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碳排放权交易发展历程与展望

北极星大气网  来源:永安研究  作者:北京研究院  2021/8/29 8:48:02  我要投稿  
所属频道: 大气治理  关键词:碳交易 碳中和 碳排放

北极星大气网讯:摘要:我国碳排放主要集中在电力、热力生产供应业、制造业中的黑色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业,服务业中的交通运输、仓储及邮政业。其中电力和热力占比达到51%,超出全球水平(42%)。

目前国际上碳金融市场制度最为完善的是欧盟碳排放交易体系,已经发展为全球最大的碳交易市场。2019年欧盟碳交易额达1690亿欧元,占全球碳市场份额的87%。

欧盟碳金融市场的发展路径可分为兴起、初步发展与深化三个发展阶段。最新数据显示,欧盟排放交易体系涵盖了超11000个实体单位和超12000座的工业基础设施,已覆盖欧盟约45%的碳排放总量。

2015年欧盟碳期货市场交易量是现货交易量的30倍有余。截至2021年7月2日,欧盟排放配额连续期货结算价为57.25欧元/吨二氧化碳当量,折合人民币439元/吨二氧化碳当量。

我国于2011年开展碳交易试点。分别批准北京、上海、天津、重庆、湖北、广东、深圳和福建等八省市开展碳交易试点工作。

自2021年1月1日起,全国碳市场首个履约周期(截止于2021年12月31日)正式启动,覆盖2225家发电行业重点。生态环境部数据显示,中国碳市场覆盖排放量超过40亿吨,将成为全球覆盖温室气体排放量规模最大的碳市场。

按照上市初期49元/吨的价格、40亿吨CO2排放量的10%上市交易进行计算,全国碳排放权配额交易市场初期交易规模将达到196亿元。以欧盟碳期货交易量是现货的30倍的标准测算,碳期货年交易额将达到5880亿元。

正文:

一、碳达峰和碳中和定义

2020年9月22日,国家主席习近平在第75届联合国大会上提出“氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”。之后2021年两会将“3060”目标纳入十四五规划建议。

广义来说,碳达峰是指某一个时点,二氧化碳的排放不再增长达到峰值,之后逐步回落。根据世界资源研究所的介绍,碳达峰是一个过程,即碳排放首先进入平台期并可以在一定范围内波动,之后进入平稳下降阶段。

根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)提供的定义,碳中和,也称为净零二氧化碳排放,是指在特定时期内全球人为二氧化碳排放量与二氧化碳消除量相等(如自然碳汇、碳捕获与封存、地球工程等)。

二氧化碳是造成气候变化的温室气体(GHGs)之一,而其它温室气体(如甲烷)也能以二氧化碳当量的形式体现,因此广义的碳中和涵盖包括二氧化碳在内的各种温室气体。

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碳达峰是实现碳中和的前提条件,尽早地实现碳达峰可促进碳中和的早日实现。

据此,结合我国的承诺的时间节点:1)从现在至2030年,我国的碳排放仍将处于一个爬坡期;2)2030-2060年这20年间,碳排放要渡过平台期并最终完成减排任务。

二、中国碳排放基本情况

全球来看,电力和热力是全球温室气体的主要排放源。根据国际能源署组织(IEA)数据,2018年电力和热力行业排放量占全球温室气体总排放量的42%,欧盟和美国由于第二产业产比占比较小,电力和热力排放量占比仅分别为33%和38%,中国占比超出全球水平,达到51%,与印度持平。

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国内细分行业来看,碳排放主要集中在电力、热力生产供应业,制造业中的黑色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业,服务业中的交通运输、仓储及邮政业。

具体来看,占碳排放总量比重最高的行业为电力蒸汽和热水的生产和供应业,根据中国碳核算数据库数据,2018年占比达46.9%,其碳排放量之所以较高的原因在于目前我国电力生产主要依靠火力。2018年,火电占全国发电量比重为73.3%,到2020年火力发电虽有略微下降,但仍达到71.2%。由于火力发电的化石燃料为煤炭、石油、天然气,且煤炭为主要燃料,热力生产主要利用煤炭、油、燃气等能源,而化石燃料产生的CO2排放量较高,导致该行业碳排放较高。

