面向碳达峰的电力行业碳排放交易与可持续发展

姚明 邬靖 李林耘

（1.昆明自动化成套集团股份有限公司 2.云南兴滇建筑设计咨询有限公司 3.昆明理工大学电力工程学院）

0 引言

近年来，我国提出在2030年前达到碳达峰和2060年前达到碳中和目标，在《巴黎协定》中承诺到2030年碳排放强度下降60%~65%[1]。虽然大力发展光伏、风电等分布式可再生能源发电技术，碳排放年增率相对有所下降，但目前我国发电形式主要仍是以集中式火力发电为主，排放总量仍居高不减。因此，降低中国电力工业碳排放，既能降低对化石燃料的依赖性，又能应对气候变化和能源危机。

为积极应对全球变化，许多国家在碳排放交易机制方面做了大量工作[2-4]。碳交易机制是一项重大的制度创新，利用市场手段控制和减少二氧化碳排放，并以成本效益高的方式促进绿色和低碳发展。碳交易机制的运作遵循限额与交易原则，即政府对一个地区的二氧化碳排放设定上限，并将上限划分为许可证。碳交易机制涵盖的企业可以从政府获得或购买许可证，或与其他相关企业进行贸易许可。自《京都议定书》签署以来，作为一种市场工具，碳排放交易已被国际公认为减少二氧化碳排放的新途径，并已在欧盟、新西兰、美国和日本等许多发达国家（地区）推出。目前，96个国家明确将碳排放交易作为实现《巴黎协定》下减排承诺的重要工具。2011年10月底，中国发布了《关于碳排放交易试点工作的通知》，正式批准了碳交易在北京、上海、天津、重庆、湖北、广东、深圳七个省（市）的试点工作。这七家试点公司于2013~2014年正式开始交易。2017年12月，中国国家发展和改革委员会宣布，以发电行业为突破口的全国碳交易在全国正式启动。如今，碳交易已成为中国实施应对气候变化和促进绿色发展国家战略的重要工具。

目前，国内外学者对碳排放交易体系进行了一系列的研究。但是，目前有关碳排放交易体系与我国可持续发展相结合的系统性研究还很少见[5-7]。基于可持续发展的理论，对我国电力工业可持续发展潜力进行深入分析。在此基础上，本文提出建立市场机制与宏观调控相结合的碳排放交易机制，结合我国电力行业碳排放现状，分析电力行业可持续发展潜力的三个方面，对碳排放交易市场体系进行分析，建立碳排放权的分配机制、碳排放许可证的定价机制双机制和碳排放交易平台，为我国电力行业的低碳发展提供决策支持。

1 碳排放交易的理论研究

1.1 宏观调控与市场机制相结合

英国经济学家阿瑟·塞西尔·皮古指出，在边际私人收入与边际社会净产出之间，政府必须通过税收使污染成本上升到产品的价格中，这是许多国家碳税的理论基础。虽然皮古理论坚持指出，环境问题要求政府介入，以克服“市场失灵”，但是越来越大的气候问题也说明了“政府”的“失灵”的情况。罗纳德·科斯于1991年提出了一种新的观点。他指出，即便是由于交易费用不为零，外界影响的问题也可以通过市场来实现。毫无疑问，科斯理论具有诸多优势，但是在实际操作中也有了问题。科斯理论在环境问题上具有代表性的运用，同时也是对皮古理论的政府宏观调控的一种吸收。

1.2 产权理论与环境资源稀缺

现代财产权理论为衡量环境资源的分配提供了理论依据。与各种经济活动一样，环境经济活动的先决条件是人们必须对特定的环境和经济安排进行权利的设置。只有清楚地行使权利，从而提高整个环境资源的利用率。环境资源的稀缺主要有三方面：一是环境可容纳能力的不足；二是环境功能的不足；三是缺少多元的环境要素价值观。正是由于碳排放权的不足，它才有可能达成协议。

2 电力行业碳排放交易的可持续发展潜力

2.1 减排与电力行业可持续发展

中国的能源禀赋决定了主要由燃煤造成的碳排放。2020年底前，我国全口径发电装机容量达220058万kW。其中火电装机容量达124517万kW，占全部装机容量的56.68%，导致大量二氧化碳和其他污染物排放。下表列出了我国燃煤电厂的碳排放趋势，可以看出，1990年燃煤电厂总装机容量、发电量和碳排放都不高，但碳排放率却最高，说明当时的脱碳技术尚不发达，到2030年燃煤电厂总装机容量、发电量和碳排放达到持续增高，而碳排放量却大幅下降，说明2030年脱碳技术得到不断发展。作为最大的排放行业，电力行业面临着节能减排的严峻形势[7]。电力行业的减排在控制温室气体方面起着重要作用。

