（国际贸易学专业论文）碳排放权交易市场的有效性分析.pdf

摘要 2 1 世纪，应对气候变化同益成为世界关注的焦点话题。其中，全球变暖现 象更是人类亟须面对的气候难题。世界各国都积极地展开“降温行动”，来保护 人类共同生存的地球。1 9 9 7 年1 2 月，在同本京都召开的联合国气候变化框 架公约缔约方第三次会议通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全 球变暖的京都议定书。该议定书舰定了各发达国家到2 0 1 2 年前必须达到的 减排目标，在此前提下也提出了三种灵活减排机制c d m 、j l 、e t s ，j 下是这 三种机制构成了碳排放权交易市场的主要机制。 为了研究碳排放权交易市场的有效性，本文在众多模型比较下优选了美国 p u r d u e 大学研发的6 t a p - e 模型，并运用该模型分析碳排放权交易市场对参与 国的影响程度以及不同市场范围对有效性的影响。通过模拟结果分析得出结论： 全球碳排放权交易市场能最为有效地完成减排任务。最后，文章分析了保证碳 排放权交易市场有效运行的前提条件，在此基础上为我国碳排放权交易市场提 供发展建议。 关键词：碳排放权交易市场， g t a p e 模型，有效性，前提条件 a b s t r a c t i nt h e21s tc e n t u r y ，c l i m a t ec h a n g ei si n c r e a s i n g l yb e c o m i n gaf o c u so ft h e w o r l d a m o n gt h e m ，t h ep h e n o m e n o no fg l o b a lw a n n i n g i sap r i o rp r o b l e mw h i c hi s p u z z l i n gt h em a n k i n d m o s tc o u n t r i e si n t h ew o r l da r ed e v o t e dt ot h e ”c o o l i n g d o w n ”a c t i o n ，t op r o t e c to u rc o m m o ne a r t h i nd e c e m b e r19 9 7 ，t h et h i r d c o n f e r e n c eo ft h ep a r t i e so f ”t h eu n i t e dn a t i o n s f r a m e w o r kc o n v e n t i o no n c l i m a t ec h a n g e ”w a sh e l di nt o k y o ，j a p a n ，a n di ta p p r o v e dt h e k y o t op r o t o c o l ” w h i c hl i m i t sg r e e n h o u s eg a se m i s s i o n sb yd e v e l o p e dc o u n t r i e st oc u r bg l o b a l w a n n i n g ”k y o t op r o t o c o l ”c l a i m st h ee m i s s i o nr e d u c t i o nt a r g e t so ft h ed e v e l o p e d c o u n t r i e sb e f o r e2 012a n dt h r e ef l e x i b l em e c h a n i s m s ( c d m ，j i ，e t s ) t or e a c ht h e g o a l s ，w h i c ha r et h em a i nm e c h a n i s m so ft h ec a r b o ne m i s s i o nr i g b tt r a d i n gm a r k e t h e r ew ec a l l i no r d e rt oa n a l y s e st h ee f f i c i e n c yo ft h ec a r b o ne m i s s i o nr i g h tt r a d i n gm a r k e t ， w ew i l lc o m p a r em a n ym o d e l sa n dt h e nc h o o s et h eg t a p em o d e lw h i c hi s i n v e n t e db yp u r d u eu n i v e r s i t yi nu s a n i sm o d e lc a na n a l y s e st h ee f f e c to ft h e m a r k e t ，a n db a s e do nt h er e s u l t s ，w ec a np r o v et h a tt h eg l o b a lc a r b o ne m i s s i o nf i g h t t r a