用能权交易制度对城市碳排放绩效改善的影响研究

胡剑波 周宗康 张宽元

1（贵州财经大学经济学院，贵阳 550025）

2（贵州财经大学大数据应用与经济学院，贵阳 550025）

引言

我国高度重视碳减排工作，并将其视为建设美丽中国的重要内容。为实现这一任务，习近平总书记提出“双碳” 目标划定了美好蓝图；党的二十大报告部署推动“能耗双控” 向“碳排放双控” 转变；2023 年中央全面深化改革委员会第二次会议审议通过的《关于推动能耗双控逐步转向碳排放双控的意见》 再次对此做出强调。这一转变，是我国发展战略紧迫性从“能源约束” 转向“碳排放约束” 所致，更加突出降碳导向，而且抓住碳排放这个牛鼻子，就能同时兼顾气候治理和经济发展两个问题，实现保护环境和经济增长的共赢［1］。过往的命令控制型环境规制政策在抑制环境外部性排放的同时，也会在短期内对部分经济主体的利益造成损害。而市场型环境规制政策借助市场化手段，既能够在较小成本下达到环境治理的目标，同时也能够激发市场主体的经济活力，实现环境治理和经济增长的协同发展。用能权交易制度作为一种新兴的市场型环境规制政策，是能源交易权市场化的全新探索，将降碳减排的视角从末端治理转向源头治理，对于推进经济可持续高质量发展具有深远意义［2］。作为在总量控制下发挥市场作用的节能减排手段，该政策能够促使企业从源头和过程控制中减少化石能源的使用，而化石能源的使用会造成大量的二氧化碳等温室气体排放，因此合理规范用能权交易制度是解决高污染、高碳排放的重要手段。随着“双碳” 目标的提出与持续推进，经济社会发展的中心也应由“能耗双控” 向“碳排放双控” 转变，更加强调如何在保证经济增长的同时达到改善碳排放绩效的目的，从而实现环境保护与经济发展的双赢。因此，探讨用能权交易制度能否实现城市碳排放绩效的改善，将有助于推动我国经济发展朝向绿色低碳高质量方向转型，为助推破除资源约束、环境污染等亟待解决的重大命题提供新思路［3］。

碳排放绩效可分为单要素指标和全要素指标两种类型。其中单要素指标主要采用碳强度和能源强度进行衡量［4］；全要素指标关注生产过程中投入和产出之间的关系，并将产出分为期望产出与非期望产出共同纳入考察以衡量碳排放绩效，相关模型主要包括SBM 模型［5］、EBM 模型［6］等。影响碳排放绩效的因素众多，如人口集聚［7］、产业结构［8］、技术创新［9］等都会对其产生影响。

随着环境治理政策的广泛开展，学者们也从理论和实证上证实了排污权交易制度、碳排放交易权政策和二氧化硫排放交易制度等环境治理政策对相关污染物的抑制作用［10］，并促进经济绿色发展［11］。我国用能权交易制度实施较晚，相关研究经验较为匮乏，大致可以分为以下三类：（1）理论完善，该类文献侧重于对当前用能权交易制度的设计方案和法律监管体系的构建展开研究［12］；（2）效率测度，该类文献从非参数DEA 模型出发，设定在用能权交易情形模式下经济的运行效率。王兵等（2019）［13］借助省域层面三大产业的投入产出数据，发现用能权交易制度的实施能够为实现“能耗双控” 提供助力；（3）政策评估，该类文献侧重于从实证研究角度评估用能权交易制度对能源效率［14］和绿色发展［15］的影响等方面。

通过梳理文献可知，既有文献对碳排放绩效以及环境治理政策已展开较为深入的研究，但仍存在以下不足。（1）学者们的关注重点主要集中于末端治理的环境政策，对于源头治理的用能权交易制度的研究尚不充分；（2）少数针对用能权交易制度的政策评估文献主要局限于能源方面，未充分考察试点政策对碳排放绩效的影响，与当前“双碳” 目标和“碳排放双控” 的中央工作部署不甚相符；（3）较少有学者关注到用能权交易制度的溢出效应，从而低估了该政策的积极作用。