其次为制造业中的黑色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业,碳排量占比分别为18.4%、11.4%。黑色金属冶炼及压延加工业主要包含炼铁、炼钢、钢压延加工及铁合金冶炼,而冶炼及钢压延加工(轧钢)的主要原料为焦炭、煤炭,因而其碳排放含量较高。非金属矿物制品业主要包括水泥、石灰和石膏及其制品制造,砖瓦、石材等建筑材料制造,玻璃、玻璃纤维及其制品制造,陶瓷、耐火材料、石墨及其他非金属矿物制品制造,其在制造过程中使用固定燃烧设备时使用化石燃料,进而排放二氧化碳。

服务业中的交通、仓储、电信,占比为7.7%,主要为交通运输过程中消耗化石燃料排放的二氧化碳。上述四个细分行业的碳排放量总和就高达87.6%,是碳排放的主要来源,也是碳达峰及产业转型的重点行业。

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综合来看,第二产业中的工业将是碳达峰产业转型的重要领域,细分行业将聚焦工业中的电力、热力生产供应业,工业制造业中的黑色金属冶炼加工与非金属矿物制品业,第三产业中的运输仓储业。

三、欧盟碳排放交易的运行和发展

3.1、碳交易理论基础

碳排放权是碳排放企业排放多余的温室气体而需要具备的资格。碳排放企业从其他企业购买碳排放权而获得相应的资格,这个碳排放权的交易价格就是碳排放企业为了获得碳排放权而支付的成本。

理论上,从买方角度来看,当这个成本小于企业自主减排温室气体的成本时,碳排放企业才会考虑购买碳排放权而实现更大的经济价值。也就是说,当企业选择自主减排这部分温室气体而需要花费的成本大于从市场购买碳排放权的价格时,碳交易才会形成。从卖方角度来看,只有当碳排放权卖方企业的碳创汇成本小于碳排放权交易价格时,交易才会形成,因为这种情况下卖方企业才可以通过碳交易获益。

因此,碳交易实现的基本前提是碳创汇企业的成本≤碳交易价格≤碳排放企业减排成本。也就是在这种情况下,通过碳交易能够让企业的价值得到帕累托改进,即卖方和买方的收益都得到提升。这是碳交易市场建立的理论根基,即利用市场手段来配置资源以实现碳减排。

碳金融的兴起源于《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》反映的国际气候政策变化,其内涵有狭义和广义之分,狭义上指碳排放权以及各项衍生品的交易,广义上则涵盖了服务于减排目标、转移环境风险的各项金融活动与制度安排,包括市场、机构、产品、服务、政策以及其他不可分割的要素,这些要素创新性地共同构建成了碳金融体系,为实现可持续发展、缓解与适应气候变化提供了一条低成本、灵活有效的途径。

其中《京都议定书》进一步构建了碳排放权交易制度的国际法基础,促成了碳交易市场的诞生,它是全世界第一个拥有国际法约束力、定量减少二氧化碳排放量的国际协议。《京都议定书》强调了市场机制在实现全球低成本碳减排中所起的关键作用,鼓励各国积极通过市场机制来降低碳排放。它在历史上第一次对发达国家规定了具有法律约束力的碳减排目标。因为《京都议定书》的强制性减排的法律约束,各国的碳排放额就因此变成了稀缺的资源,也就被赋予了商品的价值属性,可以在市场上进行交易,而碳排放权进行交易的平台就被称为“碳市场”。

