湖北省碳排放权价格影响因素分析

徐世超+彭斯达

[提要] 本文根据我国碳排放试点市场交易情况，选取湖北省碳排放权交易所2014年12月到2016年12月月度交易价格作为研究对象，旨在分析其影响因素。通过一系列实证研究发现：湖北省碳交易价格除了受其自身价格粘性影响外，还受国际能源价格指数、火力发电占总发电量占比和汇率的影响。从而，为后续我国建立完善统一的碳交易市场提供一定的依据。

关键词：碳排放；碳排放權价格；碳交易

中图分类号：F7 文献标识码：A

一、引言

（一）研究背景及意义。2016年4月，《巴黎协定》的签署标志着人类历史上第三个应对国际气候变化的法律文本的形成。这表明随着各国经济的不断发展，大家对全球气候和环境问题日趋重视。我国经济自改革开放以来始终保持着中高速的增长，但这些优美数字背后折射出的“高耗能，高污染”的粗放型经济增长问题却不容我们小觑。早在2011年10月，国家发改委就宣布将在北京、深圳、湖北等七个试点陆续开展区域碳排放权交易。此后各试点相继启动，开展相关交易，运行状态良好。今年初我国已经开始着手启动全国碳排放权交易市场，并且据预测，我国统一体系后的碳交易市场将成为全球最大的市场。

本文选取湖北省试点的碳配额交易价格作为研究对象，一方面是因为湖北省的碳排放权交易中心自运行以来，碳排放权交易的价格一直保持在20元左右，相比于其他试点的碳交易价格运行比较平稳；另一方面湖北省的碳交易量在各个试点区域中一直是名列前茅的。据统计，截止到去年年底，湖北省碳市场配额累计成交总量和成交总额分别为2.93亿吨和69.43亿元。除去其中在一级市场以配额拍卖形式交易的极少部分外，其二级市场的碳配额累计成交量达2.91亿吨，占全国碳配额交易市场的78.21%，累计成交总额达到69.03亿元，涵盖了全国82.32%的碳市场交易。由此可见，湖北省作为我国中部地区唯一的碳排放权交易中心试点，其优势不仅表现在地理上，更是在碳配额交易的试点市场上也占据了中心地位。除此以外，作为首个有外资主体参与的试点市场，湖北省碳交易市场能够充分地融入那些对欧盟等成熟市场有操作经验的合格境外投资者。因此，对湖北省碳交易市场的研究为后期我国建立完善统一有效的碳交易市场和市场监管体系可以提供一定的依据。

（二）国内外文献综述。目前，国际上对于碳交易价格的研究有很多，主要集中在碳交易价格的形成机制和其影响因素两个方面。其中价格形成机制方面的研究又包括有关初始分配配额的研究和碳排放权定价模型的研究。

价格形成机制的问题是属于碳交易市场中一级市场的问题，许广永（2010）就曾在其文章中将碳排放权的定价机制的形成视为碳交易市场的核心问题，并将其中碳交易市场经济为基础的体制、碳税为手段的经济管理、碳测量系统为技术的技术管理、配额和监督机制的行政管理四个方面认定为碳排放权价格形成机制需要解决的关键问题。除理论分析外，还有不少学者通过各种定价模型来对碳市场的排放权价格进行分析。胡民（2007）就曾借助影子价格模型分析了排污权交易市场，他发现政府不仅在初次分配排污权时，可以利用影子价格作为其定价的依据，而且在交易时也可以借助影子价格来分析排污权在二级市场的定价，从而促使市场的运行更有效率。而朱跃钊、陈红喜等（2013）则是选用了期权定价模型分析欧盟的碳排放权配额价格。另外，还有不少学者运用CGE、DSGE等各种模型对碳排放权交易的价格进行测算。