就研究视角而言，本文探究以用能权交易制度为代表的源头治理环境规制政策对城市碳排放绩效的影响，既符合当前经济社会绿色低碳发展的题中应有之义，又拓宽了已有用能权交易制度的研究视角。就研究内容而言，本文不仅从公平和效率的角度出发，结合单要素指标与全要素指标综合考虑碳排放绩效及其作用机制，同时还从环境红利和社会福利以及空间溢出效应两个角度分析了用能权交易制度的政策溢出效应，从而为用能权交易制度的推广与强化提供参考。

1 理论分析与研究假说

1.1 用能权与城市碳排放绩效

2016 年，国家发改委印发的《用能权有偿使用和交易制度试点方案》（以下简称方案）提出将在河南、浙江、四川和福建开展用能权交易试点工作，并于2017 年正式批复四省具体实施方案。用能权交易以科斯定理为基础，以产权界定方式为手段来处理能源消费外部性问题，其实质是利用市场实现企业能源配置效率的“帕累托最优”。宏观层面，将用能权视为特殊商品在市场上流通，能够充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，充分利用市场化手段，调整市场能源供需关系，以限制高碳企业的用能行为，倒逼企业朝低碳方向转型升级［16］；微观层面，用能需求较低的企业往往可以通过将多余能源配额进行出售获得额外减排收益，这会激励用能较高的企业开展技术研发、淘汰落后产能以获得出售用能权的收益；而高用能需求的企业若需要更多的能源用量，将需要购买额外的用能额，增加了成本负担［17］，这种经济机制刺激企业自发降低能源强度来实现低碳发展。因此，用能权交易在没有抑制地区经济产出的条件下，实现了城市碳排放绩效改善的目的。

据此，提出假说H1：用能权交易制度能够促进城市碳排放绩效的改善。

1.2 作用机制

（1）结构效应

优化产业结构是用能权交易制度的关键任务。产业结构变迁代表着产业内部的比例变动和资源要素的配置流转，决定着经济增长的方式与质量。一般而言，产业结构变迁主要有两个方向，即产业高级化和产业合理化。产业高级化表示产业结构朝着“服务化” 方向发展，产业合理化体现出产业之间的协调和资源有效利用的程度［18］。用能权交易以构建绿色低碳循环发展经济模式为目标，强调推动传统优势产业升级，逐步调整产业结构，引导产业发展方向朝向绿色低碳发展。用能权交易制度客观上会形成严格的碳排放约束，迫使“两高”企业逐步丧失市场份额，并提高其生存成本和进入壁垒［19］，从而倒逼其向绿色、清洁、高效的生产方式转变，使得经济社会发展日趋“绿化”［20］；另外，降碳成本较高的企业会选择朝向非试点地区迁移或退出行业，在这一过程中，资本、劳动和能源等投入要素会在成本效应和壁垒效应的双重影响下重新进行资源配置，强化地区产业结构合理化，增进产业间的协调程度和资源利用程度，进一步改善城市的碳排放绩效。

据此，提出假说H2：用能权交易制度通过推动产业结构高级化和合理化，进而促进地区碳排放绩效的改善。

（2）创新效应

技术创新是实现绿色低碳发展的根本和关键所在，而用能权交易将在很大程度上促进技术创新。《方案》 强调试点政策通过探索创新，建立完善的技术体系，推动能源要素更高效配置。用能权交易制度规定了“配额内免费使用，超额部分有偿” 的市场化机制，这种机制会在一定程度上提高生产效率较低的控排企业的生产成本［21］。因此，作为理性经济人，企业会在避免增加过度用能的额外成本前提下，调整生产模式，采用先进适用的节能技术和设备，推动生产清洁化，降低生产过程中的能源损耗，从而有效利用免费的用能权配额［14］；另外，用能权交易制度的实施往往会伴随着相关配套政策措施，以支持和保障控排企业进行技术创新，如《方案》 强调“试点地区要加大财政、税收等激励政策力度，支持企业节能改造”，这些措施缓解了企业进行研发创新的资金约束问题，为企业绿色创新提供动力，最终促进地区碳排放绩效的改善［1］。

