不同政策工具对发电企业碳减排的影响路径

张金良,袁伟伟

(华北电力大学 经济与管理学院,北京 102206)

不同政策工具对发电企业碳减排的影响路径

张金良,袁伟伟

(华北电力大学 经济与管理学院,北京 102206)

在全球致力于减小温室效应、减少碳排放的大背景下,电力行业作为碳减排的“主力军”和“潜力股”,实现发电环节的碳减排具有重要意义。发电企业是发电环节的主体,通常可以采用技术手段或市场手段来控制发电企业的碳排放,环境型政策工具即是典型的市场手段。本文基于碳排放权交易、绿色证书交易和发电权交易这三种政策工具,分别分析其影响发电企业碳减排的路径,阐述不同政策工具组合使用时对发电企业碳减排的影响,并提出了促使政策工具更好发挥作用的几点政策建议。

碳减排;政策工具;发电企业;影响路径

近年来,人们在追求经济效益的同时,愈发关 注已经遭受破坏的生态环境系统。其中,过度的碳排放加剧了“温室效应”,使得人类不得不面临日趋严重的全球气候变化问题。各国开始认识到减少碳排放的重要性,并召开一些国际会议形成了联合减排条约。出于减排压力的增大和技术手段的欠缺,目前,许多国家纷纷采用政策工具,亦即市场手段来控制碳排放。中国政府在哥本哈根气候大会上承诺到2020年中国单位国内生产总值二氧化碳排放量比2005年减少40%-45%。要实现这个目标,需要充分发挥政策工具对碳减排的积极作用。

一、文献综述

发电企业是碳排放的重要来源,我国以煤为主的电源结构表明发电企业将会持续担任着碳排放大户的角色。以市场化手段实现发电企业的碳减排已成为各个国家的主要方式之一。目前,发电企业碳减排的政策工具主要有碳排放权交易、绿色证书交易和发电权交易。然而不同政策工具对发电企业碳减排的影响路径不同,国内外学者未对影响路径进行分析,现有的研究主要集中在以下方面:

(一)政策工具对碳减排影响的理论基础

研究利用政府手段和政策工具来解决环境问题的先驱是英国经济学家庇古。庇古在其著作《福利经济学》中指出,环境污染是一种行为,也是一种物品,是一种厌恶公众品。基于公众品的经济属性,环境污染具有负外部性,将导致厂商在追逐最大利润时违背社会资源的有效配置,帕累托最优状态不能实现[1]。由此庇古提出了使污染外部成本内部化的庇古税思想。庇古税要求污染程度与征用税收挂钩,是利用政策工具解决环境污染问题的思想先例。随后科斯[2]针对庇古的庇古税思路进行了扬弃,并提出在解决外部性问题时制度的选择和实施最为重要,庇古税并不是唯一且最优的选择,市场内部的协调手段同样有效。本文中提到的碳排放权交易即是科斯定理的一种具体应用。戴尔斯[3]基于庇古、科斯等人的理论基础,在《污染、财富和价格》一书中对排污权交易这一市场手段解决环境问题的政策工具进行了详细阐释和论证,随后美国立法案确立了排污权交易制度,收效良好。