d i n gm a r k e ti sm o s te f f i c i e n c y a tl a s t ，w ew i l lg i v et h er u l e sf o rt h ec a r b o n e m i s s i o nr i g h tt r a d i n ga n dg i v es o m ea d v i c e sf o rc h i n a sc a r b o nm a r k e t k e y w o r d s ：t h ec a r b o ne m i s s i o n sf i g h tt r a d i n gm a r k e t , e f f i c i e n c y , g t a p - e ，r u l e sf o r c a r b o nm a r k e t 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导 下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的 内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的 作品成果。对本文所涉及的研究工作做出重要贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法 律责任由本人承担。 特此声明 学位论文作者签名：侮跏铱 妒c 年厂月be l 学位论文版权使用授权书 本人完全了解对外经济贸易大学关于收集、保存、使用学 位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论 文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电 子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文； 学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或部分的阅览 服务；学校有权按照有关规定向国家有关部门或者机构送交论 文；在以不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的 部分或全部内容用于学术活动。保密的学位论文在解密后遵守 此规定。 学位论文作者签名：际翱 导师签名： 1 夕1 年歹 月j p 日 d 多年j 其f d 日 第1 章引言 1 1 研究背景 1 1 1 京都议定书的提出及规定 1 9 9 7 年1 2 月，1 4 9 个国家和地区的代表在同本召开了联合国气候变化 框架公约缔约方第三次会议，会议通过了旨在限制发达国家温室气体排放量 以抑制全球变暖的京都议定书。它被公认是国际环境外交的里程碑，是第 一个具有法律约束力的旨在防止全球变暖而要求减少温室气体排放的条约。 京都议定书最主要也是最重要的原则就是“共同但有区别的责任”原 则，它规定到2 0 1 2 年，所有发达国家排放的二氧化碳等6 种温室气体的数量， 要比1 9 9 0 年减少5 2 ，发展中国家没有减排义务。对各发达国家来说，具体 的削减目标是：与1 9 9 0 年相比，欧盟削减8 、美国削减7 、日本削减6 、 加拿大削减6 、东欧各国削减5 8 。 为了保证各个国家的执行效果，京都议定书也建立了三种基于市场机制 的、旨在成功有效地实现减排目标的国际合作减排机制，分别为联合履行机制、 清洁发展机制及排放贸易机制。 1 1 2 碳排放权交易市场的兴起 我们都知道，发达国家的工业化程度远远高于发展中国家，他们应该为全 球环境恶化承担更多的责任。但是，也j 下因为发达国家的工业化已经成熟，其 减排的边际成本也远远高于发展中国家，减排对其经济影响考验也更大。即使 同在发达国家，不同产业的减排成本也不同，硬性的减排规定对不同产业影响 不一。因此，这种国内不同产业及不同国家减排成本的差异催生了一个新兴的 市场碳排放权交易市场。这个市场的参与主体可以是个人，也可以是一个 企业，甚至可以是一个国家；而市场客体则是碳排放权这种无形的资源：交易 方式就是通过以上三种机制选择自己合适的方式。 1 2 国内外研究动态 关于碳排放权交易的研究有很多角度，因为其交易机制的多样性，研究的 内容也很可以很广泛。比如：关于边际减排成本的研究，关于碳排放权交易市 场制度的研究，关于配额分配的研究，关于某单一机制的研究等等，本文的研 究的角度是运用模型分析碳排放权交易市场的有效性。在运用模型分析碳交易 的相关课题方面，国内外学者也曾展开过广泛地研究。 首先，m u s t a f ab a b i k e r ( 1 9 9 9 ) 等人在使用1 9 9 7 版g t a p e 数据库的基 础上，结合动态回归的、多区域一般均衡模型e p p a ( e m i s s i o n sp r e d i c t i o na n d p o l i c ya n a l y s i s ) 模型进行研究，结果表明去除现有的排放税收和补贴，取而 代之国际排放贸易对发达国家和发展中国家都有好处。 