碳配额初始分配与跨期碳市场效率研究

发布时间：2020-05-13 13:09

【摘要】：由温室气体引起的全球气候变化将给本世纪人类发展与自然系统造成严峻挑战,限制气候变暖要求全球大幅、持续的减少温室气体排放。以欧洲为领导者所实施的排放权交易体系在全球气候变化治理中发挥重大影响。为了以低成本实现碳减排目标,2013年后中国陆续实施了7个试点碳市场,并在2017年年底启动全国统一碳市场。新的全国碳市场建设可能面临一系列新情况、新问题,故有必要借鉴欧洲碳市场发展经验,围绕我国碳市场建设和运行中潜在关键科学问题开展前瞻性研究。碳市场建设涉及两个紧密相关的关键问题:碳配额初始分配和碳市场效率。因此如何科学合理地分配全国配额,以及如何提高碳市场有效性,是当前在我国碳市场建设和运行面临的重要议题。为解决上述问题,本文基于“自上而下”分配模式创新地提出了省际配额分配方法和排放源配额分配方法,同时分析了拍卖分配有效性;系统地考察了多种框架下如何实现跨期碳市场有效性,这些分析框架包括多种跨期流动机制、市场势力、减排技术进步以及环境负外部性。具体地,本文主要工作和创新性结论如下:(1)考察了省际配额分配问题,提出基于减排成本优化的省际配额分配方法,获得省际碳配额初始分配结果。本文利用中国宏观投资数据、CO_2排放量数据,估计出国家边际减排成本函数,并推导出各省市边际减排成本函数。在2030年中国碳减排目标约束下,建立全国减排总成本优化配额分配模型,进而得到了各省市2030年排放配额和减排配额。与其他主流分配方法比较,本分配方法具有成本有效的优势。(2)基于行业视角,考察了排放源配额初始分配,提出了基于效率、公平和可行原则下的多目标优化配额分配方法。其中,效率原则以工业增加值最大化刻画,公平原则以基本碳排放权与绩效碳排放权加权之和刻画,可行原则以历史排放平均水平刻画,将该分配方法用于广东石化、化工、水泥、钢铁、有色金属和电力6个重点排放行业配额分配,获得了各行业的2030年排放配额。排放越多的行业,其万元增加值排放配额对物质本存量变化越敏感,而对排放总量越不敏感。实证表明基于多目标优化分配结果更具为合理,它不仅可有效克服单目标分配的缺陷,而且可得到不同决策偏好下的最优分配结果。(3)考察拍卖市场势力如何影响成本有效性,比较混合分配和纯拍卖分配福利差异。本研究考虑以下情形:在拍卖市场中存在一个具有市场势力的大企业,它可充分地操纵拍卖价格,在产品市场中为产量领导者,其他若干个边缘小企业是拍卖价格接受者,且在产品市场中是产量跟随者。研究结果表明:在拍卖市场势力影响下,无论混合分配(免费和拍卖相结合)还是纯拍卖分配方式,实现拍卖有效性条件是拍卖总配额恰好等于均衡下企业排放量总和(有效总配额);否则拍卖分配无效率。混合分配和纯粹拍卖分配两种方式福利存在两点差异:(i)当市场势力企业持有正的免费配额,前者的有效总配额大于后者;(ii)当不考虑环境负外部性时,前者产生的福利要大于后者。(4)研究了配额初始分配对完全竞争的跨期碳市场效率影响。构建两期离散的动态竞争性的碳市场情形配置模型(不考虑产品市场),考察了初始分配对无储存与借贷机制(无存贷机制)、单独储存机制及储存与借贷混合机制(存贷机制)三种机制下的跨期碳市场效率影响。研究结果表明:无存贷机制下的碳市场有效性严格地依赖于初始分配,若初始分配有效,则跨期市场有效;否则无效。若第一期初始配额充足时,则单独储存机制下的跨期市场有效,跨期碳价满足Hotelling规则;否则无效,且第一期价格大于第二期贴现价格。存贷机制下的跨期碳市场有效,其有效性与初始分配无关,跨期碳价满足Hotelling规则。(5)研究了配额初始分配对非完全竞争的跨期碳市场效率影响,并比较两种分配方式的福利差异。考虑如下情形:市场中有两类企业(大型企业和边缘小企业),在固定计划期内受排放总量约束。产品市场中两者均为价格接受。大型企业在碳市场中具有市场势力,可充分操纵碳价,边缘企业都是碳价接受者。研究表明:考虑产品市场的跨期碳市场有效性要求贴现边际碳生产率跨主体相等且跨期相等,存贷机制下每个企业整个计划期的排放总量与无存贷机制下的排放总量相等。基于预期视角提出了两种新的初始分配方式,即基于排放预算和基于生产计划分配方式,发现两者存在以下福利差异:若市场势力企业和边缘企业有相同的排放预算,且碳边际收益较高,则基于生产计划分配的福利水平要优于基于排放预算分配。(6)分析了总配额如何随减排技术进步动态调整,并考察了环境负外部性框架下的企业排放行为调整问题。结果表明:在纯流量和纯存量负外部性情形下,总配额随技术进步递减,在混合负外部性情形下这种效应则不确定。相对于社会最优路径,企业通常前期排放过多而后期排放过少,结果扩大了社会成本。在极少数情形下,若企业首期边际环境损害与第二期贴现边际损害之比等于CO_2存量衰减率时,市场分离均衡可实现社会均衡。最后本研究提出了一种数量-价格混合政策,该政策可调整企业排放行为达到社会最优,同时实现排放总量控制有效。
【图文】：

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第1章绪论1.1 选题背景自 20 世纪中期以来，全球所观测到的显著性气候变暖引起了全世界广泛关注，，已为 21 世纪人类可持续发展面临的重大挑战。图 1-1 显示了自工业化以来年度全球平均气变化情况，表明自 1950 年以来全球气候系统性变暖。IPCC（Intergovernmental PaneClimate Change）第5次评估报告[1]指出在人类工业化（1850年）以前，CO2浓度约为280p目前已经达到 387pmm，达到人类历史最高水平。该报告重申了全球气候变化与温室气排放的重要关联性，并指出 95%可能性是由人类活动造成自 20 世纪中期以来全球气候暖。目前已经观测到许多气候变化所产生的风险和挑战，如海平面上升、极端天气和气事件增加、生态系统破坏和水资源减少等，表明自然和人类系统对气候变化非常敏感。制气候变暖要求全球尽快制定社会经济发展和气候政策，落实各国减排责任，大幅、持的减少温室气体排放。

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暨南大学博士学位论文1.4 研究思路、方法与内容1.4.1 研究思路本研究主体内容包括两部分：配额初始分配研究、跨期碳市场有效性研究，研究思路框架如下图。两部分内容主要逻辑关系为：通过碳配额初始分配，明晰交易主体的碳排放权之后，碳配额才能进入市场进行交易，即碳配额初始分配是碳市场交易前提；初始分配完成之后，通过市场交易进行再分配，跨期碳市场的再分配效率可能受到初次分配影响。
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：F832.5;X196

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