研究成果

国家自然科学基金杰出青年项目“能源经济与管理”(批准号71625005)成果(部分)科普性介绍

作者:审核者:发布时间:2022-02-17浏览次数:308

本成果是国家自然科学基金杰出青年项目“能源经济与管理”(批准号71625005)研究成果的重要内容,项目负责人周鹏教授,起止时间2017.01-2021.12。概括如下:

成果摘要

        碳排放权交易是控制二氧化碳排放、应对全球气候变化的一种重要政策工具。本项目从宏观碳市场政策设计和微观企业减排行为两个视角出发,深入探究了碳市场建设中的若干重要科学问题,主要内容包括碳交易效率影响因素,市场势力、交易成本和碳排放权分配方法对碳交易效率的交互作用,兼顾公平和效率原则的碳排放权分配方法,企业应对碳约束的决策框架,碳市场和消费者低碳意识双边作用下的企业减排策略选择,行业竞争强度对企业减排行为的影响等。


主要研究成果介绍

1)碳排放权分配、交易成本、市场势力和碳交易机制成本有效性

碳交易体系设计思想来源于科斯的产权定理,碳排放权分配是碳交易机制中的重要组成部分,合理的碳排放权分配是保障碳交易市场有效运行的基础。当碳交易市场完全竞争且没有交易成本,碳交易市场总能取得成本有效性,并与排放权分配方法无关。然而,现实中碳交易市场很可能存在交易成本(一般碳交易平台都会收取一定的交易佣金)和市场势力(大企业通过自己的势力操纵碳价格),两者导致碳市场效率损失。那么当市场存在交易成本和市场势力时,不同的分配方法是不是会导致不等的效率损失?若是选择合适的分配方法,是不是可以降低两者造成的效率损失?

本项目通过探究碳分配方法、交易成本和市场势力对碳交易机制成本有效性交互影响,发现免费分配下,若市场势力企业获得的碳排放权与实际碳排放量相等,则市场势力导致的效率损失可以消除;交易佣金导致市场效率损失,政策制定者必须取消交易成本中的交易佣金。

1  分配方法、交易成本、市场势力对碳交易机制成本有效性影响


2)碳排放权分配、成本转嫁和碳交易机制公平

企业是主要碳排放来源,根据“污染者付费原则”,企业有责任对自身产生的碳排放进行付费,这也是碳交易机制主要规制企业的原因。部分碳市场为了避免给企业造成太大的成本负担,给予企业免费碳配额。那么,若企业获得免费碳配额,企业并没有为排放付费,但仍然将碳成本转嫁给消费者,获得超额收益,则认为企业行为有失公平。若企业需要的碳排放权主要通过付费购买(比如拍卖),同时企业转嫁了碳成本,则企业碳成本转嫁行为相对公平。

基于此,本项目使用碳成本转嫁指标评价了不同分配方法的公平性,发现碳分配方法确实影响企业碳成本转嫁水平。祖父法和拍卖法下企业的碳成本转嫁水平相等,大于基准法下碳成本转嫁水平。建议基准法作为碳交易市场构建初期政策制定者吸引企业参与的分配方法,在碳交易市场成熟之后使用拍卖法。

2  分配方法、市场结构、企业单位成本特征和成本转嫁关系


3)考虑企业非理性行为的新碳排放权分配方法设计

合适的碳分配方法不仅需要考虑公平和效率原则,还需要尽量保证企业能够完成履约。若分配方法不合适,导致很多企业不履约,那么碳市场成本有效性也无法实现。对于如何促进企业履约,政策制定者设计了一系列的未履约惩罚机制,包括罚款、扣除碳排放权、计入失信记录、取消优惠政策等措施。现有的碳交易市场实践中,受规制单位一旦没有履约,一般同时面临多种处罚措施。尽管如此,我国碳交易市场仍旧出现企业不履约现象,究其原因可能是企业并不完全理性。那么,考虑企业可能并不理性决策,这种情况下不同碳分配方法是否影响企业履约行为?如何设计碳分配方法,既保证企业接受程度较高,满足公平和效率原则,促进企业减排,同时确保履约?

