中国碳排放权交易试点机制的减排有效性评估及影响要素分析

王文军 谢鹏程 李崇梅 骆志刚 赵黛青

摘要 驱动管理对象减少二氧化碳排放是碳排放权交易机制的一项重要功能。基于碳排放权交易机制的减排机理和倍差法原理构建碳排放权交易机制减排有效性评价方法，通过碳排放权配额总量松弛度计算、管理对象分别在对照期和实验期的相对减排率测算比较，建立起机制减排有效性充分必要条件的判断矩阵，对我国7个碳交易试点机制进行减排有效性的评价和分析，提炼出影响碳交易机制减排有效性的要素，为国家碳交易机制运行提供参考。研究表明：在管理对象具有减排潜力的情况下，如果配额总量供给低于碳排放需求，碳交易机制能有效地发挥促进减排的作用；当管理对象处于边际减排效应递减阶段时，配额总量的松紧程度对碳交易机制的减排有效性影响不大；碳交易机制所处经济体的整体碳排放水平和经济结构变化程度对减排有效性具有较大的影响。影响碳交易机制减排有效性有4个关键要素：碳交易机制管理对象的减排潜力大小、配额总量松紧度、碳价水平和经济波动幅度。建议：①优先选择减排潜力大的企业进入碳交易机制，对行业的减排潜力进行预评估，根据减排潜力大小设置合理的配额总量；②对配额总量设定采取定期评估与调整机制；③运用财政或金融手段将碳价维持在合理的价格水平区间内，使其发挥刺激企业采取主动减排行动；④允许地方政府根据本地经济环境状态对碳交易机制的部分要素进行因地制宜的调整，以增强碳交易机制的减排有效性。

关键词 中国碳交易试点；减排效果评估；二氧化碳减排

中图分類号 C939

文献标识码 A文章编号 1002-2104（2018）04-0026-09DOI：10.12062/cpre.20180107

党的十九大报告指出，建设生态文明、实行绿色发展方式，推动形成人与自然和谐发展的现代化建设新格局是我国决胜全面建成小康社会的重要内容。控制温室气体排放是环境领域践行中国特色社会主义“十四条”基本方略的主要抓手之一。我国在2011年启动了碳排放权交易机制试点工作（以下简称碳交易机制），为运用市场机制控制温室气体排放、建设国家碳交易市场积累经验。降低减排成本、控制温室气体排放是碳交易机制的两大功能。目前，七个碳交易试点机制全部上线运行并完成了至少一个履约周期，具备评估条件。本文将对碳交易试点机制的减排效果进行评估，发现机制中影响减排效果的关键要素，为其他地区参与国家碳交易市场提供机制设计上的参考，有效发挥碳交易机制的控制温室气体排放功能。

1 我国碳交易试点机制的特点与运行概况

与欧盟排放贸易体系（EU-ETS）类似，我国7个碳交易试点机制的基本架构一致，都具备了7大要素：法律框架、覆盖范围、碳排放权配额总量（以下简称配额）、分配方案、碳排放监测报告与核查（MRV）、抵消机制、交易管理。由于碳交易试点地区分布在中国的东、中、西部区域，涵盖了省、直辖市、市三个行政层级，不同试点机制在要素内容上存在一定差异，导致机制效果的差异。有研究显示[1-8]，覆盖范围、配额总量、分配方案对碳交易机制的减排有效性影响最直接。从机制设计原理看，配额总量大小与分配标准对碳交易机制的减排有效性影响较大。我国7个碳交易试点机制的设计差异主要体现在如下几个方面：覆盖行业范围、管理的碳排放总量规模、纳入碳交易机制的门槛标准，等。如：深圳碳交易机制涉及的行业最广，广东配额总量最大，占全国试点碳市场配额总量的50%左右；湖北碳市场最活跃，二级市场交易量和金额居全国第一。