r i c h a r db a r o n ( 2 0 0 1 ) 根据以往八个模型的结果探讨了国际碳交易的减排 成本，并运用国际能源署的世界能源模型( w e m ) 验证排放权交易的好处，在此 基础上探讨了许可证分配、交易规则与机制，同时对发展中国家参与国际碳交易 三种可能的方式作出了评价。 德国波茨坦气候影响研究所的m a r i a nl e i m b a c h ( 2 0 0 3 ) 利用i c l i p s 模型进 行排放权分配研究，除了模型的直观研究外，还从公平的角度考虑排放权分配问 题。通过多种假设得出结论：发展中国家能在国际碳排放权交易中获得可观的收 益。中国将成为排放权市场的有力竞争者，并且对排放许可的需求量巨大。 瑞典查尔姆斯理工大学的t o b i a sa p e r s s o n ( 2 0 0 6 ) 等人利用全球能源一经 济模型g e t - r2 o 进行c o 。排放许可分配研究，研究表明中国出于高速的经济增长， 比印度和非洲更高的人均c 倪排放量以及比拉丁美洲更高的削减成本，而导致国际 c q 排放许可分配几乎无法给中国带来经济利益。 我国作为主要发展中国家之一，虽然目前并不承担减排任务，但由于快速的 经济增长所带来的能源需求变化以及本身能源结构的不合理，二氧化碳排放量己 跃居世界第二位，预计到2 0 2 5 年前后，我国将超过美国成为二氧化碳排放量最大 的国家。国内许多专家与学者已经注意到这个问题，并进行了深入的研究。 徐篙龄( 2 0 0 1 ) 对现时的全球g h g 减排体制、减排机制，以及附件1 国家与菲 附件1 国家的减排对策进行分析，提出了全球实施g h g 减排的伦理规则、对g h g 减 排政策和经济影响进行数量分析的概念、方向与指标，对我国实施清洁发展机制 的前景进行测算并提出政策建议，对我国参与全球g h g 减排谈判提出行政政策建 议。另外，由亚洲丌发银行资助，原国家科学技术委员会组织国内专家于1 9 9 8 年 底完成了“亚洲减排温室气体最低成本战略( a l g a s ) 研究项目。该项目的总体 目标是帮助项目参加国家降低其温室气体排放的增长速率，在保持经济增长的同 时，降低温室气体的排放强度，实现的途径主要有：提高能源利用率、缓解对化 2 石燃料的过分依赖，缓解森林资源的破坏、加强农业生产管理以减少甲烷排放等。 作者本人也曾就中国温室气体的减排途径及成本进行学习并提交论文分 析中国温室气体的减排途径及其经济意义，但是本文将从新的角度来探讨碳排 放权交易机制。 1 3 本文写作动机与思路 1 3 1 写作动机 本文研究碳排放权交易市场的有效性是出于以下几个原因： ( 1 ) 为碳排放权交易实践提供理论指导。本文研究证明全球碳排放权交易 市场最为有效，所以碳排放权交易应扩大国际合作力度，这是今后的发展方向。 ( 2 ) 为碳排放权交易坚定信心。其实任何新事物的发展都伴随着质疑和反 对，碳排放权交易也不例外。首先是国外一个环境保护组织c a r b o nt r a d e w a t c h 的观点：“碳排放权交易只能保护那些环境污染者，而不能真正地保护环境2 ”； 另外，在全球金融危机的冲击下，大部分企业都采取减产方式渡过困难时刻， 这种情况下排放的温室气体也大大减少了，碳排放权供求状况大逆转导致国际 碳价暴跌，碳排放权交易量大大萎缩。本文研究结果可以证明碳排放权交易确 实是行之有效的减排方法，不能因为短暂的市场不景气而否认其有效性，金融 危机总会过去，危机过后一切走上j 下规，坚持j 下确的做法还是十分必要的。 ( 3 ) 为保证碳排放权交易市场有效运行提出条件。在此基础上为我国的碳 排放权交易市场发展提出建议。 1 3 2 写作思路 文章首先对碳排放权交易市场进行基础性介绍，然后提出“有效性”的评 估标准，在此基础上在现有的评估模型中优选出g t a p e 模型，运用该模型分析 碳排放权交易市场对参与国的影响程度以及不同的市场范围对有效性的影响， 通过模拟结果分析得出结论：全球碳排放权交易市场能最为有效地完成减排任 务。最后，文章分析了保证碳排放权交易市场有效运行的前提条件，在此基础 上为我圉碳排放权交易市场提供发展建议。 二k c v i ns m i t h “t h ec l i m a t ec a m p t h ec a r b o nm a r k e t ”，( 2 0 0 9 - 0 2 2 6 ) , h u p ：w w w c a r b o n t r a d e w a t c h o r g 第2 章碳排放权交易市场介绍 2 1 碳排放权交易市场概念界定 顾名思义，碳排放权交易市场就是买卖双方对碳排放权进行交易的市场。 市场的参与主体最初是国家、公共企业，现在已拓展到私营企业和金融机构。 市场客体就是碳排放权，它既可以是分配给各主体的排放配额，也可以是减排 项目产出标的物，具体可见下一小节的分析。 2 2 碳排放权交易市场三种机制分类介绍 中国环境保护部的环境术语定义中写到：“碳交易市场有三种机制，其一 是联合履约( j i ) ，指发达国家之间通过项目的合作，转让其实现的减排单位 ( e u r ) ；其二是清洁发展机制( c d m ) ，指发达国家提供资金和技术，与发展中 国家丌展项目合作，实现“经核证的减排量”( c e r ) ，大幅度降低其在国内实现 减排所需的费用；其三是排放贸易( e t ) ，发达国家将其超额完成的减排义务指 标，以贸易方式( 而不是项目合作的方式) 直接转让给另外个未能完成减排义 务的发达国家。”