(二)政策工具对碳减排影响的实证分析

Sebastian Seebauer,Veronika Kulmer,Martin Bruckner[4]等证明了可使用的政策工具并不能控制由于私人消耗增加而导致的零售业碳排放量增加的情形。Downing P B,White L J[5]讨论了政策工具在控制污染方面的变革和影响,具体比较了市场型政策工具和命令型政策工具,证明了市场型政策工具对企业的激励作用大于命令型政策工具。崔长彬[6]基于低碳经济大背景,运用博弈论为主要工具,探讨了市场作用对碳排放权交易的影响,并提出了森林碳汇联合体和森林碳汇服务概念。吴振华、戴智华、楼高翔[7]将实物期权将碳排放权等价为实物期权,运用B-S模型,分别进行了不考虑碳减排处理技术和基于碳减排处理技术的的碳排放权价值分析。张中祥[8]分析了全球排放权贸易市场对发达国家和发展中国家的经济影响。李素敏[9]比较分析了碳税制度和碳排放权交易制度在中国的适用性,并从对外贸易角度进行了两种制度的对比。针对碳排放权交易对发电权交易影响,迟远英[10]等人分别给出了不考虑碳交易下的发电置换模型和考虑碳交易下的发电置换模型,建立了置换利润分配模型,使用算例得出了考虑碳交易的置换能显著提高置换效率的结论;谭忠富、宋艺航、何楠[11]等基于平均调度优化、煤耗最少、对比装机容量和基准年发电量等现实数据和目标,证明了碳排放权分配趋于高效机组时更有利于发电权交易的实施。郭郢[12]建立了基于发电权交易的碳排放权交易利润最优模型,并根据算例模拟,证明了基于发电权交易的碳排放权交易可以同时实现发电企业利润的增长以及更多的碳减排。李春刚[13]提出了考虑网络损耗和煤耗量的新型低碳发展需要的发电权交易模型,联系之前的传统发电权交易模型,对市场上两种交易形式进行了算例仿真和模拟。尚金成、何洋[14]结合中国实施的节能减排政策,分析了发电权交易的市场性,从碳减排的角度对发电权交易的应用进行了研究。谭忠富、刘文彦、刘平阔[15]构建了系统动力学模型,分析了绿色证书交易制度和碳排放权交易制度对中国电力市场的作用机理,并对其政策作用效果进行了模拟仿真。许士春[16]从企业利润的角度,分析了碳排放税、碳排放权交易和碳减排补贴等市场型环境政策工具对碳减排的影响机理,并分别分析单部门和多部门下的社会福利状态,结合实证数据给出了我国环境型政策工具选择的建议。

(三)政策工具对企业碳减排的影响分析

Rui Zhao,Xiao Zhou,Qiao Jin等[17]等使用系统动力学模型模拟了企业对于政府碳减排标签这一政策工具的遵守程度。Tsai Chi Kuo,IHsuan Hong和Sheng Chun Lin(2016)[18]采用假设法设计了政府的碳税政策及企业的应对策略,证明了碳税政策对企业技术创新激励、产品品质和政府税收汇款的影响,并引用了企业实例得出适当水平的碳税可以持续降低企业碳排放的结论。Sandmo[19]基于企业不完全遵守情形下,污染税和可交易污染许可对企业减排行为的影响。Ines M S[20]研究了企业不完全遵守时在污染税、污染标准和可交易许可等政策工具下对排污行为的选择。Chavez C A和M G.Stranlund J K[21]基于企业处于信息不对称和政府强制要求情形,对比分析了可转让许可和污染排放标准对企业选择的影响。Milliman S R.和Prince R[22]则引入了进入标准、排放补贴、排污税、分配配额、拍卖配额等因素对企业减排技术激励的影响。Clara V P和Jessica C[23]探讨了污染税和可交易污染许可对企业技术激励的影响,并研究了可交易污染许可价格。王素凤[24]评价并比较了中国各省碳排放效率及减排成本,依据中国各地区碳排放实情设计了碳排放权的初始分配模型;以国内典型发电企业为例,发现技术进步越快、补贴比例越大、碳减排率越高,则投资阈值越低、投资时点越早。宋文博[25]抽取高排放企业为样本,运用情景模拟分析碳税和碳排放权交易对企业的影响,提出减少企业成本有利于减排效果的新视角。

综上,该领域的研究大多集中于对政策工具实效性及交易市场合理化的讨论,而针对主要政策工具对发电企业碳排放量减少的影响的研究较少。因此,本文将上述三种政策工具作为研究对象,以路径理论为基础,探讨不同政策工具对发电企业的影响路径,为发电企业碳减排提供一定的政策建议。

二、路径原理

路径原理,又称为路径依赖,是指人们在决策时会考虑、甚至依赖之前已经存在、发生的情形和制度。路径依赖可以指某一特定时刻的结果,或者指过程的长期平衡。在研究影响路径时也需要考虑路径原理的存在和体现。部门或个人在面临一项新的制度和状况时,旧制度、旧状况不会因此而消失,而是通过自我变迁、自我强化,继续在新的情形中发挥余热。旧事物在面对改革时不会就此消亡,而是在原有路径的基础上发生着优化更迭。

