎn)變能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的成本較高，碳排放交易試點對能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的政策效應(yīng)存在滯后性。

3.2 排序檢驗

為了檢驗結(jié)果的穩(wěn)健性，排除結(jié)果受到偶然因素的影響，采用ABADIE 等［6］提供的排序檢驗法。剔除上海、重慶以及廣東試點省市后，計算2013 年碳排放權(quán)交易試點前的試點省市的均方預(yù)測誤差值（RMSPE），刪除控制組中高于試點地區(qū)均方預(yù)測誤差值的省市，北京控制組刪除1 個，天津控制組刪除9 個，湖北控制組刪除14 個。均方預(yù)測誤差值反映合成試點省市對試點省市的擬合效果，見圖2。

圖2 排序檢驗結(jié)果

圖2 反映了試點省市與合成省市的均方預(yù)測誤差值的變動結(jié)果。能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的差值是真實能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與合成能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)之差，反映碳排放權(quán)交易試點的政策效應(yīng)。實線表示真實試點省市能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的凈政策效應(yīng)，虛線表示合成試點省市的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的凈政策效應(yīng)。在2013 年碳排放權(quán)交易試點開始后，北京和其他合成省市的差距擴(kuò)大，其分布位于外部，這表明碳排放權(quán)交易顯著促進(jìn)了北京的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，在1/24，即4.17%的概率可以認(rèn)為會出現(xiàn)北京和其他合成省市的差距擴(kuò)大，碳排放權(quán)交易的政策效應(yīng)在5%的水平上是顯著的。碳排放權(quán)交易試點后，天津和湖北與其他合成省市的差距擴(kuò)大，其分布位于外部，表明碳排放權(quán)交易提高了天津的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化水平，同樣可以認(rèn)為碳排放權(quán)交易的政策效應(yīng)是顯著的。

3.3 安慰劑檢驗

為了排除隨機(jī)性的干擾，進(jìn)行將處理組和控制組位置互換的安慰劑檢驗，將試點省市作為控制組，選擇合成權(quán)重最大的省市（圖3），北京的最大合成權(quán)重是青海，天津的最大合成權(quán)重是遼寧，湖北的最大合成權(quán)重是江西。作為處理組進(jìn)行反事實實驗，圖3 反映出虛假試點省市與合成試點省市在試點后并沒有出現(xiàn)和真實試點省市與合成試點省市之間相同的變化趨勢，表明碳排放權(quán)交易是試點省市的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重要原因，證明了結(jié)果的穩(wěn)健性。

圖3 合成權(quán)重最大的省市

4 結(jié)論與建議

本文通過2007—2019 年我國30 個省市的平衡面板數(shù)據(jù)，采用合成控制法來構(gòu)建準(zhǔn)自然實驗，分析碳排放權(quán)交易試點對能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的影響。研究發(fā)現(xiàn)：碳排放權(quán)交易試點后，北京、天津以及湖北的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整優(yōu)化，清潔能源的使用比例增加，化石能源的使用比例有所減少?；谝陨辖Y(jié)論，提出以下3 點建議。

（1）考慮到碳排放權(quán)交易對能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的促進(jìn)作用，在試點地區(qū)繼續(xù)加快碳排放權(quán)交易市場建設(shè)，要繼續(xù)完善全國統(tǒng)一的碳交易市場體系，堅持碳交易試點和全國碳市場并行，加快碳交易試點并入全國碳交易市場，加快節(jié)能減排降碳。

（2）考慮到碳排放交易試點地區(qū)存在異質(zhì)性，碳排放權(quán)交易試點不能一刀切，要充分結(jié)合試點地區(qū)碳排放規(guī)模、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平來制定碳交易規(guī)則，差異化推進(jìn)碳交易市場，加強(qiáng)區(qū)域間的協(xié)調(diào)合作，逐步納入全國碳市場，才能更好發(fā)揮碳排放權(quán)交易的政策效應(yīng)。

（3）大力推進(jìn)清潔能源的運(yùn)用。碳排放權(quán)交易主要是為了減排降碳，積極推動綠色清潔能源的使用，減少對煤炭等化石能源的消費(fèi)，增加清潔能源的消費(fèi)比例，不斷優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。