文献分析 | 意料之外：排放不确定性与环境市场设计

一、研究背景
 　　经济学家普遍认为，无论是通过税收还是配额交易市场来对温室气体定价，均是较为有效的气候治理政策。长期而言，稳定且可预期的价格不仅可以限制温室气体排放活动，还能有效刺激经济主体对低碳技术的研发投入。然而，现有的配额交易市场中温室气体的价格波动较为频繁，并且往往处于较低的价格水平，从而导致经济主体的温室气体减排激励严重不足。以欧盟碳排放交易体系(EU-ETS)为例，碳价从2011年初的20欧元/吨跌至2013年的4欧元/吨以下，这迫使欧盟委员会在2014年减少了排放配额，以应对碳价大幅度下跌导致的减排进程放缓。基于上述背景，文章以美国加利福利亚州温室气体配额交易市场(California’s Cap-and-Trade Market for GHGs)为研究对象，使用1990-2010年的数据，利用协整向量自回归模型(Vector Auto Regression Model，VAR)估计了基准情景(Business-as-Usual，BAU)下2013-2020年温室气体排放的潜在趋势，并分析了价格因素和非市场因素对温室气体减排的影响。
 　　二、研究思路
 　　首先，文章介绍了加州温室气体配额交易市场(下文简称加州碳市场)的基本情况，加州碳市场启动于2013年，是全世界行业覆盖范围最广的温室气体配额交易市场，包含电力行业、工业和交通运输业，基本涵盖了除农业外所有的人为温室气体排放部门。加州碳市场第一期运行时间为2013-2020年，并在2017年由第398号法案(Assembly Bill 398)确定延长至2030年。进而，该文将“减排需求”定义为BAG下的温室气体排放总量与排放配额总量的差值，将“减排供给”定义为价格和配套政策等因素导致的温室气体排放减少总量，通过对需求和供给的分析就可以得到市场均衡时的温室气体价格。
 　　其次，作者以加州温室气体配额交易市场1990-2010年的数据样本，构建了VAR模型并采用协整分析方法估计了BAG下2013-2020年加州碳市场涵盖行业的温室气体排放总量。作者对潜在市场均衡分布的分析分三个阶段进行。第一，使用时间序列方法估计了BAU下的配额交易市场排放驱动因素的计量经济学模型，并根据配额交易市场排放驱动因素的现有趋势，使用该模型估计未来配额交易市场排放的概率密度。第二，考虑了来自指挥和控制法规的温室气体减排，以及总量管制和交易计划之外的其他“非市场”因素。第三，使用一系列能源价格弹性估计值来解释温室气体排放价格可能带来的减排。
 　　接着，该文分别分析了配套政策和价格两个因素对加州温室气体减排的影响，再进一步估计了市场出清时温室气体的价格范围，以及配套政策对均衡价格的影响。
 　　最后，作者比较了2015年BAU排放量估计值与实际值的差异，并对市场运行时间延长的潜在影响进行了讨论。
 　　三、结果分析
 　　1、温室气体配额交易价格处于一个较低的水平
 　　图1显示了2011-2020年加州碳市场涵盖行业的BAU排放总量的估计结果，以及1990-2015年温室气体排放的实际值。图中实线即为排放量的实际值，2010年之后的上中下三条虚线分别代表97.5%分位数、中位数和2.5%分位数的排放量估计值，其中各点即为模拟结果的分布，阶梯状实线为排放配额。通过图1可以发现，在整个估计期内，相较于大部分情况下的BAU排放量，排放配额的设定明显过高，从而导致了温室气体配额交易价格处于一个较低的水平。
 

 

　　图 1 加州碳市场的实际排放量(1990-2015年)与BAU估计量(2011-2020年) 　　2、非市场因素对温室气体减排的贡献较大
 　　相对于价格因素而言，非市场因素对温室气体减排的贡献较大。表1为2013-2020年减排供给量的估计值，该表下半部分的非市场因素，如清洁发电计划、能效提升政策、清洁燃油政策等环境政策的减排量(Price Non-Responsive Abatement)，明显高于表上半部分的电力、燃油和天然气等价格因素所产生的减排量(Allowance Price Responsive Abatement)。
 

 

表 1 2013-2020年加州温室气体减排供给量估计结果 　　3、温室气体交易价格有94.8%的概率处于或者接近ARP
 　　如图2所示，通过分析减排需求和减排供给的估计值，文章发现市场出清时，温室气体交易的价格有94.8%的概率处于或者接近价格下限即拍卖底价(Auction Reserve Price，ARP)。这意味着相对于估计得到的BAU排放量，排放配额的设定过高，此时经济主体通过非市场因素的配套政策即可完成温室气体减排约束，无需在交易市场上高价购买排放配额。价格处于“内部均衡”，即均衡价格高于价格下限ARP但低于价格上限(Allowance Price Containment Reserve，APCR)的概率为1.2%，此时温室气体排放的价格弹性较高，配额交易市场的减排有效性达到最优状态。
 

 

图 2 净排放和减排供给(2013-2020年) 　　4、模型有效性检验
 　　表2为2015年加州温室气体排放实际值与预测值的比较结果。结合上述结论与表2可知，尽管加州碳市场的温室气体减排作用并不显著，但2015年的实际温室气体排放量与中位数排放量估计值相比差距不大，这在一定程度上验证了估计模型的有效性。
 表 2 2015年加州温室气体排放量的实际值与估计值 

 

　　5、加州碳市场2030年温室气体减排效果的影响估计
 　　最后，作者分析了加州碳市场的运行时间延长至2030年对温室气体减排效果的影响。结果显示，均衡价格的估计值处于价格下限ARP附近的概率为46%；达到价格上限ARCP的概率为34%；在价格下限和上限之间的内部均衡状态的概率为20%。与2020年结果相比，价格处于内部均衡的概率较高，其原因在于新的排放配额水平接近BAU排放量，同时估计的时间段比第一期市场运行时间长出近一倍，从而使得假定的价格弹性更高。
 　　四、研究结论
 　　通过对模拟结果的分析，文章得出最重要的结论，即如果没有行政手段的调节，温室气体配额交易市场上的配额价格可能会处于极端水平。出现这种现象的可能原因有两个：其一，未来的温室气体BAU排放量存在很大的不确定性，而规划者在制定温室气体减排计划时通常将BAU排放量作为已知量，导致排放配额的设定不合理；其二，非市场因素的存在也会在一定程度上带来温室气体减排的不确定性，与非市场因素引致的减排量相比，价格因素的减排效果有限，因此无论排放配额设定在何种水平，温室气体价格处于内部均衡状态的可能性均较小。
 　　原标题：文献分析 | 意料之外：排放不确定性与环境市场设计