第三章 碳排放交易与电力价格

第一节 《京都议定书》与碳排放交易

1992年联合国环境与发展大会制订的《联合国气候变化框架公约》对气体排放进行了规定,包括二氧化碳、甲烷和其他造成“温室效应”等气体的排放,其浓度应稳定在“防止气候系统受到危险的人为干扰的水平上”,同时也对这一水平进行了具体描述,即“足以使生态系统能够自然地适应气候变化、确保粮食生产免受威胁并使经济发展能够可持续地进行的时间范围内实现”。[1]这是世界上提出控制温室气体排放的第一个权威性、普遍性和全面性的国际公约,目前世界绝大多数国家都批准了这一公约。

1997年《联合国气候变化框架公约》第3次缔约方会议在日本京都召开,该次会议通过了《京都议定书》。该协议规定了2008—2012年,世界上主要工业发达国家的温室气体排放量减排指标,由于《联合国气候变化框架公约》没有具体规定缔约方需承担的减排义务,缺乏法律上的约束力,这使得《京都议定书》的知名度超过《联合国气候变化框架公约》。《京都议定书》规定的三种碳减排履约机制如下:

第一种是联合履约机制(Joint Implementation,JI),涉及发达国家之间的合作。发达国家之间可以到对方的领土建设减排项目,由此实现的减排单位可以向发达国家出售,联合履约机制通过计算减排量单位(Emission Reduction Units,EURs)实现《京都议定书》规定的减排目标。

第二种是清洁发展机制(Clean Development Mechanism,CDM),涉及发达国家和发展中国家的合作。发达国家输出资金和技术到发展中国家,帮助发展中国开展清洁项目,换取这些项目产生的“经核实的减排额度”(Certified Emission Reductions,CERs),项目主要分布在造林、农业、能源、化工、废物处理等领域。发达国家的减排成本较高,平均每吨二氧化碳的减排成本在100美元以上,而发展中国家则低得多,最多几十美元。所以,清洁发展机制很受欢迎,发达国家乐意以“资金+技术”换取碳排放额度,而发展中国家则借此获得了提高能源效率的机会。

第三种是国际碳排放交易机制(Carbon Emission Permits Trade Mechanism)。该机制指的是一个超额排放的国家可以花费外汇从其他国家进口减排指标。世界银行对其定义为:“一方凭购买合同向另一方支付以温室气体排放减少或获得既定量的温室气体排放权的行为。”《京都议定书》第17条规定,有碳排放需求的国家可进行包括“减排量单位”、“经核实的减排额度”、“分配数量单位”(Assigned Amount Unit,AAUs)等减排单位核证的转让。电力企业是活跃在世界主要碳排放交易市场的主体,如欧盟的温室气体排放贸易机制,美国的区域温室气体减排行动和加利福尼亚州碳排放交易体系,新西兰和澳大利亚的碳市场等。

《京都议定书》打开了碳排放交易的大门,二氧化碳排放原来并非商品,也没有明显的使用价值,但是由于《京都议定书》固定了不同国家的碳排放额度,使得碳排放权成为国家间的稀缺资源,使其从公共品演变为商品,而在《京都议定书》框架内的世界范围内的碳排放交易也开始兴起。

但《京都议定书》在执行过程中重重困难。2000年,在海牙召开的第6次《联合国气候变化框架公约》缔约方大会期间,美国坚持修改它的减排指标,并于2001年宣布退出《京都议定书》。2011年,加拿大以“美国、中国、印度三国游离于约束性指标外”、“约束性指标不覆盖所有国家”为由,成为第二个签署但又退出《京都议定书》的国家。美、加等国的倒退行为使得《京都议定书》在一定程度已经失去了原有的重要意义,也致使国际减排进程出现了短暂的倒退。2012年12月31日,《京都议定书》到期,是否应该在原有基础上做出第二阶段的减排承诺,各国存在严重分歧,中国、巴西等发展中国家认为必须要有第二承诺期,日本、加拿大、俄罗斯等国家明确表示不会签署第二承诺期,仅有欧盟和一些小的发达国家做出了参与第二阶段减排的承诺。中国为挽救《京都议定书》,展示了最大诚意,即愿意有条件接受2020年后全球量化减排协议。