3.2、欧盟碳金融市场的形成与发展

目前国际上较大的碳金融市场有四个,分别是欧盟碳排放交易体系(EuropeanUnionEmissionsTradingScheme,EU-ETS)、美国芝加哥气候交易所(ChicagoClimateExchange,CCX)、英国排放权交易制(UKEmissionsTradingGroup,ETG)以及澳大利亚国家信托(NationalTrustofAustralia,NSW),其中规模最大,制度最为完善的是欧盟碳排放交易体系。欧盟的碳排放交易市场于2005年就开始运行,已经发展为全球最大的碳交易市场。根据金融数据公司路孚特对全球碳交易量和碳价格的评估,2019年欧盟碳交易额达1690亿欧元,占全球碳市场份额的87%。从减排效果上来看,截至2019年,欧盟碳排放量相对1990年减少了23%。因此本章节主要对欧盟碳排放交易体系进行探讨。

欧盟碳金融市场的发展路径呈现循序渐进的阶段性特点,目前可分为兴起、初步发展与深化三个发展阶段。

(1)第一阶段:欧盟碳金融市场的兴起(2005年-2007年)

2005年,欧盟排放权交易体系正式建立,同年启动了碳期货与期权交易。建立初期即有28个成员国加入,覆盖机组容量达到20MW以上的电厂和炼油、钢铁、水泥、制砖、造纸等行业,这些行业的排放量总和约占欧盟总和的50%。2005年全年实现碳排放配额现货交易3.6亿吨,交易金额达到72亿欧元,碳期货与期权市场也受益于现货市场呈现出欣欣向荣的景象。

这一阶段,欧盟实行“总量控制、负担均分”的原则,由成员国自下而上提出碳排放总量控制目标,再依据欧盟整体以及各成员国的减排承诺,以内部合理协调的方式向各成员国分派了最终需承担的减排义务。在分配方式上,欧盟选择了“祖父法”,即依据历史排放水平来相应分配碳排放额度。

然而上述制度设计存在一定缺陷,无法严控碳配额供给,为第一阶段末市场动荡埋下伏笔。2006至2007年间碳配额的市场价格近乎下降至零,碳交易量也受此影响骤减,市场混乱状况屡屡发生。

幸而以碳期货为主的碳金融衍生品市场充分发挥了价格发现功能,对现货市场起到了关键支撑作用,碳衍生品市场价格与交易量一直保持在合理区间内,整个碳金融市场才得以安全过渡至第二发展阶段。

(2)第二阶段:欧盟碳金融市场的初步发展(2008年-2012年)

第二阶段欧盟排放交易体系的覆盖规模得到扩大。在区域上,除28个成员国之外,又新增纳入了挪威、冰岛和列支敦士登公国3国,覆盖上述区域约45%的碳排放量。在行业范围上,2012年1月起,欧盟将国际航空业也划入了温室气体排放管控范畴。

基于上阶段末的惨痛教训,欧盟碳金融市场也自此拉开改革序幕,控制市场上流动的碳排放配额供给量成为各项举措的核心要义,着手实施政策缩紧。在内部配额管理方面,尽管仍然沿用国家分配计划和“祖父法”的分配方式,但欧盟在确定市场配额总量及各成员国的分配量之前,新增了一道调整流程,即核实各成员国上期排放量数据,据此调整之前确定下发的碳排放配额。在市场交易制度上欧盟也作出了大幅整改,设立市场稳定基金以稳定市场交易价格。在价格剧烈波动时相机采取回购或抛售行为,进行事后调节。这一手段的有效性当即得到验证,在2008至2009年间被欧盟频繁采用,通过回购碳排放额度,成功促使碳价格从第一阶段末的低迷逐渐回升到合理水平,平抑市场波动,保护市场参与者的碳投资积极性。

(3)第三阶段:欧盟碳金融市场的发展深化(2013年-至今)

这一时期,欧盟碳金融市场的发展广度与深度持续扩大,预计将对欧盟减排目标发挥更大的贡献。在发展广度上,最新数据显示,欧盟排放交易体系涵盖了超11000个实体单位和超12000座的工业基础设施,已覆盖欧盟约45%的碳排放总量。