这三种机制又可以根据交易基础的不同分成两类，如图2 1 所示。 种是以项目为基础的交易( p r o j e c t b a s e dt r a d e ) 。联合履行( j i ) 和清洁 发展机制( c d m ) 是其中最主要的交易形式。联合履行( 儿) 和清洁发行机制 ( c d m ) 均是基于温室气体减排项目合作的机制，其运作基础都是由附件一 国家企业购买具有额外减排效益项目所产生的减排量，再将此作为温室气体排 放权的等价物抵消其温室气体的排放量，以避免高额处罚。j i 项目产生的减排 量称为减排单位( e r u ) ，c d m 项目产生的减排量称为经核证的减排量( c e r ) 。 这两种机制的不同之处在于前者是附件一国家( 发达国家和经济转型国家) 之 间的合作机制，而清洁发展机制( c d m ) 是附件一国家和非附件一国家的合 作机制。 另一种是以配额为基础的交易( a l l o w a n c e - b a s e dt r a d e ) 。与基于项目机制 的温室气体排放权交易不同，在配额基础交易中购买者所购买的排放配额，是 在限额与贸易机制( c a p & t r a d es y s t e m ) 下由管理者确定和分配( 或拍卖) 的。京都议定书下的国际排放贸易( e t s ) 机制就是以配额交易为基础的。在 该机制下，人们采用总量管制和排放交易( c a p & t r a d e ) 的管理和交易模式，即： 环境管理者会设置一个排放量的上限。受该体系管辖的每个企业将从环境管理 者那早分配到相应数量的“分配数量单位”( a a u ) ，每个分配数量单位等于1 吨 4 c 0 2 当量。如果在承诺期中这些企业的温室气体排放量低于该分配数量，则剩 余的a a u ( 代表排放温室气体的许可权) 可以通过国际市场有偿转让给那些实 际排放水平高于其承诺而面临违约风险的附件一国家企业，以获取利润；反之， 则必须到市场上购买超额的“分配数量单位”( a a u ) ，否则将会被处以重罚。 图2 1 碳排放权交易市场类型 2 3 典型碳排放权交易市场介绍 目前世界上不存在统一的国际排放权交易市场，而在区域性的市场中，存在 不同的交易商品和合同结构，各市场对交易的管理规则也不相同。欧盟排放交易 市场( e ue t s ) 是现有的全球最大的温室气体排放权交易市场。 欧盟为了帮助其成员国履行京都议定书的减排承诺做准备，获得进行排 放贸易的经验，于2 0 0 5 年1 月1 日正式启动了欧盟排放交易体系( e ue t s ) ，这是世 界上第一个国际性的排放交易体系。欧盟排放贸易体系的目标和功能是减t 4 c o ：， 它涵盖了所有2 7 个欧盟成员国，而且非欧盟成员国的瑞士和挪威也决定2 0 0 7 年自 愿加入e ue t s ，与欧盟成员国进行排放贸易。在该交易体系下，人们是采用的是 总量管制和排放交易( c a p a n d t r a d e ) 的管理和交易模式，即：环境管理者( 欧盟 及其成员国政府) 会设置一个排放量的上限。受该体系管辖的每个企业将从环境 管理者那罩分配到一定数量的排放许可额度欧洲排放单位( e u a ) ，而所有企 业的排放总量不得超过该上限。如果企业能够使其实际排放量小于分配到的排放 许可额度，那么，它就可以将余下的额度放到排放市场上出售，以获取利润。反 之，如果一个工厂的排放量超出了它获得的许可额度，那么它就必须到市场上购 买排放权，否则将会被处以重罚。 5 欧盟的排放贸易制度分两阶段实施：第一阶段是2 0 0 5 2 0 0 7 年，第二阶段是 2 0 0 8 - 2 0 1 2 年。在第一阶段内，每个成员国要把本国排放总量限制以及国内受体系 管辖的设施所分得的e u a 的数量以国家分配方案( n a t i o n a la 1l o c a t i o np l a n ， n a p ) 的形式提交至欧洲委员会。委员会则对这些n a p 进行评估，且决定他们是否 符合e t s 指令函规定的标准。为了保证这项制度的实施，欧盟设计了一个严格的 履约框架。它规定，自2 0 0 5 年开始，企业的二氧化碳排放量每超1 吨，将被处以 4 0 欧元的罚款：自2 0 0 8 年开始，罚款额将涨至每吨1 0 0 欧元，并且在次年，企业 排放许可额度中还必须将相应数量加以扣除。 为了建立一个全球性的排放贸易网络体系，欧盟通过其连接指令函( e u 1 i n k i n gd i r e c t i v e ，2 0 0 4 年1 1 月1 4 同生效) 允许e ue t s 系统内的成员从2 0 0 5 年起 可使用c b m 项目和j i 项目的减排量指标核证减排量( c e r s ) 来抵消其排放量。所以， 欧盟排放交易体系实现了e t s 机制和c d m 、j i 机制的结合。除此之外，为扩大欧盟 排放交易体系的影响，进一步降低欧盟企业的履约成本，欧盟排放交易体系积极 与其他排放贸易制度进行连接。