据此，提出假说H3：用能权交易制度通过推动地区技术创新，进而促进地区碳排放绩效的改善。

（3）监管效应

环境资源具有的公共物品属性决定了污染防治工作不能依赖单一的市场机制来实现，还与政府监管力度密不可分［19］。政府可能通过对控排企业设定指标、绩效考核等方式，对未完成履约企业进行惩罚，奖励完成减排目标的企业，从而直接影响到控排企业主体［22］；政府也会通过行政干预手段对用能权交易市场进行调节，推动生产要素在产业部门之间流转，以克服市场失灵，弥补市场机制的缺陷和不足［23］。事实上，根据“波特效应” 假说，严格且适度的监管力度可以有效促进企业进行技术创新，从而抵消环境保护带来的成本并提高企业在市场上的竞争力［24］。政府在实施用能权交易制度的同时，也会通过提高相关监管力度，助力于发挥用能权交易制度对城市碳排放绩效改善的促进作用。

据此，提出假说H4：用能权交易制度通过提高地区环境监管力度，进而促进地区碳排放绩效的改善。

2 模型构建、变量说明与数据来源

2.1 模型构建

本文将浙江、河南、福建和四川内的共计55个试点城市作为实验组，其余城市作对照组，利用双重差分方法检验用能权交易制度对城市碳强度及碳全要素生产率的影响。设定基准回归模型如下：

式中，i、t分别表示城市与年份；Yit为碳排放绩效，分别代表i城市第t年的碳强度（CI）及碳全要素生产率（CTFP）。碳强度越小、碳全要素生产率越高，则表明碳排放绩效越高。Policyit为用能权交易制度的虚拟变量，其估计系数α1为试点政策对碳排放绩效的影响程度；Xit为一系列控制变量；μi、vt和εit分别表示地区固定效应、时间固定效应及随机扰动项。

2.2 变量说明

2.2.1 被解释变量：碳强度（CI）及碳全要素生产率（CTFP）

（1）碳强度（CI）。借鉴吴建新和郭智勇（2016）［25］的做法，将天然气、液化石油气、电能消耗和热能消耗作为碳排放的主要来源，通过碳排放系数计算得出各城市的碳排放量。然后以计算得出碳排放量与地区实际GDP 的比值计算出地区碳强度。

（2）碳全要素生产率（CTFP）。以考虑非期望产出的SBM 模型测算碳全要素生产率。其中，投入要素分别为劳动力投入，以城市从业人员数量表示；资本投入，采用永续盘存法测算的资本存量作为衡量指标，折旧率取值为9.6%；能源投入，将天然气、液化石油气、电能消耗和热能消耗折算为万吨标准煤加总得出。产出要素为期望产出，以地区实际GDP 表示；非期望产出为碳排放，由上文计算的碳排放量进行表征。

2.2.2 核心解释变量：用能权交易制度（Policy）

如果地级市i在第t年实施了该政策，则该年及以后年份的Policyit赋值为1，否则赋值为0。本文研究包括281 个地级市，其中实验组为55 个用能权交易制度试点城市，对照组为226 个未试点城市。

2.2.3 控制变量

参考薛飞和周民良（2022）［14］的研究，选取如下控制变量：（1）经济发展水平（Pgdp）：以地区实际人均GDP 的对数形式表征；（2）人口密度（Pop）：以地区年末人口数与地区行政区划面积比值的对数形式表示；（3）技术投入强度（Tech）：采用地区科技支出与政府支出之比表示；（4）产业结构（Indus）：采用第二产业增加值与地区GDP之比表示；（5）对外开放（Open）：以地区进出口贸易总值与GDP 的比值表示；（6）物质资本投入（Cap）：以固定资产投资与GDP 之比来衡量；（7）基础设施（Inf）：以城市建设面积的对数形式表示。