在发展深度上,此阶段是欧盟碳金融市场的重大改革时期,碳排放配额分配方式作为欧盟排放交易体系的核心,变革力度前所未有。前两个阶段一直沿用的国家分配计划与祖父法的分配机制弊端日渐暴露,市场负面反馈明显,交易价格波动不合理,市场持续低迷。因此在第三阶段,欧盟吸取教训,以“市场化机制”取代“计划式机制”,使配额分配实现动态化。具体表现在:适当提高配额拍卖分配比例,降低免费分配比例;具体至免费配额分配方式而言,改“祖父法”为“基线法”,即在每一产业部门选取生产效率最高的前10%的企业制定出一个基准数,再用基准数与该行业内各控排企业的历史产出及调整系数相乘,最终得到每个企业实际分配得到的免费配额。“基线法”的确立对整个碳金融市场的影响深远,相对于传统的分配方式更加灵活有效,既能减轻配额供给超标的问题,同时也推进企业将节能减排与提高生产效率相结合,实现免费配额分配的相对公平。

受益于现货市场的制度变革,碳期货市场呈现了迅猛的发展态势,交易量远超现货市场。碳期货的市场交易主体除了控排企业,涌入了大批金融机构与其他类别的投资者。截至2013年底,碳期货交易量占欧盟碳排放配额的比例超过85.7%,其中这一比重在场内交易中甚至高达91.2%,2015年碳期货市场交易量甚至是现货交易量的30倍有余。经过长年的探索与发展,碳期货目前已俨然成为欧盟碳市场中最活跃、最成熟的碳金融衍生产品,其价格发现功能在维持碳市场稳定上发挥重要作用。

碳期货成交量与交易价格之间相关性不明显。如2010-2013年间,交易量级逐步攀升,而结算价格却逐年下降,市场持续低迷,2013-2017年间情况则相反(图4)。2017年以来交易量重心逐渐上台,价格大幅回升,截至2021年7月2日,欧盟排放配额连续期货结算价为57.25欧元/吨二氧化碳当量,折合人民币439元/吨二氧化碳当量。

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四、中国碳排放交易的运行与发展

4.1、碳交易试点省市运行情况

我国是全球减排资源最丰富的国家,为国际上其他碳金融市场提供的大量的减排资源,但目前我国对于碳市场的建设相比西方国家还较为落后,尚在探索阶段。

我国于2011年就开展碳交易试点。2011年10月国家发展改革委办公厅发布《关于开展碳排放权交易试点工作的通知》,正式批准北京、上海、天津、重庆、湖北、广东和深圳等七省市开展碳交易试点工作,2016年福建碳交易市场启动,目前,全国共有8个地区在开展碳排放权交易试点,一旦全国性的碳交易体系启动,将步入碳排放交易的市场阶段。

从各试点地区碳市场覆盖行业范围来看,各省市均已将碳市场的范围扩展到几十种不同行业中,覆盖企业数量总数两千多家,在各省市范围内已初具规模效益。从表1各省市的对比情况来看,深圳市覆盖企业数量居首635家,其次是北京市490家,覆盖数量最少的是天津市114家和湖北省138家。

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表2和图7是8个试点地区的碳价走势、交易量、交易额等情况。可以看出,广东省、天津市和上海市碳交易成交额位居前三,湖北省、深圳市和福建省成交额明显靠后。从八年来的碳价走势来看,北京市碳价一直居高,重庆市、天津市和福建省的碳价较低,整体控制在100元之内,远远低于欧盟碳价。

在我国,由于《期货交易管理条例》规定期货交易只能在经批准的专业期货交易所进行交易,而七个试点碳市场均不具有期货交易资格,因此各碳交易机构纷纷从远期产品入手,探索碳金融衍生品的开发。广州碳排放权交易所于2016年2月发布了《远期交易业务指引》,并于3月28日完成了第一单交易。广碳所碳远期为场外交易(OTC)的非标准协议,由广碳所承担交易监管、交割以及信息披露的职责。由于是非标协议,交易撮合的难度较大、市场流动性较低,成交较为清淡。