由表1可见，尽管我国碳交易试点机制的基本框架相同，但在覆盖行业类型、碳排放规模、控排企业数量、配额总量、分配标准、抵消规则等方面也存在一定差异。碳交易机制的设计目标是帮助企业以较低成本减少温室气体排放，因此，对碳交易机制的减排效果进行评价，是判断机制有效性的一个重要内容。

在对我国碳交易试点机制运行现状进行初步分析后发现，7个试点地区的碳交易机制管理对象不尽相同，经过专家咨询和作者团队前期研究，拟以工业行业为分析对象，理由如下：①从我国碳交易机制试点地区公布的管理办法或实施方案看，大部分工业企业都被纳入碳交易机制，其能源消费量占本地区工业能源消费量的80%左右；②从配额占比看，工业企业获得的配额占到本地区配额总量的85%～100%；③工业行业的能源消费和经济指标等数据公开易得，统计口径基本一致；④可以与其他研究结果进行横向比较以验证评估结果的科学性。因此，以工业行业为研究对象具有显著的代表性。

2 碳交易机制的减排有效性评价方法构建

我国7个碳交易试点机制自2013年开始陆续运行，前期研究工作主要围绕试点机制的建设展开。2014年以来，我国学者针对试点碳交易机制的评价研究陆续出现，但是针对试点机制减排有效性的评价研究尚不多见。经文献分析发现，国内外对碳交易机制的减排有效性测算主要采取三种方法：①采取计量经济模型，基于历史温室气体排放数据，根据不同的情景假设对未来温室气体排放量进行预测，并以此为依据评估碳交易机制的减排成效[1-2]；②采用倍差法（Difference-in-Difference， DID）计算和比较碳交易机制内外的企业碳排放量变化，判断碳交易机制是否具有减排有效性[19-22]；③采用一般均衡模型（CGE），通过不同的碳排放总量管理情景设定，预测碳交易机制的减排效果[23-25]。其中，方法①和③通过预测来评估碳交易机制对社会的减排贡献，一般应用于机制的可行性论证，属于政策预评估。由于现实社会的复杂性，这种基于预测评估方法的研究结论是否具有较高的效度，需要在机制实施后用实际数据予以验证，通过反馈-调整机制对评估模型进行相应修正属于政策事前评估方法。方法②可应用于事后评估，评价结论的科学性在很大程度上取决于数据质量与样本选择。目前我国碳交易试点机制的各项政策和数据已经公布，具备采取DID工具评估条件。本文将基于碳交易机制“减排温室气体排放”这一设计目标与工作原理，运用DID工具，构建评价碳交易机制减排有效性的研究方法，对我国7个碳交易试点机制进行减排有效性评价，发现影响碳交易机制发挥减排有效性的关键要素。

2.1 模型框架与研究假设

引起碳排放水平发生变化的经济社会因素较多，如经济波动、技术进步、政策因素、企业成本管理等，碳交易机制作为一个新的制度外生变量，对碳排放水平是否产生了影响及影响的方向和程度有待分析。碳交易机制的减排有效性评价首先需要解决的问题是，从引起碳排放水平变化的众多因素中甄别出“额外的”减排贡献，并证明这种“额外的”减排贡献与碳交易机制之间存在一定的逻辑关系；其次，本文采用DID工具构建算式，对管理对象是否存在“额外的”减排率进行测算；同时，由碳交易机制运行原理可知，当且仅当碳交易机制设定的配额量低于实际碳排放需求，才能发挥约束碳排放行为的作用，在这种情况下，碳交易机制作为唯一外生变量与“额外的”减排率之间可以建立起逻辑关系。因此，碳交易机制减排有效性评价方法（ETSME， Emission Trade System Mitigation Efficiency Evaluation）由三部分构成：第一，测算管理对象是否取得“额外的”减排率，作为判断碳交易机制减排有效性的充分条件；第二，评估配额总量的松紧度，作为判断碳交易机制减排有效性的必要条件；第三，结合充分必要条件构建评价标准。