2.3 数据来源

本文最终选取2006～2022 年我国281 个城市进行分析，相关数据主要来源于《中国城市统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》、《中国电力年鉴》及各地级市统计年鉴。少数缺失值以线性插值法进行补全。同时为剔除价格因素，所有货币变量均以2006 年为基期价格进行平减处理。相关描述性统计如表1 所示。

表1 描述性统计

3 实证结果分析

3.1 基准回归

表2 汇报了用能权交易制度对城市碳强度和碳全要素生产率的回归结果。实证结果表明，无论是否加入控制变量，碳强度均在1%水平下显著为负，碳全要素生产率均在1%水平下显著为正，表明用能权交易制度的开展可以显著降低碳强度并提高碳全要素生产率，即试点政策有助于城市碳排放绩效的改善。该结论与已有研究结果［2，26］基本一致，不同之处在于本文研究对象是从我国地级市角度出发，更加贴近当前建设绿色低碳城市的应有之义。

表2 基准回归结果

3.2 稳健性检验

3.2.1 平行趋势检验

运用双重差分模型的前提是需要满足平行趋势假设。本文借鉴Beck 等（2010）［27］的做法，构造政策实施之前5 年和之后5 年的时间虚拟变量，采用动态双重差分法来进行平行趋势检验。模型构建如下所示：

图1 平行趋势检验结果

3.2.2 安慰剂检验

上文已初步验证了用能权交易制度能够有效降低碳强度且提高碳全要素生产率，但由于分析过程难以囊括所有因素，估计结果有可能是有偏的。为进一步增强回归结果的稳健性，本文随机选取用能权交易试点城市进行安慰剂检验，即同比例随机生成一个用能权交易试点城市名单，并构造假的实验组变量；然后基于式（1）对碳强度及碳全要素生产率重复回归1000 次。图2 分别绘制了碳强度和碳全要素生产率的安慰剂检验结果，不难发现，随机实验组的估计系数均在零点附近集中，基准回归结果远离随机值，证实基准回归结果是稳健的。

图2 安慰剂检验结果

3.2.3 PSM－DID

为避免样本选择偏误导致的估计结果偏差问题，本文采用PSM－DID 方法，选择核匹配和卡尺匹配检验用能权交易制度对碳强度和碳全要素生产率的影响，结果如表3 所示。可以看出，用能权交易制度依旧显著降低碳强度并提高碳全要素生产率，回归结果与基准回归结论相似，证实了本文实证结果的稳健性。

表3 PSM－DID 回归结果

3.2.4 排除同期相关政策

考虑到试点政策的实施具有较长的周期，周期内也会存在许多类似或关联政策的交叉或同步进行，这就存在一个关键问题，即用能权交易制度对降低碳强度和提高碳全要素生产率的积极作用是否为净效应？其他相关政策是否在其中形成干扰？为此，本文梳理研究期内相关政策，在回归中分别加入低碳试点（Low）、碳排放交易权（Ets）、国家生态文明先行示范区（Nnr）虚拟变量进行重新估计。由表4 回归结果可知，核心解释变量Policy依旧显著，证明上述政策并未对回归结论产生根本性冲击。

表4 排除同期相关政策结果

3.2.5 其他稳健性检验①

除此之外，本文还进行了如下稳健性检验：（1）考虑到政策并非立即产生影响，而是可能存在一定的时滞性，因此本文将用能权交易政策及控制变量进行滞后1 期处理；（2）考虑到2008 年金融危机以及新冠肺炎疫情对我国经济所产生的巨大冲击，将2009 年及以前与2020 和2021 年研究样本剔除；（3）将直辖市、省会城市和副省级城市剔除重新回归，以减少不同等级城市的碳排放绩效所存在的差距；（4）考虑到空气流通系数与是否会纳入用能权交易试点城市名单存在关联，且空气流通系数主要由复杂的气象系统和地理条件决定，无法直接对碳排放绩效产生影响。因此，本文将空气流通系数作为工具变量以解决可能存在的内生性问题。经过上述一系列稳健性检验之后，用能权交易制度仍能够有效推进城市碳排放绩效改善。