湖北以及上海推出的碳远期产品均为标准化的合同,采取线上交易,与碳期货的形式和功能已相差无几。湖北碳远期产品于2016年4月推出,首日交易量便高达680.22万吨、交易额超1.5亿元,此后日均成交量几乎是现货交易量的10倍以上,显示出旺盛的市场需求。上海碳配额远期产品于2017年初正式启动,为适应我国碳市场的管理规则(每年6月为现货履约期),共设定了四个履约月份(2月、5月、8月和11月),为适应金融机构与控排企业不同的需求,上海碳远期产品还设计了灵活的交割方式:对于需要履约的控排企业,可以进行实物交割;对于非实需交易者或者单纯利用远期产品实现套期保值功能的企业,则可以采取现金交割。上述标准化的碳远期产品先行,为碳期货产品的开发探明市场,为我国碳期货产品的设计提供了借鉴参考。

4.2、全国碳交易市场

近日,上海环境能源交易所股份有限公司发布关于全国碳排放权交易相关事项的公告,对全国碳排放权交易的交易方式、交易时段、交易账户等相关事项进行了明确,以规范全国碳排放权交易及相关活动,保护各方交易主体的合法权益,维护交易市场秩序。

2020年12月底,《2019—2020年全国碳排放权交易配额总量设定与分配实施方案(发电行业)》《纳入2019—2020年全国碳排放权交易配额管理的重点排放单位名单》和《碳排放权交易管理办法(试行)》相继发布,全国碳排放权交易市场第一个履约周期正式启动。配套文件按照2013-2019年任一年排放达到2.6万吨二氧化碳当量及以上的标准,筛选出全国2225家发电行业重点排放单位纳入2019-2020年全国碳市场。2021年发电行业将率先启动上线交易,“十四五”期间石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、航空等高排放行业也将陆续纳入全国碳市场,到“十四五”末,一个交易额有望超千亿的全球最大碳市场将在中国建成。

生态环境部数据显示,中国碳市场覆盖排放量超过40亿吨,将成为全球覆盖温室气体排放量规模最大的碳市场。自2021年1月1日起,全国碳市场首个履约周期(截止于2021年12月31日)正式启动。全国碳交易系统原计划于2021年6月底开始线上交易,目前因故推迟,具体时间待定。

碳市场交易体系主要由碳排放权注册登记系统、交易系统和结算系统三部分组成。全国碳市场的三大系统将分属上海、武汉两地:上海是交易系统所在地,武汉是注册登记系统和结算系统的所在地。

全国碳排放权现货交易市场的正式启动为碳排放权期货的推出带来利好。2021年4月19日,广州期货交易所揭牌仪式正式举行,4月16日,证监会在发布会上表示,将探索研究碳期货的市场建设,指导广州期货交易所积极稳妥推进碳期货的研究开发工作。

我国是全球最大的碳排放国,2019年,我国是全世界碳排放量最多的国家达101.7亿吨,碳排放量占全球碳排放量比重达27.92%,2020年根据数据显示我国碳排放量已达到102.51亿吨,从单位GDP碳排放量来看,我国处于中位水平,较发达国家仍有较大差距。

中国碳论坛等机构在去年底共同编写的《2020年中国碳价调查报告》预计,全国碳交易市场建立之初的碳价格约为49元/吨,到2030年有望达到93元/吨,本世纪中叶将超过167元/吨。此外,该报告考虑到中国在调查开展后作出碳中和承诺,认为最新价格预期很可能高于调查结果。

按照上市初期49元/吨的价格、40亿吨CO2排放量的10%上市交易进行计算,全国碳排放权配额交易市场初期交易规模将达到196亿元。以欧盟碳期货交易量是现货的30倍的标准测算,碳期货年交易额将达到5880亿元。因此随着境内碳排放现货市场的正式上线,境内外投资者也十分期待相关衍生品市场的推出。

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