第二节 中国的低碳之路

中国作为发展中国家,《京都议定书》并未给其限定具体的减排指标。中国目前的根本任务仍然是经济增长,但无论从中国自身经济增长的持续性,抑或经济增长带来的环境代价,还是排放的温室气体对全球气候的影响,中国都要转变经济增长方式,推进循环社会、低碳社会的建设,努力实现经济增长与环境和谐的共存。中国的低碳之路主要应包括:

一 建立低碳经济相关法律体系

低碳经济理念的推广,既在于市场“看不见的手”潜移默化的推广,也离不开政府制定的相关法律法规的保障。通过在环境保护、低碳发展等方面制定政策,政府可以引导企业、消费者践行低碳发展,落实低碳行动。现阶段,《清洁生产促进法》已经开始施行;2009年,《促进循环经济法》得以通过,并在促进企业节能减排、发展低碳经济发挥作用;作为中国能源领域中的基本法——《能源法》目前也在起草过程中,配套完善的低碳法律体系在逐渐完成,届时这也将对中国低碳经济的开展提供促进和保障。

二 改变发展观念,建立低碳型社会

在低碳生产、消费方面多加宣传,让低碳理念体现在生活的方方面面;倡导公众节能减排、低碳消费,引导公众选择低碳生活方式,比如:在交通出行上,多选择公共汽车、自行车灯交通工具;在家庭,多使用LED节能灯;去购物,自己准备纸袋,减少塑料袋的购买和使用。对于企业,鼓励其在生产的各个环节注重能源节约,原料绿色度,对企业使用新能源汽车提供补贴。此外,还要给予各种环保组织、低碳经济协会一定的资金支持。2010年8月,中国在广东、云南等五省和天津、厦门、保定等8个城市开展“发展低碳产业、建设低碳城市和倡导低碳生活”的试点。从上述5省8市的试点开始找寻发展低碳产业、建设低碳城市的方式,将取得的成果逐步在全国推广,最终实现低碳型社会的建立。

三 提高能源利用效率,开发清洁能源

关于生产生活中二氧化碳排放量的具体计算,日本学者Kaya在1990年给出了一个计算公式:

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从上述公式可知,二氧化碳的排放与所计算地区的人口POP、人均收入水平img、单位GDP的能耗img和单位能耗中二氧化碳的排放量img有关,自然控制二氧化碳的排放也应该从这四个因素考虑。

从中国自身国情出发,应该主要考虑降低单位能耗。现阶段,中国单位GDP能耗(以美元计)大约是日本的11倍、美国的4倍、德国和法国的7倍,与世界发达国家相比,中国的单位GDP能耗值还是很高的。据《气候变换解决方案——WWF2050展望》,目前中国的能源利用效率约为1/3,与主要工业国家1990年的水平相当。具体来讲,在能源效率方面,就煤的使用来说,从矿区开采到运输给火电厂发电,最后到用电,煤的热量超过75%没有得到利用,每个环节都有不同程度的热量流失,造成了大量能源损失;就单位能耗而言,中国工业中电力、石化、钢铁等主要8个行业中,产品的单位能耗比发达国家的标准超过40%,机动车油耗水平为欧洲的1.25倍、日本的1.2倍,单位建筑面积取暖能耗与气候类似的发达国家和地区相比,超过其1—2倍。因此,将化石能源燃料作为主要能源供应,必须通过有效的管理运作提高能源的利用效率、降低单位GDP的碳排放,这也是低碳发展的必然选择。

