【工作论文】碳市场建设对电力低碳转型的影响分析

编者按：2020年9月22日习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上的讲话中宣布：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。

”备受瞩目的全国碳市场建设是助力中国实现碳达峰、碳中和目标的重要抓手。

全国碳市场在2017年底启动之后，筹备工作按基础建设期、模拟运行期到深化完善期三个阶段稳步推进，并在体制机制建设、基础设施、数据质量和能力建设上都取得了不少进展，市场基本要素逐步完善。

绿色创新发展中心一直以来对碳市场议题高度关注，并组织过多场国际国内专家参与的研讨会。

本公众号持续刊发关于碳市场相关议题的文章，旨在促进碳市场建设的最佳实践经验交流、问题分析探讨。

今天刊发的是华北电力大学经济与管理学院教授、博士生导师袁家海和华北电力大学张为荣共同撰写的文章。

图片来源：全国能源信息平台应对气候变化危机已成为全球政治共识。

作为国际社会中负责任的大国，****明确将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，力争于2030年前实现碳排放达峰，争取2060年前碳中和。

当前中国仍是全球最大的碳排放主体，2019年中国二氧化碳排放量约占全球1/4以上，与能源相关的二氧化碳排放量突破10000 MtCO2，电力行业排放量约占能源相关的二氧化碳排放量的40-45%。

因此，电力低碳转型进度不仅对支撑碳排放达峰影响重大，还将深刻影响达峰之后的趋势走向，这要求在今后的电力发展规划中需要设立更有雄心的碳排放总量目标。

电力行业作为相对容易实现碳中和目标的部门，则需要采用多种手段加快实现脱碳，近期需要部署更多的可再生能源发电和核电，远期需要结合CCS、BECCS等新兴技术来实现碳中和甚至负排放。

政策措施上则需要加快全国碳市场的建设步伐，完善碳市场融入电力市场，做好电力低碳转型的助推器。

国际碳市场建设实践经验表明，碳价发现机制的逐步形成，有效地推进了低碳转型进程。

中国试点碳市场经过5年多的建设，紧随欧盟碳市场成为全球配额成交量第二大的碳市场。

国内外碳市场建设经验表明碳交易并不会影响经济发展，且有效促进了地区节能减排。

但是，从国内试点碳市场当前的运行情况来看，市场规模有限且相互独立，流动性不足的情况下尚未形成碳价发现机制。

同时，试点碳市场走向全国市场的过程过于缓慢，碳市场顶层设计机制尚未出台，整体能力建设仍处于萌芽阶段。

2017年宣布电力行业率先启动全国碳市场，初期覆盖了1700余家重点排放发电企业和超过30亿吨的碳排放总量。

电力部门作为碳交易最大的参与主体，其重要性不言而喻。

本文尝试从碳市场建设对电力低碳转型影响的角度做出分析，希望能对全国各行业碳市场建设有所助益。

碳市场的配额总量对电力行业的影响碳市场作为公共产品，只有政府确定好配额总量才形成资源稀缺性。

碳配额限定了国家在一段指定时间跨度内可供发放的配额总量，从而限定所有受监管企业允许产生的碳排放总量上限。

自上而下的国家碳配额总量分配到微观的企业单元，总量设定得越少，意味着发放到碳市场覆盖企业的配额绝对量越少，配额越稀缺。

电力行业在不同碳配额总量强度下，所能够分到的配额量也不同。

电力行业分配到的配额量愈低，煤电机组面临的碳减排压力愈高。

如图1所示，在低碳配额目标下，煤电行业的碳排放达峰时间、实现净零排放时间跨度和碳减排强度，明显较高碳配额目标下更严格。

那么，在其他要素不变的条件下，电力低碳转型要实现更严格的碳配额总量目标，意味着需要更高的碳价来提升减排动力，这会推高煤电机组的发电成本。

同时，电力行业面对不断收缩的碳配额，若不审慎考虑煤电发展规模，继续大量新建煤电机组，那么，从近中期来看，可能无法实现国家承诺的碳达峰目标，远期也会加大了实现碳中和的难度。

图1 煤电机组的累积碳排放量及煤电行业的碳配额碳市场的配额分配对电力行业的影响碳配额总量目标的分解传递过程，需要考虑不同时期的电气化程度。

随着国家加速电能替代进程，促进电力在终端消费中的比重，将会有更多用能形式转为电力。

为了不新增加电力企业负担，需要合理确定碳配额。

在一定时期内，为鼓励提高电气化程度，电力行业的碳排放配额比例可以相应增加。

政府确定碳配额总量后，创造出“气候租金”的稀缺性，配额分配方法有助于确定这种气候租金在全社会范围内的分布。

碳市场的配额分配机制主要包括拍卖配额和免费配额，免费配额又根据不同的标准分为“祖父法”、“行业基准线法”和“基于产出法”。

不同行业数据的可获得性不同，因此可采用的分配方法也存在差异，配额分配机制的复杂性不同，导致其产出效果也不同。

为适应区域性/行业差异的最好方式是通过拍卖解决，Burtraw et al (2001)的研究指出拍卖法的成本效益大概是祖父法和行业基准法的两倍，拍卖还能产生财政收入，奖励早期采取节能减排措施的企业。

但拍卖方式不容易开展向碳排放交易体系过渡阶段的管理工作，且存在碳泄露风险。

因此，在碳市场建立初期应当尽可能采用“祖父法”和“行业基准线法”这样简单的免费分配方式，尽快形成规模效应。

同时，需要明确未来碳配额拍卖比例会在实践过程中逐步调整。

中长期看，随着配额分配方式转变，即免费分配的比例逐渐降低，拍卖比例逐渐提高直到采用100%拍卖，届时碳排放主体的成本会有较大程度增加。

煤电作为碳交易的最大主体，随着拍卖比例的提升，其碳减排的成本也会逐步增加。

我国长期以来，电力行业实行“三公调度”政策，等利用小时数水平下，碳排放较低机组的排放量和碳排放较高机组的排放量之间的差距并不非常显著。

随着电力市场化进程加快，高效机组利用效率会产生提升，若按照 “祖父法”分配，会拉低高效机组分到的碳配额，推高高效机组发电成本。

因此，我国电力行业配额2017年分配方案中，根据机组的压力参数、容量级别和燃料类型，按照“行业基准线法”对11类机组进行了细分，高效机组的基准值要低于低效机组。