研究假设：

（1）我国碳交易机制试点地区将工业行业作为唯一管理对象；

（2）二氧化碳排放来源于能源消费，工业过程碳排放不纳入碳排放计算；

（3）对照期和实验期的节能减排技术条件基本一致，自然技术进步率近零；

（4）在实验期，碳交易机制是影响管理对象二氧化碳排放水平的主要外生制度变量。

根据我国碳交易机制试点工作安排，以北京、天津、上海、深圳、重庆、湖北、广东7个试点地区为研究样本；以2011年国家发展改革委印发的《关于开展碳排放权交易试点工作的通知》为分界时点，设2005—2010年为对照期，相应的试点地区工业行业为对照组，2010—2015年为实验期，相应的试点地区工业行业为实验组。按照时间变量和政策变量对研究样本进行划分，每个试点地区存在实验组与对照组两组研究样本，共14组样本。

2.2 测算研究样本“额外的”碳减排率——判断碳交易机制减排有效性的充分条件

根据倍差法模型原理设计碳交易机制相对减排率计算方法。相对减排率是指：同一时期工业行业碳强度下降水平与全社会碳强度下降水平的比值。相对减排率以全社会平均碳强度下降水平为参照，发现评价对象实际碳强度下降水平。在无外生变量冲击下，也不考虑部分部门可能出现的技术效应，工业行业的减排率与全社会的减排率始终保持在一个相对固定的水平。相对减排率最大程度剔除了外部要素的影响，可以比较准确地表征评价对象的实际碳强度变化情况。由研究假设可知，在无外生变量冲击的情景下，地区碳排放水平主要受经济波动影响，当经济增速放缓（升高）时，区域碳排放水平出现整体下降（上升），但样本组的相对减排率保持不变。在实验期出現了新的外生变量——碳交易机制，通过比较实验组与对照组的相对减排率水平高低，可以测算出在实验期研究样本是否出现了“额外的”减排率。

2.3 碳排放配额总量松弛度评估——碳交易机制减排有效性的必要条件

我国大部分碳交易试点机制在设定碳排放配额总量时，主要依据控排企业的历史能源活动与排放数据，与企业实际碳排放需求相比，可能存在配额过松或偏紧的问题。如果分配给企业的配额量超过配额需求时，出现配额总量过松，无法对企业碳排放形成有效约束。部分试点地区根据企业实际活动水平对配额总量进行了事后调整，特别是电力行业配额，试点地区普遍采取了事后调整方案，为简化计算，本文不计入后调整结果。

设研究样本在实验期的碳排放需求与对照期相同，比较实验组在碳排放权配额预算下的碳强度降幅与对照组实际碳强度降幅，得到配额供给与需求之间的匹配度，即为配额总量松紧度（C）。

2.4 构建碳交易机制的减排有效性评价标准

根据碳交易机制减排有效性的充分必要条件设定，构建评价标准：当碳交易机制满足减排有效性充分必要条件时，判断其具有减排有效性；如果只满足减排有效性的充分或必要条件，根据如下标准进行判断。

3 评价结果及影响要素分析

根据我国碳交易机制试点地区的历年统计年鉴、统计公报、碳排放权交易管理暂行办法等资料，整理出用于计算碳交易机制减排贡献度所需的基础数据，运用倍差法估算出（公式1～3）试点地区的工业行业分别在对照期和实验期的实际相对减排率（Yi，Yj）、预算相对减排率（Yj（*））；由公式4计算得到配额松弛度（C）。由碳交易机制减排有效性判断矩阵得到各试点机制评价结果（见表3）。碳交易机制的构成要素中不包括碳价（P），但碳价的高低会影响企业减排决策，在本文第四部分的总结分析中将有所涉及。

数据说明：①工业行业数据为各地区规模以上工业企业指标，取自《中国统计年鉴2011》《中国统计年鉴2016》；②鉴于对照期（2005—2010年）没有各试点地区碳排放量统计数据，且能源消费碳排放占碳排放总量95%以上，以能源消费数据替代碳排放数据。