关于碳排放权价格影响因素方面的研究，绝大部分学者是从供需角度对碳交易价格进行分析的，其中M Burger和M Tillman（2008）等人就认为：碳排放权价格和其他商品的价格一样是由供需决定的，其中政治风险、燃油价格、天气、GDP和技术进步五种影响因素最为重要。类似的，陈晓红、王陟昀（2010）在对美国芝加哥气候交易所自愿减排市场碳交易价格的影响因素进行分析时，主要从供给、需求和市场影响三个方面考虑，结果发现影响市场价格的主要因素是配额供需和能源价格。

除此之外，还有不少学者通过因素合并或分解的方法来对碳价格的影响因素进行研究。朱帮助、王平、魏一鸣（2012）曾运用经验模态分解的方法分解了欧洲气候交易所的碳期货价格数据的影响因素，发现了包括价格内在长期趋势、重大事件影响和市场短期波动的三个方面是影响国际碳价构成的主要因素。

另外，不少学者则直接将对碳排放权价格有影响的因素作为变量进行分析，其中能源价格作为影响碳排放权价格的一个重要因素，被广泛进行了研究。Convery和Redmond（2007）就通过研究发现，影响欧洲排放权配额价格的一个重要因素就是能源价格。Chen和Tseng（2011）还发现，天然气价格和电价波动会对碳交易产生一定的影响。除此以外，郭文军（2015）在分析了深圳排放权交易所的碳价时发现，汇率也是影响碳排放权价格的一个因素。

可以看出，无论是基于供需平衡的理论分析，还是直接针对能源、汇率等影响因子的直接分析，都为碳交易价格的影响因素分析提供了很好的视角。

二、碳排放权价格影响因素理论分析

外部经济是由英国著名经济学家马歇尔在1890年提出的。二氧化碳的排放本身是属于公共物品，具有外部性，如果想平衡社会成本与私人成本之间的差异，就必须借助市场的力量使其外部性内部化。此后，科斯定理作为碳排放权交易制度形成的理论基础进一步被提出，即通过明确对环境容量资源的产权并在分配基础上允许该产权进行交易，就可以在政府不对市场进行干预的情况下，促进社会成本最小化。

假设市场上有两个企业A、B，分别用MAC1、MAC2表示其碳减排的边际成本，如果政府将碳排放配额平均分配给这两个企业，即两个企业的碳排放配额均为Q，如图1所示，那么对于企业B来说，在碳排放配额为Q的情况下，其碳减排边际成本是远远大于A企业的，此时B企业会为了降低成本而在改进自身生产技术和在市场上购买一定量的碳排放权之间进行权衡，同样A企业也会在两者之间进行权衡，但实际上考虑到B企业进行技术改造的机会成本相对于A是较高的，一般来说，两企业会通过在市场上对碳排放权进行交易来最优化自己的利益，即A企业会通过技术改进等减少碳排放，从而在市场上出售自己相对多余的碳排放权以达到自身利益的最大化，B企业则会选择从A购买相应的碳排放权来满足自身的需求，并最终达到一个均衡点，即图中MAC1、MAC2的交点E，此时A企业相当于出售了QQe的碳排放权配额给B企业，此时的碳排放权市场价格就是均衡点所处的价格水平。（图1）endprint

可以看出商品价格是由其供需差异导致的。尽管碳排放权是一种特殊的商品，但万变不离其宗，因此其影响因素也可以从供给和需求两个方面来分析：

首先从影响碳排放权价格的供给因素来看，碳排放权作为一种虚拟资产，其价值是人们后天赋予的，其商品属性是建立在相关的协定和规则的基础上。影响我国各试点碳排放权供给的主要因素是其配额发放的额度，包括免费发放和拍卖两种方式。目前，我国各试点市场的碳配额供给主要由政府确定并分配，但由于碳测量技术手段的限制，政府难以根据企业以往的排放数据等计算出准确的应发配额量并进行相应的调整，导致各企业只能被动地接受政府分配的配额，因此其供给曲线为确定的，碳排放权价格的变动主要受其需求影响因素的影响。