低碳发展,其根本目标是可再生、清洁能源的开发,只有实现了大规模清洁能源的使用,经济增长才不会影响生态系统的正常循环,人类与大自然才能真正实现和谐相处。结合中国非化石能源的储备状况和技术条件,新能源利用应该太阳能为主,同时加大核能和风能的研发利用力度。作为可再生能源,太阳能的资源潜力最大,可以说它是取之不尽、用之不竭。中国的太原能的热利用已经实现产业化,不仅本国利用位于世界首位,而且出口欧盟等地。然而,中国的光伏发电却是大而不强,技术“瓶颈”也在制约中国光伏产业走向高端化。中国应该保持并优化在太阳能热利用方面的优势,同时把创新光伏发电技术作为重点去研究,提高中国光伏发电在世界的竞争力。相比其他新型可再生能源,风能的利用成本最低,而且目前中国已经初步具备市场化运作的条件,西部地区及东部沿海风力资源较丰富,而西部由于经济落后,电网铺设范围小,东部却因为经济发达导致电力需求旺盛,因此在这些区域发展风电产业应该作为发展方向。核能发电较常规能源发电的最大优势在于能以很少的核原料提供巨大的能源,并且与风电、火电以及水电相比,核电站的建造周期短,可以在短时间内完工并投入运作。然而中国的核原料资源有限,应该加强与俄罗斯、哈萨克斯坦等核资源丰富的国家合作研发,提高核电站的安全水平,在合适的区域增加核电站建设,平衡中国不同区域发电能力的差异。

四 调整产业结构,提高高碳产业进入标准

不同的产业结构,碳的消耗和排放有很大不同。从1990年起不到30年的时间里,英国以10%的能耗,完成了经济规模翻倍的壮举,不能忽视的是英国在低碳技术、提高能源利用效率方面的努力,但更应该强调的是英国调整产业结构,大幅度提高服务业在GDP中所占比例的贡献。现在大多数发达国家,像日本、德国等,其服务业对GDP的贡献超过农业和工业的总和。当然,中国从1978年才开始现代化进程,没有经历过发达国家工业革命的积累,工业特别是尖端工业与美国、日本相比仍然十分薄弱,因此,第二产业的发展仍然需要重视,但是,碳排放的控制刻不容缓。所以,产业结构的调整应该是继续增强第三产业的比重,对于第二产业中能源消耗大,碳排放较多的领域要提高市场准入门槛。

五 注重碳汇减碳

通过各种途径、方式和技术来减少碳排放是低碳经济的一个发展方向,而加强碳的吸收,即碳汇则是另一个发展方向。“碳汇”,通俗地讲就是自然界中容纳碳的物质,在地球的生物圈内,森林、植被特别是热带雨林是巨大的碳汇,通过光合作用,二氧化碳被植被吸收,并释放氧气,这也是地球上能源来源的基础。有报告指出,地球上每年通过光合作用被雨林等吸收的二氧化碳有10亿—15亿吨。同时植树造林也可以起到防风固沙的作用,这可以缓解中国北方每年春天黄沙肆虐的状况。

六 积极参与国际减排合作

要显著减少生态系统中的碳含量,需要世界各国在碳减排技术方面通力合作;然而无约束的合作会导致“囚徒困境”这也是每次世界气候大会最终难以达成协议的原因。不同国家在发展低碳经济的方法、路径上有共性也有个性,参加气候大会会议可以让中国吸取各国节能减排的经验,博采众长。由于欧盟、美国在低碳发展方面研究较早,因此中国应该特别加强与欧盟、美国进行低碳生产的合作。此外也要加强国家之间的企业、研究、管理、培训机构、协会之间的合作关系,为可持续发展探索合作模式,落实开展项目合作、技术互助等,提高中国在节能减排方面的技术水平,引领本国的技术升级,实现中国的低碳发展。

中国现在处于经济转型的攻坚期,工业化、城镇化建设在进一步提速。在全球化石能源日趋枯竭的今天,粗放式经济增长已经难以为继,中国的碳排放总量已经超过美国,作为一个负责任的大国,中国在碳排放的控制方面应该做出改变,走出一条具有中国特色的低碳发展之路,实现经济增长和减缓气候变化的“共赢”。低碳经济或者说低碳革命是信息技术、互联网蓬勃发展之后一次新的经济浪潮,在这样的背景下,中国发展低碳经济既是机遇也是挑战。就发展阶段来讲,中国发展低碳经济有些超前,然而这也是中国跨越式发展,实现后发先至的机会,要把握机遇,在这一轮经济浪潮中,争取占领历史最高点。