3.1 减排有效性评价结果

由表3和图1、图2可见：我国七个碳交易试点机制中广东、北京、天津、重庆、湖北、深圳试点机制的配额总量松弛度都大于1，配额供给低于碳排放需求，对企业的碳排放行为形成约束，驱动企业采取减排行动，除重庆试点机制外都并取得了有效的减排成果。重庆碳交易试点机制满足减排有效性必要条件，其配额总量设定发挥了驱动企业实施碳减排的作用，但实际没有产生“额外的”减排率。分析发现，重庆作为老工业基地，工业行业承担了较重的节能减排任务，“十一五”期间万元GDP能耗下降超过20%，工业行业的节能减排潜力下降，“十二五”万元GDP能耗下降任务调整为16%，已经进入减排潜力递减阶段，客观上难以产生“额外的”减排率。上海碳交易试点机制的配额总量松弛度小于1，且实验期没有出现“额外的”减排率。进一步分析发现，上海市自“十一五”以来，产业结构调整力度加大，工业增加值和能源消费占比处于下降状态，工业平均能耗由1.03 t标煤/万元（“十一五”平均值）下降到0.78 t标煤万元（“十二五”平均值），而配额总量是按照2009—2011年的碳排放均值进行设定。由上海统计年鉴可见，2009—2011年工业平均能耗强度为0.91 t标煤/万元，高于“十二五”平均工业能耗强度，出现了配额总量偏松。同时，由于“十一五”期间上海工业结构调整较快，工业能源消费强度由期初的1.142 t标煤/万元快速下降到0.91 t标煤/万元，年均下降率为4.6%，“十二五”工业结构调整基本到位，能源消费强度下降速度放缓，年均下降率为2.5%，造成了实验组的相对减排率低于对照组。

需要说明的是，本文的研究目标是通过对试点碳交易机制的减排有效性评价发现影响因素，并非对试点机制进行减排效果评价，且考虑到控排企业碳排放数据获取限制，本文的评价对象为试点地区全部工业行业，并非纳入碳交易机制的控排企业，因此，评价结果仅作参考。

3.2 影响碳交易机制减排有效性的关键要素分析

通过对我国碳交易试点机制的减排有效性评价，发现碳排放权配额总量、管理对象碳排放水平、管理对象减排潜力、经济结构的稳定性、碳价对碳交易机制发挥减排有效性产生不同程度的影响，总结如下：

（1）配额总量设定规模与管理对象碳排放需求、二氧化碳减排潜力之间的相互作用关系对碳交易机制发挥减排有效性具有不同的影响。当管理对象具有减排潜力时，碳交易机制的减排有效性主要取决于配额总量的供需状况；当管理对象的减排潜力出现下降时，配额总量的供需状况对碳交易机制的减排有效性影响有限。

（2）管理对象的二氧化碳减排潜力大小对碳交易机制实现其减排有效性具有较大影响。在配额供不应求的情况下，碳交易机制会传递出强烈的减排信号，但减排信号是否能够驱动企业采取减排行动，取决于管理对象的减排潜力。当管理对象在最佳可得技术条件下没有进一减排空间时，可能采取购买碳排放权配额或中国自愿核证减排量（CCER）或缴纳违约金来满足配额管理目标，削弱碳交易机制的减排有效性。

（3）碳交易机制所处经济体的整体碳排放水平和经济结构变化程度对减排有效性具有较大的影响。在一个经济发展平稳、产业结构稳定、技术条件变化不大的经济体中，碳交易机制的减排有效性主要取决于机制内要素设计的合理性，如配额总量松紧程度、管理对象的碳排放水平与减排潜力；反之，将通过改变管理对象的碳排放需求对碳交易机制的减排有效性产生较大冲击，如关键减排技术突破可能带来企业单位碳排放水平大幅下降，在这种情况下，碳交易机制内各构成要素对减排效果的影响力将被弱化。

4 结论与建议

本文基于倍差法和碳交易机制原理构建了评估碳交易机制减排有效性的分析框架，将碳交易机制的配额总量松弛度设为判断机制减排有效性的必要条件，管理对象在实验期与对照期的相对减排率高低为充分条件，以此为基础建立机制减排有效性评价标准。