目前，它已能与京都议定书附件一国家的排 放贸易制度连接，如加拿大、只本、瑞士等国的e t s 。而通过双边认可还实现了 与其他非京都议定书机制连接需要，例如美国州一级的排放贸易制度。 欧盟排放贸易体系的交易基本上都是通过直接交易市场或者交易所来交易 的。欧盟碳交易活动的3 4 是场外柜台交易和双边交易，其中半数以上场外柜台 交易是通过交易所结算交割。目前欧洲有4 个交易所参与碳交易：阿姆斯特丹的 欧洲气候交易所、奥斯陆的北方电力交易所、法国的未来电力交易所、德国的欧 洲能源交易所。在所有通过交易所结算交割的碳交易量中，欧洲气候交易所的交 易量占8 2 ，其全部碳融资合同都在伦敦跨洲期货交易市场进行电子交易。 欧盟排放交易体系运行2 年多来，取得了较好的成效；从目前情况看，企业 的履约率很高，其中英国的履约率超过9 9 。而在国家层面上，除爱尔兰、西班 牙、奥地利、葡萄牙、丹麦外，其他国家都己趋向完成目标。 6 第3 章碳排放权交易市场的有效性分析 3 1 “有效性”界定及其研究方法概述 所谓有效行性分析，笔者定义为，有效一即碳排放交易市场能使：( 1 ) 参 与者的减排成本降低；( 2 ) 全球范围内温室气体的排放量减少；达到以上两条 目标，方能称之为“有效”。也就是说，有效性是从价和量两方面来评估碳排放 权交易市场的，任一方面的不达标都不能称之为有效。而这样的定义也排除了 一些环境保护者所定义的“有效”，他们往往出于单纯而美好的愿望，要求各国 ( 尤其是发达国家) 切实地减少温室气体排放，而不是通过交易来转嫁责任。 这里我们对这种理想不作任何评价，而只是从理性的角度来定义“有效性”。 本文的“有效性”评估方法主要遵循以上两条标准，那么到底碳排放权交 易市场能多大程度地降低参与国成本，市场范围的变化对减排成本影响有多大， 这需要模型的配合才能更加清楚地说明问题。对于参与国来说，要不要靠市场 手段来完成减排任务是一国为应对气候变化作出的政策选择，所以我们需要的 模型是能够评估气候政策和排放权交易效果的模型。 3 2 模型选择 目自订国内外用于分析气候政策与排放权交易效果的模型很多，基本上可以 分为五大类： 综合评估模型专注于对长时间段内的自然与社会进程的描述。通过模型分 析可以解决是否需要及什么时间、如何解决气候变化带- 束的问题。全范围的综 合评估模型考虑人类活动、大气组成、气候与海平面变化以及生态系统等要素， 但是缺少独立的经济分析模块。属于这类模型的有a i m 、g r a p e 、r i c e 等。 可计算的一般均衡模型专注于气候政策变化对经济系统的影响。通过外生 变量的冲击( 如碳税) 重新建立经济系统的平衡，整合了经济系统各部门的数 据，呈现“自上而下”的形态，模型分析可静可动。缺点是初始假设过于理想 化，充分竞争的市场假设使得其分析结果低估交易成本。属于这类模型的有 e p p a 、g e m - e 3 、g r e e n 等。 排放权交易模型专注于应用边际减排曲线分析排放权交易。边际减排曲线 可以通过c g e 模型生成。 新凯恩斯宏观经济模型与可计算的一般均衡模型类似，属于“自上而下” 3 臼l ：而下( t o p - d o w n ) 。j 白下向l ：( b o t t t n n - u p ) 足两种建模角度t 前肯为面向经济效果的总量分析，后 者为面向技术的具体分析。 7 形态模型。不同之处在于货币政策的参与及不完全市场的存在。把总生产额看 作是资本与劳动力的输入，用投入产出描述不同部门问的交易。缺点是分析长 远经济能力有限、过于复杂。 能源系统模型专注于能源系统分析，通过线性规则，选择最优的混合技术 方案，评估能源政策的影响。该模型利用已存在的和新兴的技术数据，为“自 下而上 模型。缺点是只能评估能源部门，区域范围较窄。属于这类模型的有 m a r k a l 、p o l e s 等。 以上五种模型各有优劣，但任何单一模型都不能满足本文的研究需要。本 文中我们要分析碳排放权交易对一国( 或区域) 的经济、政策的影响，理想的模 型必须可以反应交易国因排放权交易所造成的经济系统各部门的变化。为满足 研究需要，本文选择将可计算的一般均衡模型与环境能源模型相结合的g t a p e ( g lo b a lt r a d ea n a ly sisp r o j e c t e n e r g y e n vir o n m e n t ) 。 3 3g t a p - e 模型介绍 g t a p e 模型是由美国普渡大学全球贸易中心所研发的能源坏境模型，其中 g t a p 全称为g l o b a lt r a d ea n a l y s i sp r o j e c t ，译为全球贸易分析模型，是由 h e r t e 和t s i g a s 所研发的比较静态、多地区多部门、可计算一般均衡模型。由 于g t a p 模型对于所谓的3 e ( 经济一能源一环境) 的联结并不完全，因此无法用 于探讨气候与环境政策的问题。为了补充g t a p 模型的不足，b u r n i a u x 与 t r o u n g ( 2 0 0 2 ) 在已有的g t a p 模型框架下，纳入各种经济活动所使用的能源数量 与二氧化碳排放数据，利用“自上而下( t o p - d o w n ) ”的方式刻画能源替代机制、 各国国内能源政策变量( 碳税) 及国际排放交易制度，这个扩充模型即为g t a p e ， 其中e 代表能源与环境，该模型适用于探讨气候政策与相关议题的全球模型。 