所以,研究影响路径时,第一,要抓住影响的关键方面和因素,这些因素存在于旧制度中,这些因素通常与集团的利益有关,将会随着旧制度的变迁而保持继续存在的惯性,对制度变革产生积极或消极的影响。第二,要分析各因素对影响路径的重要性,识别出能够产生重要影响的因素,进行重点分析。第三,要研究各因素之间的联系和交互作用,这样才能揭示影响路径的作用机理,展现出影响路径的全过程。

三、影响路径

(一)碳排放权交易对发电企业碳减排的影响路径

碳排放权交易通过有效率的市场均衡来实现资源配置的帕累托最优,其大致运作机理是:在一定地区和时期内,政府根据经济、社会、环境等综合因素来考虑、制定一个碳排放总量,并将总量进行合理划分,分配给各发电企业,各发电企业可以在政府分配的定额下进行生产发电,不能超过定额量;政府还将设立市场交易制度,允许碳排放权在各发电企业之间的交易,即拥有空余排放额度的企业可以将排放权出售给需要购买碳排放权的企业,实现碳排放权在市场上的自由流通,从而使政策工具与市场规律有机地结合起来。

碳排放权交易对发电企业碳减排的影响路径体现在通过市场解决经济外部性,将碳排放权作为一种产权发放给企业,产权的界定使得市场配置资源更加有效。

在实际中,若考虑政府、企业两部门,会存在企业不完全遵守政策的情形。企业在不完全遵守情形下时会发生谎报量,具体表现在企业上报碳排放量时会有意减少上报量。谎报量导致企业碳排放总量超过政府额度。解决企业不遵守政策的主要方法是加大政府监管力度,使得企业上报量增加,谎报量降低,帮助碳减排的实现。

因此我们将分别按照企业完全遵守情形和企业不完全遵守情形来进行分析。

1.企业完全遵守情形

如图1,通过市场这一无形的手,碳排放权交易这一政府手段促使各发电企业间通过市场规律来影响其碳排放。交易制度直接影响企业的总成本,需要购买碳排放权的企业会增加成本投入。总成本的增加迫使企业选择高效率的产出,并改进、创新或者购买减排技术。以实现碳减排,提高成本效率。而碳排放权能够富余卖出的企业,也会进一步优化碳减排技术,减少碳排放量并增加收入。最终,碳排放权由治理成本低的企业流向了治理成本高的企业。

图1 企业完全遵守情形下的碳排放权交易影响路径

2.企业不完全遵守情形

此情形下加入企业谎报量、企业实际碳排放量、政府监管力度等变量进行讨论。如图2,碳排放权交易市场决定了碳排放权价格。从企业的利润最大化考虑,当碳排放价格上升时,首先直接影响碳排放量的下降;其次,还将通过抑制产出这一路径,间接地实现碳减排,最终实现企业实际碳排放量和碳排放上报量都下降,谎报量上升。企业被激励改进排放技术,减排技术水平越高时,上报量和谎报量都将越低。

图2 企业不完全遵守情形下的碳排放权交易影响路径

(二)绿色交易证书对发电企业碳减排的影响路径

绿色证书交易,是将可再生能源发电配额作为证书,加入电力交易市场作为商品进行交易,交易主体是发电企业,交易的驱动力是政府强制或企业自愿。目前我国仍以强制配额制度为主,因为自愿认购需要企业及公众有很强的经济承受能力和环境保护意识,而以我国目前的情况还不能达到可以实施自愿认购的程度。