3.3 异质性分析

（1）城市工业基础异质性

为探讨用能权交易制度对碳排放绩效的改善作用是否在老工业基地和非老工业基地间存在差异，将研究样本划分为老工业基地城市和非老工业基地城市进行分组回归。从表5 列（1）～（4）的回归结果中可以看出，用能权交易制度对非老工业基地的碳排放绩效的改善作用更为明显。可能的原因在于老工业基地产业偏重，产业结构的持续高碳化和能源结构的化石燃料化加剧了转型难度，难以发挥试点政策的改善作用。同时老工业基地“低端锁定” 现象明显，限制了产业链的延伸和产品附加值的提高。相较来说，非老工业基地城市产业结构较“轻”，能源结构相对清洁，少数具有减排优势的工业企业可以通过用能权交易平台出售闲置用能额，从而进一步推动自身技术创新，促进自身碳排放绩效的提升。

表5 异质性检验

（2）城市资源禀赋异质性

为探究不同资源禀赋条件下，用能权交易制度的碳排放绩效改善水平是否不同。本文将样本划分为资源型城市和非资源型城市进行分组回归，由表5 列（5）～（8）的回归结果中可以看出，用能权交易制度对资源型城市与非资源型城市碳强度的影响均显著为负，且后者绝对值远低于前者。可能的原因为，相较于非资源型城市而言，资源型城市生产结构较为单一，用能权交易制度的实施可以刺激当地市场发展，推动能源要素朝向优质项目汇集，促进资源型城市调整产业结构，从而加快资源型城市摆脱资源诅咒步伐，起到雪中送炭的作用。而从碳全要素生产率视角来看，用能权交易制度对资源型城市和非资源型城市的影响均显著为正，且后者的影响系数更大。原因在于非资源型城市的产业结构更具有弹性，更多依赖技术进步和创新，在用能权交易制度的加持下，能够充分发挥制度优势，促进绿色低碳技术的研发，对当地碳全要素生产率的提高起到锦上添花的作用。

3.4 机制检验

根据前文理论分析可知，用能权交易制度能够通过结构效应、创新效应和环境监管效应等途径改善城市碳排放绩效。据此，本文设定如下模型进行机制分析：

其中，Mit为机制变量，包括结构效应、创新效应和监管效应。结构效应包括产业高级化（Ts）和产业合理化（Tl），其中产业高级化以第三产业产值和第二产业产值之比进行表示；产业合理化以第一、二、三产业占总产值的比重分别乘1、2、3 并加总表示；创新效应（Green），以每万人绿色发明专利授权量的对数表示；环境监管效应（Er），借鉴叶琴等（2018）［28］研究构建环境监管综合指数表示。

表6 为机制分析的相关结果。可以看出，用能权交易制度能够发挥结构效应、创新效应以及环境监管效应来达到改善城市碳排放绩效的目的。从结构效应角度来看，随着地区产业结构向高级化和合理化方向蓬勃发展，资本、劳动力和能源等生产要素会通过用能权交易平台向服务业为主的低碳行业转移，为改善城市碳排放绩效提供充沛的资金支持；从创新效应角度来看，绿色技术创新的技术红利强化了对环境污染物的末端治理，并通过城市内部的技术扩散和要素匹配提升行业技术水平，有助于地区企业打破技术锁定，进行绿色改造，提高能源利用率，达到改善碳排放绩效的目标；从环境监管效应角度来看，为达到改善城市碳排放绩效的目的，试点城市会加大环境监管力度，采取严格的节能减排政策，增加工业企业污染治理成本，提高企业准入门槛，形成绿色壁垒，以此降低污染程度。

表6 机制分析结果

4 环境红利、社会福利及空间溢出效应分析

4.1 环境红利和社会福利分析

上文研究表明用能权交易制度对改善城市碳排放绩效起着十分显著的影响，但这一政策能否在改善碳排放绩效的同时实现环境红利与社会福利相容发展，也是政策制定者和研究者所关心的重要问题。为此，本文对用能权交易制度的环境红利和社会福利展开分析。