基于此,本项目综合考虑免费分配企业可接受度高但造成禀赋效应,拍卖分配高效但企业接受度低,设计出两阶段分配方法:第一阶段,企业通过拍卖法和市场交易来履约;履约期末,完成履约的企业获得一部分相当于免费配额的补贴;而未完成履约的企业不仅不能获得补贴,还要面临一定的未履约惩罚,未履约惩罚与缺失碳配额成正比。比较而言,两阶段分配方法融合了拍卖的高效率、免费分配的高接受度、提高了履约率、同时避免了禀赋效应。

3  多种原则下不同分配方法比较分析图


4碳约束下的企业决策模型和分析框架

作为碳减排的关键主体,工业企业临的碳约束压力日益增强。近年来学者围绕碳约束下的运营决策相关问题展开研究,并已取得一系列富有价值的研究成果。为掌握研究现状,系统形成碳约束下企业决策的理论分析框架和研究体系。有必要厘清“当前企业面临的碳约束压力具体有哪些类型?碳约束下企业会采取哪些运营管理策略?当前学者又构建了哪些面向碳约束的企业运营决策模型?”等问题。

基于此,本项目提出了企业面临的碳约束和可选择应对策略的内涵定义及分类方式,总结分析了碳约束下的企业运营决策建模研究趋势和方法,并在此基础上提出了碳约束下的企业决策分析框架。研究发现,企业面临的碳约束可分为政策驱动型、市场驱动型和自然驱动型三大类;碳约束下的企业策略可分为独立碳减排、联合碳减排和碳排放补偿三大类;碳约束下的企业决策分析框架,从上至下依次包括识别碳约束、选择商业策略、制定运营决策三大步骤。

4  碳约束下的企业决策分析框架


5)考虑消费者低碳意识的碳交易企业减排与定价决策

在各级政府推进低碳政策的同时,消费者低碳意识逐步形成,产品低碳程度将成为同行企业竞争的一项重要指标。那么,在政策驱动型的碳排放权交易机制和市场驱动型的消费者低碳意识影响双边碳约束下,企业会做出怎样的减排与定价决策?碳排放权交易价格和消费者低碳意识强度对企业减排行为和社会经济效益有怎样的联合影响?这两个作用力之间又有何交互效应?

本项目探究了碳排放权交易价格和消费者低碳意识强度对企业减排力度、产品定价和企业利润的联合作用,及两个作用力的交互影响。研究结果表明,企业均衡产品价格对碳排放权交易价格更为敏感,而企业均衡利润受消费者低碳意识强度影响更大;当消费者低碳意识强度较低时,碳排放权交易价格对均衡产品价格的影响相对较小;当碳排放权交易价格较高时,消费者低碳意识强度对企业均衡利润的影响相对较小。

5  企业面临来自政策环境和市场环境等多方面碳减排压力


6)行业竞争强度对碳交易企业决策的影响

现实情况中,一个行业中可能存在多个竞争性企业,不同行业的竞争强度也不尽相同,宏观调控者常常需要同时规制和引导竞争强度各异的多个行业中的企业进行减排。因此,探究碳排放权交易价格和消费者低碳意识强度这两个减排杠杆在不同竞争强度下对企业的作用效果,对政府制定合理的碳减排政策具有重要参考价值。

基于此,本项目将所构建双边碳约束下的双寡头企业减排与定价两阶段博弈模型拓展至多寡头企业竞争情形,求得多寡头企业博弈均衡结果。研究发现,提升碳排放权交易价格对不同竞争强度下的产品均衡价格影响差别不大,且对不同竞争强度行业中的企业都可能有利;而提升消费者低碳意识强度对不同竞争强度下的产品均衡价格影响差别较大,且对不同竞争强度下的企业利润都有不同程度的损害。