第三节 排放配额分配与碳价—电价的传递

Sijm、Hers和Lise(2008)认为,排放贸易对电力价格的影响主要取决于二氧化碳排放配额的价格和电力部门的碳排放强度。碳排放强度由电力生产企业在不同需求条件下的生产技术决定,这些因素也决定了所谓的“电力生产的碳成本”。除了电力生产的碳成本,碳排放交易对电力价格的影响还取决于这些成本转嫁至价格的程度,也就是所谓的价格通过率(Price Transmission Ratio,PTR)。Sijm、Hers和Lise(2008)认为,价格通过率主要取决于两个因素:一是二氧化碳排放配额的分配方式;二是电力市场的结构。

一 排放配额的机会成本

在碳排放交易系统中,二氧化碳排放配额是受限制的,这样它就会因稀缺而产生价值,即可以在市场上按某个价格进行交易。电力生产商如果拥有一定量的碳排放限额,它进行电力生产时可以使用这些配额来排放二氧化碳,也可以把配额出售给市场上其他需要额外配额的参与者。因此,对于一个电力生产商,配额可以看作是一种“机会成本”,即不出售给其他参与者的成本。因此,为了满足最优市场行为的经济理论和达到最优的排放交易效率,追求利润最大化的电力生产商进行决策时会考虑二氧化碳配额的机会成本,同时将这种成本转嫁至电力价格,即使配额是免费获得的。

能否实现二氧化碳排放交易的成本最小的环境目标,很大程度上取决于能否将碳配额的机会成本和电力生产的机会成本内在化到电力定价中。一方面,电力定价方法应能够激励电力生产商通过技术转换或是投资于低排放的生产技术,来减少二氧化碳排放量。包括:利用更高效的燃气发电厂、核能、可再生能源、碳捕获和存储等。另一方面,它应能够激励电力消费者减少他们对高排放发电的需求。从长远来看,电力定价应能提升能源效率,即进行节电,或选择排放二氧化碳少的电力生产技术。为了实现环境目标,就要实现二氧化碳排放配额机会成本与边际减排成本相等,将排放交易控制在最小成本内。但是,如果制定的电力价格不能支付碳排放限额的机会成本,即使能实现排放交易的最小成本,也是不可行的。对于一个固定的排放目标,采取其他的减排方式可能也伴随着要支付昂贵的费用,从而导致二氧化碳配额的价格增加,因此,交易计划的总成本也就会随之增加。

二 不同的分配方式对电力价格的影响

对于不同的电力部门,碳排放配额分配方式对碳成本转嫁将产生不同影响。Sijm、Hers和Lise(2008)考虑了两种排放配额的分配方式,即拍卖与自由分配。在一个拍卖系统中,初始分配配额的方式是将配额在拍卖会(或市场)上出售。理想的自由分配一般会根据溯往原则、参考历史的排放量制定一个固定的基准,再结合企业的生产状况(投入、产出)乘上排放因子,而新进入者将不会获得免费的配额,他们必须在市场上购买。哈里森等(2007)分析了自由分配系统的碳排放问题认为,如果排放配额的最初分配是独立的操作,也就是它是封闭环境下进行的投资决策,那么自由分配系统为减排创造了相同的初始条件,自由分配和拍卖两种分配系统下会产生相同的减排水平、减排选择、配额价格和排放交易效率,碳配额成本对电力价格的转嫁程度也是相同的。拍卖和自由分配之间唯一的区别是:初始排放配额的分配不同将引起的经济租金的转移程度不同。Neuhoff和Grubb(2006)认为,在拍卖的情况下,这些租金是归政府或公共部门所有的,在自由分配情况下,这些租金会被转移作为所发放的配额,被企业占有。