绿色证书交易对碳减排的影响主要通过可再生能源较低的二氧化碳排放系数来实现。绿色交易证书对发电企业碳减排的影响路径如图3所示。

图3 绿色证书交易实现碳减排的驼作机理

从图中可以看出,政府通过规制手段规定总发电量中来自清洁能源发电量的配额比例,以敦促传统能源发电企业,这里多指火力发电企业,经过电力交易市场购买一定量的清洁电力。这样的政策手段,使得在发电企业发电量一定的情形下,由于清洁电力的配比加入使得总体碳排放量相比传统电力得以减少,既实现了发电企业碳减排,同时又充分利用了可再生清洁能源,避免了可再生能源的多余浪费。

(三)发电权交易对发电企业碳减排的影响路径

发电权交易是宏观电力改革和微观市场调整相结合的一种政策工具。在电力体制和路径改革的大背景下,为了实现对发电资源更有效、更合理的配置,发电权交易机制实现了某些独立发电企业可以在一定的电力交易规则下,有偿的出让或买入政府赋予的发电量。发电权交易对发电企业碳减排的影响路径如图4所示。

图4 发电权交易的基本原理

图4 展示了发电权交易中发电权的流向以及对碳减排的影响。从图中可以看出,一些电厂由于机组效率低下、机组利用率过高,导致单位电量能源消耗、边际发电成本较高,在不节能的同时也不能实现减排,污染率和碳排放量都相对较大。若能实现发电成本降低,低效率电力企业可以寻求更高效的发电企业来代替其发电,通过转让发电权的方式获得基于交易电价的收益,避免低效率发电带来的成本增加。在企业追求低成本高利润的规律下,发电权由效率低的机组向效率高的机组传递,由污染高的机组向污染低的机组传递,从而在社会发电总量一定的情况下实现了碳排放量的降低。

图5 政策工具组合对企业碳减排的影响路径

例如,在发电权交易类型中,“上大压小”是指低能耗、低污染、高效率的大机组购买高能耗、高污染、低效率的小机组的发电权,甚至可以关停一些严重落后的小机组,以充分发挥大机组的容量优势、效率优势和清洁优势;“以大代小”就是采用协商和撮合的方式,在同一发电企业内部或者同一发电集团内部发电企业之间机组互相替代,以博取节能和环保效益;“水火置换”是指水电和火电在发电权上的交易,火电出让一定的发电量予以水电,既充分利用了水电资源,鼓励水力发电的发展,又减小了火力发电占比,降低了碳排放。

(四)政策组合对发电企业碳减排的影响路径

图5展示了政策工具组合对企业碳减排的影响路径。当以上三种政策工具同时存在于电力市场上时,企业会基于成本最小化、利润最大化原则考虑对不同政策工具的选择,或者采取组合政策工具。首先,当发电企业需要购买多余的碳排放权时,他们亦可选择向边际发电成本较低的企业出让发电权,这其中的取舍取决于碳排放权价格以及发电权交易中买卖双方的交易电价。市场的优势在这样的抉择中显示出来,因为企业会从最有利于节省成本、增加收益的角度来进行选择。若碳排放权市场价格以及发电权交易电价都较高,企业会选择出让发电权,让高效机组代替其发电,以节省生产成本;若碳排放权市场价格以及发电权交易电价都较低,企业则会购买碳排放权供自行发电用。绿色证书交易的实施由于清洁电力的配额加入,使得发电企业在发电量一定的情况下减少了碳排放量,从而导致发电企业较原先水平对碳排放权的需求降低。若企业在碳排放权交易方面的购买成本减少能够弥补购买绿色证书的交易成本,则企业会自行增加可再生能源配额的投入,碳排放量则会进一步减少。

当购买绿色证书的成本超过企业因违反清洁能源配额规定而交付的罚款加上企业因此多支付的碳排放权购买成本时,企业会趋于选择放弃购买绿色证书。购买绿色证书的成本由绿色证书价格与交易费用组成,其中绿色证书价格是主要因素。由此得,绿色证书价格只有维持在一个较低的价格水平附近时,绿色证书的需求才能达到总发电量中配额部分所体现的应有需求。

考虑到发电权交易中交易电价和碳排放权价格,当绿色证书价格足够低时,企业宁愿选择在满足所规定的清洁能源配额比后,继续购买绿色证书,而不会选择采取成本相对较高的其它两种途径。这样的抉择进一步提高了清洁电力占总发电量的比例,对发电企业碳减排的影响是直接而有效的。