影响碳排放权价格需求的因素可以通过以下几个方面来看：第一，是对碳交易价格有根本性影响的宏观经济因素，一般说来，当一个经济体的宏观经济环境良好时，相应的消费者对产品的需求会增加，各个企业也会根据市场需求相应地提高产量，从而使得各企业尤其是工业企业的二氧化碳排放量增加，从而推动碳排放权价格上涨，反之亦然；第二，影响碳价格的需求因素为能源价格，能源是经济发展的一个重要组成部分，也是碳排放的主要来源之一，能源价格的相对变化，会对其需求量产生直接的影响，从而影响碳排放权的价格。除此以外，作为衡量货币相对价格的汇率，其变动也会影响到国内区域的碳排放权价格，当一国货币升贬值，相应的进出口企业也会对自己的生产决策做出适当调整，不仅如此，汇率还会对投资者的投资偏好产生一定的影响，从而对国内区域市场的碳价产生一定的影响。

三、湖北省碳排放权价格影响因素实证研究

（一）研究方法及模型说明。本文采用向量自回归（VAR）模型来分析湖北省碳排放权价格影响因素，在进行单位根检验和协整检验的基础上，进一步对影响因素进行方差分解，从而明确各变量对碳排放权价格的影响程度。

VAR模型的基本公式可表示为如下：

（二）数据来源及说明。本文主要选取了对碳排放权需求价格有影响的三个方面作为解释变量，并采用了相应的具有可得性的指标来代替。

本文中湖北省碳排放权价格采用的是湖北省碳排放交易中心每个月公布的湖北碳交易市场交易情况中的配额成交价格P。考虑到能源、发电、钢铁等能耗和排放量较大的部门都属于工业部门，而其他产业的年能均源消耗量占比仅30%左右，因此本文选取了上海证券交易所的工业价格指数来衡量宏观经济，特别是工业部门整体经济的指标Index作为解释变量。能源价格方面是以国际市场能源价格指数Pe来衡量国际市场上的能源价格对湖北省碳排放权价格的影响。由于欧盟占据了国际碳金融市场的主要地位，且欧盟排放权交易体系作为全球主要交易市场，其发展现已趋于成熟，故本文采用的是欧元兑人民币的汇率Ex作为解释变量。

除上述解释变量外，考虑到我国电力市场开放程度较低，电价基本没有波动，但是火力发电作为我国发电行业的支柱，其大量燃烧煤炭所造成的碳排放问题也不容小觑，本文选取了我国火力发电量占总发电量的比例Elc来考察我国电力行业对碳排放权价格的影响。

以上所有数据均根据湖北省碳排放权交易中心、上海证券交易所、国家统计局以及美联储的数据计算得来。

（三）定量分析

1、单位根检验。为保证回归的准确性，首先对所选取的变量进行ADF单位根检验，经检验发现原序列中的变量均为非平稳，但是经过一阶差分以后所有的变量均显示为平稳序列，这表明所有的变量都是一阶单整的。

2、协整检验。本文进行Johansen协整检验的结果如表1所示，可以看出，在5%的显著性水平下，变量之间确实存在一个长期均衡关系。（表1）

3、VAR的构建及其平稳性检验。在第二步基础上，为了进一步构建VAR模型，我们根据模型滞后结构确定准则对本模型的最优滞后阶数进行了选择，结果发现本文所选模型的最优滞后阶数为3，故在此基础上建立了自回归模型，并在对其进行平稳性检验时发现，所有点都在单位圆内，说明本文建立的回归模型是稳定的。（图2、图3）