图3-1说明碳配额的机会成本对电力价格的转嫁,拍卖和自由分配这两种情况都可以用图3-1阐述。假定市场是完全竞争的,需求曲线为D,供给曲线向上倾斜为S,单位发电量排放的二氧化碳不变。当考虑到排放交易时,碳配额的机会成本也被计入可变的生产成本,这时生成一条新的供给曲线,这样电力价格从P上涨至P'。由于此时电力价格的变化与边际成本的变化是相同的,所以价格通过率是100%。此外还可以看到:在进行排放交易之前,生产者剩余等于三角形abc的面积,即总收入(Q0Obc)与总可变成本(Q0Oac)的差额。在面临竞争时,这种生产者剩余可以用于支付电力生产的固定成本,也可为电力生产商带来利润。那么在拍卖的情况下,生产者剩余将会等于三角形def的面积。可以看出,def的大小等于abc,这意味着进行拍卖的情况下,是否进行排放交易并没有改变总的生产者剩余,碳排放的总成本等于四边形adfc的面积,生产商通过制定更高的电力价格将成本全部转嫁给电力消费者,生产者剩余面临等额的减少。然而在自由分配情况下,生产者可以免费得到配额,但是他们仍然将这部分配额的机会成本转嫁给消费者,这就导致生产者剩余的增加,大小等于四边形adfc面积。由排放交易带来的生产者剩余的增加就是通常所说的“暴利”,它是由于溯往原则造成的。

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图3-1 碳成本向电力价格的传递率

注:S是不考虑碳成本时的供给曲线,S'是考虑碳成本时的供给曲线。

三 碳价对电价的转嫁

有很多原因会造成上述假设无法实现,从而导致二氧化碳成本转嫁到消费者的程度不同,生产者剩余、消费者剩余也将面临不同的变化。Sijm、Hers和Lise(2008)描述了一种现实的,但也更复杂的情况(见图3-2),即处于不同时期、不同生产技术的排放交易所造成的电力价格和生产者利润的改变。

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图3-2 碳排放交易后的电力价格变化和发电商利润变化

注意:较细的线S0代表进行排放交易之前的供给曲线,而较粗的线S1代表进行排放交易引入碳成本的供给曲线。阴影区域代表生产的每一单位所面临的二氧化碳的机会成本(在自由分配时,这意味着经济租金的转嫁能提高生产商的利润)。

从图3-2可以看出,在非高峰时期,电力价格由边际生产技术决定,即由煤炭决定,而在高峰时期,电力价格由燃气决定。假设不改变电力需求,碳排放交易所引起的电力价格的改变,在非高峰期时为ΔP1,在高峰期时为ΔP2。因为生产每一单位产品时的排放量,用煤生产会高于用燃气生产,所以ΔP1>ΔP2。观察图3-2可以看出,不同时期、不同生产技术条件下,采取拍卖或碳配额的免费分配所带来的生产商利润的改变,以及排放交易所带来的生产商利润的改变。例如在非高峰时期,进行排放交易之前,由于单位成本等于电力价格,所以此时的边际技术(燃煤)所带来的利润为0。对于采取拍卖而言,进行排放交易的成本转嫁后,此时的利润仍然为0。但是,如果配额被免费发放,则会使利润增加,大小为矩形dehi的面积。另外,当边际技术改变时,比如核燃料(这种情况下没有二氧化碳排放),在非高峰期时,无论采取拍卖还是自由分配,电力生产所获盈利会增加,大小为矩形cdgh的面积。这是因为在这两种情况下,在非高峰时期,成本是没有变化的,所以由排放交易所带来的利润都会增加。

在高峰时期,图3-2显示运用燃气技术时的价格。在进行排放交易时,如果采取拍卖方式,电力生产商的利润也是0,而当采取自由分配时,利润会增加,大小为mnts的面积。而对于不进行二氧化碳排放的生产技术,如核或水电,无论采取拍卖还是自由分配,这两种情况都会导致生产商利润的增加,大小为klro的面积。另外,如果采取化石燃料生产技术,如煤炭,会比使用燃气产生更多的二氧化碳,在高峰时期,采取拍卖时,碳排放交易会导致生产者剩余的减少。这是因为此时增加的总成本(dfjh)大于增加的总收入(lmsr)。然而在高峰时期,当采取碳配额免费分配时,燃煤技术进行生产会使得利润增加lmsr面积的大小。