四、政策建议

(一)在政策工具的实施过程中政府需加强监管调控力度

这三种政策工具是政府控制与市场手段的有机结合,尽管市场规律能够解决一部分问题,但局限于我国经济体制、自然环境、资源分布、电力特征等因素,市场并不是万能的。更鉴于我国目前电力市场体制的完善程度还不够高,政策工具实行时间还不够长,需要政府采取调控手段参与维护政策工具的实行。例如,在碳排放权交易中,政府监管力度与企业对政策的遵守程度正相关,加强监管有利于减少企业的谎报行为,对企业碳减排起积极作用。在对传统电厂实行强制配额时,政府需要对配额比进行持续地调控和更新,以保证清洁电力生产企业有利可图,而传统电力企业也不会因负担过重而放弃选择购入绿色证书;当清洁能源供给根据季节、天气等因素而波动时,政府亦可以选择延长绿色证书的保存期限,以平衡绿色证书交易市场在较长阶段内的供给平衡。发电权交易二级市场由于处于建立起步阶段,也需要政府施加一定的管理监控,以保证能够健康长久地运行。

(二)在进行政策工具选择时采取科学方法,组合使用政策工具需平衡利弊、协同优化

不同的政策工具具有不同的内在特征,适用于不同的环境情形,发挥着不同的实际作用。选择一个合理而恰当的政策工具需要政府机构采取科学、全面的评价手段和选择方案。选择政策工具过程中可以基于理性和政策网络等视角来考虑。在多种政策工具同时存在并使用时,要扬长避短,充分发挥政策工具各自的优点和适用性,将各种政策工具有机融合,尽量避免出现政策工具特征、属性不同而导致的相互冲突和阻碍发展。

(三)围绕政策目标进行的方案调整、资源整合对于政策工具的效用发挥尤为重要

例如在发电权交易中,政府的政策目标是减少碳排放量,一方面通过低效机组发电量向高效机组转移实现,而另一方面,政府可以在发电权交易的基础上实行能源消耗约束条件,以减小单位发电量的能源消耗,达到减少碳排放量的政策目的。

(四)政府对企业采取的措施可以以行政命令为主,激励、惩罚、奖励、道德规劝等为辅

我国目前实行的虽是社会主义市场经济体制,但市场体制完善程度与西方发达国家仍相去甚远,所以需要政府对市场中的企业施加一定的命令措施,来达到宏观调控市场的目的。不过,行政命令对企业和市场的发展并不是百利无害的,为了充分发挥市场和企业的自由权利,可以采取多样化的手段,调动企业自主创新减排技术的积极性,激发企业对于社会环境问题的责任感。硬手段与软方法相结合,刚柔并济,相辅相成,才会达到更好的减排效果。

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(责任编辑:李潇雨)

The Influence Path of Different Policy Instruments for Carbon Emission Reduction in Power Generation Enterprises

ZHANG Jin-liang,YUAN Wei-wei
(School of Economics and Management,North China Electric Power University,Beijing 102206,China)

When the world is committed to reduce the greenhouse effect andcarbon emissions,it is of great significance to achieve carbon emission reduction in the power generation link which is the main force and potient share in the carbon reduction.Power generation enterprise is the main part of the power generation link and we usually adopt technical approach or market approach to control its carbon emission.Environmental policy instruments is one of the typical market approachs.This paper researchs on the three policy instruments that is carbon emissions trading,the green certificate trading,and the generation right exchange,analyses how they influence the carbon emission reduction in generation enterprise respectively or combined,and puts forward several policy proposals to make policy instruments better used.

carbon emission reduction;policy instruments;power generation enterprise;influence path

F426;F206;F205

A

1008-2603(2017)04-0024-07

2017-03-26

国家自然科学基金项目“发电企业碳减排的市场型政策工具组合优化研究”(71774054);中央高校基本科研业务费专项资金资助(2017MS081)。

张金良,男,华北电力大学经济与管理学院副教授,博士后。