表 燃煤电厂装机容量和碳排放趋势

2.2 碳排放交易的可持续发展潜力

碳排放交易具有巨大的环境效益潜力。碳排放交易对于降低CO2排放、保护大气环境都有正面影响。首先，它可以对碳排放进行控制，不管是怎样转移的排放量，其余的排放仍然需要政府对其进行控制。二是有利于调动企业的积极性，促进电力行业低碳技术创新，从而改善大气环境。有利于环境管理由强制控制向市场管理转变，提高环境管理的有效性。

碳排放交易具有巨大的社会经济效益潜力。碳排放交易对于提升社会经济性，有着积极意义。首先，它是一种市场经济手段，和其他环保经济手段一样，可以更好地起到通过市场机制合理配置资源的效果。其次，它能够大大降低减排成本，也可以有效提高减排费用的效益。同时，还可以推动我国经济、环境协调发展，使我国的环境资源得到合理分配，也能使我国的资源整体效益得到改善。

碳排放交易具有巨大的社会公平潜力。可持续发展三大基本原则中首次维度是公平原则，而碳排放交易在社会公平上起到了积极的作用。首先，在碳排放交易中，政府的角色发生变化，从而使政府与公司、企业的关系更为公平。其次，可以有效地抑制某些“寻租”的行为。此外，它还对限制排放总量的排放权进行市场分配，从而更好地平衡公平与经济的分配制度，最终达到社会、环境和经济的可持续发展。这三个因素之间的关系如图1所示。

3 碳排放交易市场体系分析

建立碳排放交易市场的主要工作是建立碳排放权的分配与碳排放许可证的定价机制两个机制和一个碳排放交易平台。

3.1 碳排放权的分配

图1 可持续发展的相关因素

碳排放一旦被配置成宝贵的稀缺资源，将对企业的生产、经济和投资产生一系列影响，进而影响碳排放交易制度的建立。提出了一种碳排放权分配机制，并根据客观情况，对主要排污权的初始分配实施无偿分配，辅助拍卖和奖励，比例可逐年调整。

根据美国在马萨诸塞州的经验，“发电性能标准”适用于碳信用的分配。发电性能标准的定义是单位电量生产的排放量。分配方法根据以下模型：

式中，Ef为最终碳排放量；Sf为生产单位电量碳系数；Gc为实际生产电量；ei为电厂的碳配额；Sc为实际生产单位电量碳系数；Ec为实际碳排放量；gc为电厂生产电量。

碳配额的分配基于以下公式，其中δ是调节系数：

3.2 碳排放许可证的定价机制

在碳交易市场成立起步时期，若没有一个合理的市场导向碳排放价格，在市场无价的情况下交易会变得相当困难。此外，碳排放定价必须坚持三个原则：第一，设定高于行业最低减排成本的价格；第二，价格应该低于行业的最高减排成本；第三，价格应起到降价激励的作用。定价模式如下：

式中，P为碳许可证的价格；V为n年内要求减排的CO2量的平均值；O为n年内削减成本的平均值；E为n年内排放量的平均值；C是交易成本系数；L是位置权重（当从发达地区分配到欠发达地区时，L＞1）。

3.3 碳排放交易平台

电力行业碳排放交易市场主要由市场主体、市场监管、市场管理、系统的市场运行等组成，如图2所示。

图2 电力行业碳排放交易市场

具体如下：

1）电厂、投资者和环保人士构成市场参与者，建立用于电厂的公司用户和用于其他交易参与者的一般用户的两种用户，交易对象为碳排放权（碳排放配额，单位为1吨二氧化碳/年）。

2）电力行业碳排放交易中心负责交易业务管理，负责碳排放交易、拍卖、出借、租赁、储存、调解、结算、回购、咨询和市场服务。

3）营销主管为国家环保总局、国家电力监管委员会等。建立交易规则，确定碳排放总量，分配碳排放权，记录官方许可转让账户，收集、核实和公布排放数据，规范交易市场等。建立许可证登记管理制度、许可证管理制度、许可证跟踪制度、碳排放跟踪制度、市场服务制度、年度调整制度。

4 结束语

建议借鉴国外做法和组织结构，快速推进我国碳排放交易市场体系建立，以此来控制电力行业的碳排放，实现能源利用快速转型，促进可持续发展。