从图3-2和表3-1可以看出拍卖或是自由分配分配方式并不影响二氧化碳的机会成本转嫁至电力价格,因此,也不影响价格带来利润的改变。事实上,拍卖与自由分配这两种分配方式只影响碳排放配额所造成的经济租金分配的不同。当采取自由分配时,这种经济租金被转移到排放补贴中,从而提高了生产者剩余。

表3-1 排放交易面临不同时间和生产技术情况下,电力生产商的利润变化

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注:此表中的符号见图3-2。

图3-3说明不同时期、不同技术条件下,二氧化碳的机会成本转嫁至电力价格的另一种方式,图中也呈现了一条边际成本历时曲线。这个曲线描绘了一年内特定技术下的电力价格,以及面临特定技术时所需的时间。x轴代表一年内的发电小时数,所对应的边际系统成本进行降序排列。y轴代表在一定负载期内(即每年的小时数),为满足电力需求进行生产的边际成本。因为电力价格受边际单位变化所带来生产成本变化的影响,所以不同时期,这种转嫁带来的电力价格的增加是不同的,这取决于边际技术的不同。因此,在特定的时期内,碳排放交易所带来的电力价格的平均增长不仅取决于碳配额的加权平均价格,还取决于这个时期内边际排放单位的加权平均排放成本。

最后,图3-3也可以用来说明通过二氧化碳机会成本的转嫁对生产商利润的影响。在每个小时或一定的时期内,在进行排放交易前,生产者剩余或利润等于这个时期每单位电力价格与成本之差与产出量的乘积。因此,假定电力需求不变,在进行拍卖的情况下,进行排放交易所引起的生产商利润的改变等于这个时期价格与成本的差额乘以产出量。此外,进行自由分配情况下,利润的改变等于每种技术对应的每单位的排放成本乘以总产量(也就是图3-3中的阴影区域)。

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图3-3 二氧化碳的机会成本转嫁带来的电力价格改变

四 欧盟的案例

所以关注欧盟的案例,主要是欧盟有大规模的电力市场,也存在完善的碳排放交易体系——欧盟排放交易体系(ETS)。2005—2007年是欧盟碳排放贸易机制第一个阶段,在这一时期实施欧盟碳排放贸易机制主要国家的电力价格普遍上涨,2005年年初法国、德国、意大利、波兰、西班牙、瑞典、捷克、荷兰和英国的远期电力价格出现上扬,直到2006年下半年这一轮上涨行情才结束,现货市场的情况也类似。但是通过上述的经验观察,可知的仅仅是实施欧盟碳排放交易体制与电价上涨是同时发生的,不能确定碳排放交易体制与价格波动是否有影响。电力价格本来就是易波动的,关于是不是碳排放交易引发了电力价格上涨,或者碳排放交易在多大程度上引发了电力价格上涨,理论界一直存在争议。一方面,这一阶段电力部门可以免费获得排放配额,碳排放交易的成本影响相对不直接;另一方面,很多其他因素也可能导致电力价格的上涨,如2005年之后燃气价格出现了上涨,因此至少远期电力价格的上涨部分可归结为燃料成本的增加。如果考虑电力现货市场,则影响因素更多,如电厂检修会影响现货电力的供给,而极端天气会影响现货电力的需求,要找到碳排放交易对现货市场电力价格的影响更困难。

很多学者坚持,从长期来看碳成本和电力价格之间的关系并不明确,因为在长期内电力价格受燃料成本、市场结构和生产能力的影响,2005—2007年的电力价格上涨主要取决于燃料价格的上涨,而与碳排放交易引发的碳成本转嫁无关,或相关系数较小。Sijm、Hers和Lise(2008)认为,没有明确的证据证明碳成本可以转嫁至电力价格,如果定义零售市场电力价格不包括税和燃油成本,那么2004—2006年欧盟碳排放贸易体系中碳成本转嫁对零售电力价格的影响相对较低。即使是经验观察,在2006年后期电力价格与碳成本之间的关系也越发不明显,这表明碳成本之外的因素成为影响电力价格的主要因素。不过这些学者也承认,在相对较短的时期内,尤其是在远期市场中,二氧化碳的价格与电力价格之间的关系还是比较明确的。这些时间点有2005年3月至7月期间时,二氧化碳的价格从10欧元/吨增长到30欧元/吨,还有2006年4月,二氧化碳的价格从30欧元/吨暴跌至10—15欧元/吨。