通过对我国碳交易试点机制的减排有效性评价，发现：广东、北京、天津、湖北、深圳碳交易机制具有减排有效性，具有驱动本地区工业行业采取减排行动的作用，获得“额外的”减排率；重庆碳交易试点机制满足机制减排有效性必要条件，但受到工业减排潜力限制，无法获得“额外的”减排率，其碳交易试点机制在设计上具备减排功能；上海由于近年来产业结构调整和节能水平的提高，工业增加值能耗水平快速下降，相对工业碳排放需求，配额总量供过于求，其碳交易机制的减排有效性被削弱。

从本文构建的碳交易机制减排有效性评估方法看，影响机制减排有效性的关键要素主要有：

（1）碳交易机制管理对象的减排潜力大小。企业的减排潜力决定了碳交易机制的减排效用边界。在其他条件不变的情况下，管理对象的减排潜力越大碳交易机制的减排作用越强，如果管理对象已经接近最佳可得技术下的减排极限，碳交易机制驱动减排的功能难以正常发挥作用。

（2）碳排放权配额总量设定的松弛度。碳排放权配额总量规模大小是碳交易机制驱动管理对象约束碳排放行为的关键要素。一般而言，在配额总量小于碳排放需求时，为不增加超额排放带来的额外成本，管理对象将采取技术或管理手段努力将碳排放控制在配额总量内，客观上降低了碳排放量，碳交易机制发挥了促进管理对象减排的效果。如果配额总量设定偏松，超过了企业实际碳排放需求，管理对象缺乏减排动力，机制的减排驱动效果有限。

（3）合理稳定的碳价。由于本文旨在找出碳交易机制构成要素中影响机制减排效果的要素，而碳价是碳交易机制在运行后的产物，并非构成要素，因此在评价方法中没有将其纳入评价体系内。但是，在实际运行中，碳价的高低对企业减排决策具有较高的指导意义。由于配额总量供需关系是宏观信号，单个企业在进行节能减排决策时，无法获得全局信息，如：当生产规模扩大时，企业决策者可能在“通过设备升级换代提高生产效率以将碳排放降至配额预算水平”和“自身不进行减排努力，而是在碳市场中购买配额以抵消超额碳排放”之间难以决策。如果碳价长期稳定高企，将释放出强烈的减排信号，企业为降低减排成本会加强碳排放管理和减排力度，进而降低全社会的碳排放水平，反之亦然。由表3可见，平均碳价由高到低排名前三的碳交易试点机制：深圳、北京、广东，其碳交易机制都具有较强的减排有效性。

（4）外部经济环境变化的冲击。碳交易机制作为经济体中一项环境管理制度，其管理对象为微观经济主体，机制运行效果不可避免地受到外部经济环境变化的影响。当外部经济处于平稳发展阶段时，碳交易机制可采用经典的以历史数据为基础的配额总量、分配方案設计；当外部经济处于快速调整阶段时，碳交易机制应在设计方法上增加灵活性，如，配额总量调整机制，使碳交易机制切实发挥促进减排、降低减排成本的作用。

综上，提出如下建议：①优先选择减排潜力大的企业进入碳交易机制，对行业的减排潜力进行预评估，对减排潜力较大的企业给予严格的配额预算管理，对减排潜力较小的企业给予适当宽容的配额管理，避免机制出现减排失灵；②对配额总量设定采取评估与调整机制，在设定配额总量时综合考虑管理对象的历史排放水平、技术进步带来的自然减排率、外部经济环境变化造成的产量影响等，设立配额总量调节机制，以保持配额总量供给小于碳排放需求；③运用财政或金融手段将碳价维持在合理的价格水平区间内，使其既能发挥刺激有条件的企业采取减排行动，又使那些难以通过自身减排达到配额管理目标的企业能够承受购买配额的成本；④根据经济体所处经济环境状态对碳交易机制各构成要素进行因地制宜的设计。

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