环境红利方面，选择工业二氧化硫排放量（SO2）、工业废水排放量（Fs）、工业烟（粉）尘排放量（Fc）和细颗粒物浓度（PM2.5）等变量；社会福利方面，选择地级市工业产值（Gy）和城镇就业人数（Job）变量，具体结果如表7 所示。用能权交易制度显著降低了SO2、Fc和PM2.5的排放，对于Fs的影响不显著，这说明用能权交易制度实现了环境红利，没有发生污染替代。此外用能权交易制度显著提升了地级市工业产值与城镇就业人数，说明试点政策并没有阻碍地区工业发展，也没有因为产业调整造成就业规模减小。这些结果表明，用能权交易制度可以实现环境与经济的相容发展，二者之间不存在两难困境。

表7 环境红利和社会福利分析结果

4.2 空间溢出效应分析

表8 展示了空间计量模型的整体回归结果。政策变量Policy在地理反距离矩阵（W1）和经济地理嵌套矩阵（W2）下均通过显著性检验，且空间相关系数ρ均显著为正，证明试点政策存在显著的空间溢出效应。同时从效应分解结果来看，用能权交易制度对碳排放绩效的影响不仅在本地区有效，同时对邻地也能产生相应的积极效果。这意味着试点政策所产生的示范效应和警示效应超过了污染企业转移的负向影响，推动地方政府的环境治理转向减排模式的逐顶竞争，相邻城市通过技术溢出红利，加快产业结构升级与合理化步伐，逐步淘汰落后产能，使得碳排放绩效效果在空间上得以延伸。

表8 空间溢出效应结果

5 结论与对策建议

本文基于2006～2022 年我国281 个地级市面板数据，采用DID 模型实证检验用能权交易制度对碳强度和碳全要素生产率的影响，揭示其作用机制，并进一步探究其异质性表现、环境红利和社会福利以及空间溢出效应。研究发现：用能权交易制度显著降低了城市碳强度且促进了碳全要素生产率的提高，该结论在考虑多种稳健性检验后仍然成立；异质性分析表明，用能权交易制度更有利于非老工业基地和资源型城市碳强度的降低，更有利于非老工业基地和非资源型城市碳全要素生产率的提高；机制分析表明，用能权交易制度主要通过产业结构高级化和合理化、绿色技术创新和提高环境监管力度等途径改善碳排放绩效；进一步研究发现，用能权交易制度的碳排放绩效改善效应具有显著的正向空间溢出且能够实现环境红利和社会福利有效相容。

基于上述结论，本文提出以下对策建议：

（1）以用能权交易制度建设经验为抓手，稳步扩大用能权交易制度覆盖范围。当前，用能权交易制度正经历着“先试点后推广” 的历程，应高度凝练用能权交易试点的政策经验，加快完善用能权交易市场化手段，将成功经验和技术综合形成可复制的案例，进一步扩大试点工作的范围和领域，推进地方试点与全国市场的深度融合，逐步完善用能权交易管理体系。

（2）以产业调整、技术创新和环境监管为媒介，积极探索用能权交易制度的多维路径。政府部门应颁布配套的产业政策和财税政策，营造良好的政策环境以激发企业创新活力，鼓励重点企业做好绿色技术研发和污染治理设备改造，加快产业结构高级化、合理化步伐。同时，促进用能权交易制度与碳排放交易权、环境保护税等末端治理的环境政策有效衔接和互动发展，多措并举推动城市碳排放绩效水平提升。

（3）以本地和邻地降碳增效协同推进为目标，充分利用用能权交易制度的正向溢出。政府应强化全国一盘棋意识和全局观念，健全沟通联络机制和平台，推进跨区域信息共享与交流合作。同时，强化试点政策降碳增效的空间辐射效应，充分发挥绿色技术和治理经验的溢出和带动作用，为改善碳排放绩效提供坚实的制度保障。

注释：

①限于篇幅，其他稳健性检验结果未在本文汇报，备索。