4、方差分解。通过方差分解来分析各解释变量对碳排放权价格的影响程度，由方差分解的结果可以得出，我国湖北省碳排放权价格受其自身的影响最为显著，第二期时其影响程度虽有所降低，但之后各期的影响程度基本稳定，始终保持在60%左右。在本文考虑的四种影响因素中，能源价格对当期碳排放权价格的影响程度最大为20.9%，即使在滞后10期的情况下，其影响程度依然为23.8%，其次是我国火力发电量占比这一影响因素，从当期到滞后5期，影响程度有所上升，甚至高于能源价格对碳排放权价格的影响，但后期也有所下降。汇率对碳排放权价格的影响虽然很小，但是随着滞后期数的增加，其影响程度也在不断加大。上证工业指数的影响程度并没有预期的那么大，这表明湖北省的碳排放权价格与以上证工业指数为代表的宏观经济发展的相关性较低。

（四）实证结果及说明。根据上述实证分析，可以得到我们的碳排放权价格的表达式如下：

首先我们可以看到，碳排放权价格对其自身是存在较大影响的，其滞后一期对当期值的影响程度达到了0.679，随着滞后期的延长，其自身的影响程度在不断下降，由于价格具有一定的黏性，所以这是符合一定的经济规律的。

能源价格在滞后一期和二期对湖北省的碳排放权价格影響系数均为负数，呈负相关，到滞后三期时，对碳排放权价格的影响又回升呈正向影响，且影响系数较大，这说明能源价格对碳排放权价格的影响是具有长期趋势的。

我国火力发电占比和汇率均在滞后二期时，对碳排放权价格的影响系数最大，分别达到了24.874和13.529，均呈现正相关，而在其他滞后期的影响系数都比较低，这说明该因素对碳排放权价格的影响主要集中在滞后二期。

上证工业指数作为整个宏观经济的代表，在上式中对湖北省碳排放权价格的影响很小，基本可以忽略不计。endprint

四、基本结论及建议

從上述研究可以看出，湖北省碳排放权价格受能源价格的影响基本为正，这主要是因为能源价格影响着不少企业在能源消耗时的偏好，而由于不同种类的能源之间是可替代的，从而使得能源价格对碳排放权价格有正向影响。例如，天然气价格上涨时，企业会偏向于使用相对价格更低，但是碳排放量更高的原油等来代替，从而导致了碳排放的上升。因此，企业应该在考虑自身利得的同时，更多地考虑自己的社会责任，并权衡好能源替代成本与碳减排成本之间的关系。除此以外，加大研发投入，用清洁能源来代替传统能源也是企业减少能源价格波动对自身影响的一个好方法。

火力发电作为我国的主要用电来源，其对碳排放权价格产生的影响是不容小觑的。因此，我国政府一方面应该减少对工业电价的控制，让市场这只无形的手来对其进行调整，另一方面应该加大对清洁能源的开发与应用，以提高整个国家使用能源的清洁率。

目前，我国碳排放市场还处于发展的初级阶段，湖北省碳排放权价格受上证工业指数的影响较弱的原因可能是目前我国经济增长的动力主要来自于非能源密集型产业如服务业。而汇率对碳排放权价格的影响较大的原因可能是因为当汇率下降，即人民币升值时，我国的对外出口贸易将会减少，相应的企业会减少产量，从而使得碳排放量减少，碳价也因此下跌。因此，一方面企业应该在积极拓展国内市场，合理规划海外市场的同时，分配好碳配额在企业自身现在和未来的使用量；另一方面政府部门则应该合理控制好碳配额的供给，避免企业在经济发展好时，受碳减排成本高的限制，而在经济发展萎靡的时期，碳配额却大量剩余。

主要参考文献：

[1]Convery F J，Redmond L.Market and price developments in the European union emissions trading scheme[J].Review of Environmental Economies and Policy，2007.1.

[2]陈晓红，王陟昀.碳排放权交易价格影响因素实证研究——以欧盟排放交易体系（EU ETS）为例[J].系统工程，2012.2.

[3]朱帮助，王平，魏一鸣.基于EMD的碳市场价格影响因素多尺度分析[J].经济学研究，2012.6.

[4]郭文军.中国区域碳排放权价格影响因素的研究——基于自适应Lasso方法[J].中国人口·资源与环境，2015.25.5.endprint