g t a p e 大致延续了g t a p 的框架，在经济一能源一环境的联结上作了以下扩 充：首先，纳入各种经济活动所使用的能源数量，目前模型将能源商品分为五 类，煤炭、原油、天然气、石油炼制品、电力部门( 资料来源：国际能源署的 能源平衡数据库) ；其次，导入国内能源政策变量( 碳税) ，课征对象为使用能 源的所有经济个体，课税后含碳量较高的能源相对价格提高；第三，利用尉定 替代弹性函数( c e s ) ，刻画经济个体的能源替代行为，反应征收碳税对经济个 体能源消费选择的影响；第四，依据气候变化政府间专家小组的方法推估能源 燃烧所排放的二氧化碳；最后，构建国际碳排放交易制度，用于评估京都弹性 机制的运用对各国温室气体减排成本的影响。 8 现有的g t a p - e 模型是由g t a p 模型6 2 版本演变而来，其采用的数据库为 g t a p5 4 数据库，为0 8 * 0 8 维数( 八个区域4 、八个部门5 ) 。 3 3 1 产出模型构架 g t a p - e 模型假设每一个生产部门使用初级要素、能源投入与其他中间投入 作为生产投入组合，依c e s ( c o n s t a n te l a s t i c i t yo fs u b s t i t u t i o n ) 生产函 数产出单一产品，生产者在零利润的条件下，追求成本最小化。与g t a p 的标准 产出模型相比，g t a p - e 产出模型构架有两个显著变化，一是将能源投入从其他 中间投入中剥离出来，纳入到增值要素投入中，并且这些增值投入要素与其他 中间投入品之间的替代弹性为零；二是考虑了能源与资本之间的替代，能源与 资本综合商品可以继续按巢式结构刻画下去，能源投入可依次划分为电力与非 电力，煤炭与非煤炭，天然气与原油及石油炼制品之间的替代。除此之外，每 项投入品又可以来自国内与进口，按照a r m i n g t o n 不完全替代品假设，国产品 与进口品之i 日j 的替代弹性为s 。，不同地区进口品之问的替代弹性为s 。具体结 构如图3 1 、3 2 所示。 自 增值要素投入 ( 含能源投入) 能源 技术性劳动力 非技术性劳动力 其他要素投入 ( 不含能源投入、但含能源原料) 地区l地区r 图3 1g t a p - e 生产面构架6 4 八个区域分别为：欧盟( e u ) 、美国( u s a ) 、东欧及前苏联国家( e e f s u ) 、p i 本( j p n ) 、其他附件一 固家( r o a i ) 、能源净_ i ：u 目( e e x ) 、中困j 印度( c h i n d ) 、世界j 他闰家( r o w ) 。 5 八个部门分剔为：a g r i c u l t u r e ( 农、林、渔) 、c o a l ( 煤矿) 、o i l ( 原油) 、g a s ( 天然气) 、o i l p c t s ( 原 油提姝品) 、e l e c t r i c i t y ( i i l 力) 、e n i n t i n d ( i u 力崭集型行业) 、o t h i n d s e t ( j 他t 业j 服务业) 。 6 模型中的弹性替代系数 i i i 计见附录b 9 a 资 资本一能源 电力 煤炭 1 | 煤炭 非电力 国产进口 0 n c o l = o 1 国产进口天然气原油石油炼制品 地区l 地区r 国产进口 地区i 地区r 地| 又：1 地区 r 图3 2g t a p e 资本一能源结构图 3 3 2 消费模型构架 在消费层面，现有的g t a p 模型假设私人消费与政府消费分离，政府的消费 支出假设为c o b b - d o u g l a s 函数。在g t a p e 模型中，继承了原模型的假设，并 将能源与非能源商品分离，能源商品i 日j 的替代以巢式c e s 函数刻画。私人消费 l o 则采用固定差异弹性( c o n s t a n td i f f e r e n c eo fe l a s t i c i t y ，c d e ) 函数刻画， 能源商品间的替代设定与政府部门相同，以c f s 函数刻画。具体结构见图3 3 、 3 4 。 政府部fj 需求 og e n = 1 0 非能源类0g n e = 1 0 k 煤炭一 以0 0 国产 区r 图3 3 政府部门需求构架 煤炭 国产进口 以。m 地区l 。地区r 非能源类商品 黻0 0 国产 进口 图3 4 私人部门需求构架 地区l 一地区r 3 4 情景假设与运行结果分析 在用g t a p e 分析碳排放权交易市场的有效性时，我们分别做三种情形假 设：情形一为“无贸易。假定，即附件一中的国家各自独立完成其减排任务， 不存在碳交易市场；第二种为“附件一国家之间贸易”情形，即附件一国家通 过e t 或j i 机制合作完成减排任务，为附件一国家之问的局部市场情形；第三 种为“全世界范围内贸易”情形，即发达国家之间、发达国家与发展中国家之 间通过e t 、j i 、c d m 机制，以国际合作方式完成减排任务，为全球碳交易市场 情形。 