Bauer和Zink(2005)则坚定支持碳成本与电价间具有较强的传递关系,他们使用实证方法说明二氧化碳价格和电力价格之间的联系,首先通过画图来观察实际的和估计的电力价格的趋势,然后进行回归分析,得出电力和二氧化碳价格的关系,他们的回归模型为:

电力价格=常数+(X1×二氧化碳价格+X2×石油价格+X3×煤炭价格+X4×天然气价格)

随后他们提出四个假设:(1)电力价格的趋势只是由燃料价格的趋势决定,即所有燃料的转嫁成本为100%。(2)电力价格的趋势是由燃料和二氧化碳的价格趋势共同决定,只有燃料的转嫁成本为100%,电力生产商会受二氧化碳价格的影响,他们需要在市场上购买额外的配额。(3)电力价格的趋势是由燃料和二氧化碳的价格趋势共同决定,只有二氧化碳的的转嫁成本为100%。(4)电力价格的趋势只由二氧化碳价格的趋势决定,二氧化碳的转嫁成本为100%。Bauer和Zink发现,第四个假设所得出的结果是最符合的。基于这一发现,他们对简单线性方程的参数做出了估计:

电力价格=a+b×配额价格

他们发现,2005年1—6月,参数a和b的值分别为29.8欧元/兆瓦时和0.52吨/兆瓦时,这意味着当配额价格为20欧元/吨兆瓦时,电力价格会增加10.4欧元/兆瓦时。

欧盟实施对二氧化碳的排放配额除了导致消费者面临很高的电力价格外,电力生产商还获得了部分额外的利润,这一点引起了很多质疑和担忧。因为这会给对一些高耗电行业的国际竞争力,以及对电力终端用户,如家庭用户或一般的电力生产商和消费者产生影响。碳排放成本的变化带来的电力生产商的额外利润,被学者们称为“横财利润”(windfall profits),为削减这部分“横财利润”,研究者提出了各种的解决方案,如改善碳排放贸易机制分配机制,特别是分配份额的拍卖机制,征税暴利,控制欧盟碳排放权的交易价格,控制电力价格等。一个普遍接受的观点是对利润征税,实践证明这是一个合理的、鼓励低碳排放的政策。

从上述分析来看,碳排放交易不可避免地对电价产生影响,一方面是以“机会成本”进入电力生产的成本函数中。所谓机会成本,是不出售给其他参与者的成本。那么,基于最优市场行为的经济理论和达到最优的排放交易效率,电力生产商进行决策时应考虑二氧化碳配额的机会成本,将这种成本转嫁至电力价格,即使配额是免费获得的。另一方面是其影响程度将依据二氧化碳排放配额的分配方式和电力市场结构的不同而不同。本部分讨论了拍卖和自由分配两种二氧化碳排放配额分配方式,以及不同时期、不同发电技术交易下,碳排放交易对电力价格的传导,以及消费者剩余和生产商利润的影响。结果表明,碳排放交易对电力价格的传导是复杂的,一是生产商可以将成本部分转嫁至电力价格,但是电力价格变化的程度要取决于很多因素(例如碳配额的加权平均价格、边际排放单位的加权平均排放成本等);二是随着电力需求的变化,拍卖或是自由分配将以不同的程度影响二氧化碳的机会成本转嫁至电力价格,生产商利润在不同时期和不同技术交易下发生不同程度的改变。


[1]《联合国气候变化框架公约》(United Nations Framework Convention on Climate Change,简称《框架公约》,英文缩写UNFCCC),1992年6月4日在巴西里约热内卢举行的联合国环境与发展大会(地球首脑会议)上通过。