在进入r u n g t a p 软件后，通过f ile v e i sio na r c h iv e l o a dz ip 来选择模 型版本，这罩我们导入g t a p - e 版本数据。软件界面中，c l o s u r e ( 封闭法则) 用 来自定义内生变量和外生变量，s h o c k s ( 冲击) 用来改变不同国家的减排目标， 设置完成后s o l v e ，等待片刻，在r e s u l t s 中查看结果。对应以上三种情形， 分别改变不同的封闭法则和冲击量，即可得到相应的结果。g t a p - e 模型中不同 国家的减量目标数据来自于o e c dg r e e n 模型( o e c d ，1 9 9 9 ，p 2 9 ) ，这些数值为 附件一国家在2 0 0 8 2 0 1 2 为达到京都议定书规定的减排量，所必须减少的排放 量百分比，其中美国为一3 5 6 ，欧盟一2 2 4 ，同本一3 1 8 ，其他附件一国家一3 5 7 ， 俄罗斯1 2 8 7 7 ，具体运行过程见附录a 。 表3 1三种情形下的排放量变化及相应的边际减排成本变化 情形一情形二情形三 减排量边际减排成减排量边际减减排量边际减 ( ) 太( ) 排成本( )排成本 美国 - 3 6 1 2 6 - 2 77 8 1 33 0 欧盟2 21 4 71 47 8- 63 0 东欧及前苏联 40 - 2 77 6 一1 33 0 国家 日本 - 3 22 3 31 57 8- 63 0 其他附件_ 国 - 3 61 7 82 l7 8- 93 0 家 净能源输出国 3 02 0 - 73 0 7 包含町柏：圉际市场；n 售的热气( h o ta i r ) 故为正。 1 2 续表 情形一 情形二情形三 减排量边际减排成减排量减排量 边际减 ( ) 本 ( )( ) 排成本 中国印度 一1010- 3 22 9 世界其他国家 4040- 93 0 附件一国家 - 2 4- 2 21 0 非附件一国家 2l1 9 注：边际减排成本以1 9 9 7 年的不变美元计算； 数据来源：本文整理运行结果得出。 表3 1 反应了不同国家相对于基准排放水平的变化和相应的边际减排成本 的变化。在“无贸易”情形中，减排量处于2 0 至u4 0 之间，这种急剧的减少反 应出附件一国家自1 9 9 0 年以来排放量的快速增加。边际减排成本处于1 2 6 美元 到2 3 3 美元之间。美国的减排成本低于其他国家是因为美国一直以来使用较多 的煤炭燃料，并且之前能源税率不高，这种情况下减排相对容易些。而像同本 这些使用碳效率较高的国家，边际减排成本则上升较快。 附件一国家之问的贸易情形使得减排负担由碳效率相对较高的国家( 美国、 欧盟、日本、其他附件一国家) 转移到了前苏联等煤炭使用国家。这也使得边 际减排成本大幅减少：从情形一1 5 0 美元左右减少到7 8 美元。这也意味着东欧 及前苏联地区向附件一国家每年出售大约3 亿吨碳，即每年高达2 4 0 亿的碳交 易额。 理想中的世界贸易情形中，减排量最大的国家为中国和印度，而附件一国 家的减排量只占到不到5 0 。边际减排成本不超过3 0 美元。此时，每年的碳交 易额高达约6 5 亿吨，中国和印度为最大的买家，而美国为最大的买家。 3 5 不同情形下对宏观经济的影响 除了用减排成本的变化来衡量碳排放权交易市场的有效性外，我们还可以 观察不同情形下执行减排任务对参与国宏观经济的影响来评估其有效性。通过 总结以上三种情形的模拟运行结果得到下，表3 2 反应了在三种情形下执行京 都议定书的宏观经济成本。这里用家庭的资本效用变化率8 来衡量执行成本。 。这擎用典型家庭的资奉效应率米反应国的福利水- 、f 变化，进向反应宏观经济的变化 表3 2 三种情形下宏观经济影响( 福利变化) 情形一情形二情形三 美国 一0 2 5 一o 2 60 1 6 欧盟 一0 4 8 0 2 7一o 0 6 东欧及前苏联国家 - 0 4 1 2 7 50 6 6 日本 一0 6 1 0 2 7一o 0 7 其他附件一国家 一1 3 00 8 6 0 4 2 净能源输出国 一1 o o 一0 7 3一o 5 3 中国印度 0 0 8 0 0 50 4 4 世界其他国家 0 1 60 1 3 0 1 0 数据来源：本文整理运行结果得出。 情形一( 无贸易) 状态下，附件一国家的执行成本为0 2 5 到1 3 。能源 输出国成本损失较大，这是因为附件一国家因为执行减排任务而减少了能源的 进口，这也转嫁了部分执行成本到能源出口国家。情形二( 附件一国家之问的 贸易) 状态下，附件一国家都有不同程度的执行成本损失，只有东欧及前苏联 国际得到较大的利润。情形三( 世界贸易) 状态下，附件一国家和能源输出国 的成本损失有所下降，而且中国、印度和东欧及前苏联国家获得净收益。 3 6 本章小结 通过模型分析可知，碳排放权交易在模型假设的情形下可以帮助附件一国 家以较低的成本完成其减排任务，而且碳排放权交易的范围越广，成本越低。 就像国际贸易理论中的自由贸易理论一样，贸易越是无限制地自由进行，则商 品的价格越低。但是，现实世界往往是不完美的，各国出于国家其他政治目的 或宏观调控的需要，经常会阻碍自由贸易的发展。在碳排放权交易中，这种情 况也是存在的，完美世界中的无限制贸易只存在于理想中，想要使该市场最大 限度地发挥优势，也需要各种条件保证，否则可能会事与愿违，得不偿失。所 以在下一章中，我们将探讨保证碳排放权交易市场有效的各种政策和措施。 1 4 第4 章碳排放权交易市场有效运行的条件分析 j 下如前文分析，全球性的碳排放权交易市场是最经济、最有效的，但是碳 排放权交易市场的全球化进程是一个长期的过程，现在才处于刚刚起步阶段。 就像任何其他产品的国际市场一样，它要经历“个体国家一区域合作一国际市场” 的发展过程。欧盟的碳排放权交易市场是一个典范，值得其他国家及区域去借 鉴。目前欧盟的碳排放权交易体系已经与其他国家的排放贸易制度联结，扩大 合作范围，走在了行动前列。任何商品、任何市场发展都离不了市场的规章制 度，只有遵循一定的规则，才能保证市场按着预期方向发展。本章中我们就保 证碳排放权交易体制有效运行所需的前提条件进行探讨，然后对国内碳市场的 发展提出一些建议。 4 1 碳排放权交易市场有效的前提条件 4 1 1 配额分配合理 这是保证碳排放权交易市场有效的前提条件。配额分配涉及到多个层面( 国 际一国家一行业一企业) ，各个层次的分配工作都要尽可能地保证科学合理，这才 能最大限度地发挥配额的作用。 国际上碳排放权分配问题是十分重要和敏感的话题，因为这涉及国家的根 本利益。处理国际事务，最重要的是“公平”原则，在这里同样适用。目前世 界上已提出的2 0 多中分配方案中，体现的是不同利益团体自认为的“公平”， 确定分配方案的过程是不同国家的利益博弈。国际上比较有影响的分配方案有： 趋同法、g c i 紧缩与趋同分配模型、r i v m ( 荷兰国家公众健康与环境研究所) 的逐渐参与法、r i v m 的多阶段参与法、t r i p t y c h 方法、多部门趋同法、美国基 于碳排放强度下降的替代方案、二元强度目标和南非的s d _ p a m s 法等。 在国家层面，主要的分配方式有三种：无偿分配、拍卖、基于产量的分配。 其中大部分配额用于无偿分配，因为只有这样才能基本保证企业的产量与利益， 企业才有动力参与进来，努力减少排放。其他分配方法作为补充，必要时使交 易机制更有弹性。以欧盟为例，在欧盟碳交易体系达到第一阶段，无偿分配9 5 的排放额，第二阶段减少到9 0 。在欧盟的碳交易实践中，无偿分配排放配额 的具体估算方法有： ( 1 ) 历时排放量追溯法( g r a n d f a t h e r i n g ) 。即利用某工厂在特定年限期 间排放量的平均值，与该二 厂所属行业的总排放量比值，乘上该工厂所属行业 允许的排放量，可得该工厂的允许排放量。 ( 2 ) 基准值法则( b e n c h m a r k ) 。主要包括标准化系数、特异性参数、原料 输入量估算、调整参数等方法。这些方法都是配合基准排放指标，与某行业或 某工厂的特定参数来估算排放量配额。 第一种方法优点是信息搜集简单、透明度高、可横跨不同部门，缺点是基 准年选择不易，有利于历史排放量大的厂商、新设施无从参考等，在欧盟碳交 易计划的第一阶段( 2 0 0 5 2 0 0 7 ) 被普遍采用。第二种方法则能兼顾新设施与采 用先期改善措旋的参与者，但却需要配合基准值使用，且基准值的设定过程繁 琐，增加了应用难度。两种方法各有优劣，可以分情况配合使用，以期达到最 佳效果。 4 1 2 监管审核到位 这是保证碳排放权交易市场有效的必要措施。碳排放权交易的每个过程都 离不丌严格的监管、审核。对于纳入减排体系的企业安装连续检测装置( c e m ， c o n t i n u o u se m i s s i o n sm o n i t o r i n g ) ，施行不问断地监督，并且不定时组织人 员进行实地考察，保证企业切实减少排放并且根据企业情况及时调整对其减排 安排。这点美国环保局的做法可供参考。他们主要依靠3 个数据信息系统进行 审核：排污跟踪系统、年度调整系统、许可证跟踪系统。排污跟踪系统由各参 加单位的连续检测装置提供支持，保证排放数据的及时、完整和精确性。年度 调整系统是计算各账户年终要扣除的许可证数量，为环保局提供有效的、自动 监测各单位是否达标的手段。许可证跟踪系统为许可证市场提供了许可证持有 者、许可证交易同期等信息。这样一环扣一环的监督系统是市场有效运行必不 可少的条件。 4 1 3 奖惩措施严明 这是保证碳排放权交易市场有效的政策保障。对于超额完成减排任务的企 业，可以给予政策上的优惠，如超额的减排量可用于抵扣来年的减排任务或者 给予税收减免等鼓励措施；对于不达标企业，对其不达标部分征收高额排污费， 给予行政处罚，严重者勒令停业整顿等措施。奖惩严明能够充分调动企业的积 极性，有效地降低污染物排放。 4 2 国内碳排放权交易市场的发展建议 4 2 1 国内市场发展现状 我国是温室气体排放大国，排放量居世界第二，仅次于美国，但是在现阶 段我们还处于发展中国家行列，暂时不需要承担具体的减排任务。针对国内企 1 6 业的污染排放，主要依赖行政手段，靠环保部门征收污染费的方式来管理。2 0 0 8 年8 月5 同，北京环境交易所和上海环境交易所分别成立，这标志着我国开始 探索基于配额的交易道路。 到目前为止，我国参与的碳排放权交易主要是通过清洁发展机制，是基于