时间: 2025-03-12 05:22:05 | 作者: 华为网盘网页版登录入口
综述：中国国家碳排放交易体系（ETS）首阶段成效评估及其对全球气候行动的启示
本文通过一系列分析中国国家 ETS 首阶段数据，评估其成效，为后续政策制定和他国提供参考。
在应对气候平均状态随时间的变化的全球行动中，碳市场作为一种基于市场的有效手段，在《联合国气候平均状态随时间的变化框架公约》第 28 次缔约方大会（COP 28）上非常关注。中国作为全球最大的 CO2排放国，为实现碳达峰和碳中和的目标，积极地推进国家碳排放交易体系（ETS）的建设。自 2011 年起，中国陆续开展了 8 个区域试点，并于 2017 年公布了针对发电厂的国家计划，2019 - 2020 年进入首个履约阶段，2021 年要求相关企业完成首阶段义务。中国国家 ETS 一经推出，便成为全世界最大的碳市场，在首个履约阶段，对 2011 家火力发电厂（共计 4474 个机组）进行监管，每年覆盖 42 亿吨 CO2排放，规模远超欧盟排放交易体系（EU ETS）和美国区域温室气体倡议（RGGI）。
然而，中国国家 ETS 运行和合规性的事后评估，和相关减排效果的研究却相对匮乏。以往的事后研究大多分布在在 EU ETS、美国 RGGI、中国区域试点等其他碳市场，针对中国国家 ETS 有效性的定量研究由于缺乏系统数据一直未能开展。部分研究仅在一系列假设下对中国 ETS 进行理论或事前分析，无法反映实际效果。本研究基于机组层面的监测和订单特定交易数据，对中国国家 ETS 在首个履约阶段的表现和有效性进行了事后分析，旨在填补这一空白，为中国后续 ETS 政策制定和其他几个国家构建碳市场提供参考。
在国家 ETS 的建设过程中，机组监督管理力度明显地增强，尤其是对燃料质量的监管。在首个履约阶段，大部分国家机组（或相关产能）对燃料质量进行了监测和报告，监测比例从 2019 年到 2020 年有大幅度的提高。此前监管水平较低的小型、年轻和东部机组，在这期间监测比例提升最明显。通过这一些监测数据，国家 ETS 对高排放机组进行了针对性管理，采取初始配额供应不足的策略。在首个履约阶段，虽然碳配额总体略有过剩（比总核实排放量多 3.60%），但高排放机组仍面临配额不足的情况，需要购买额外配额以合规，而低排放机组则有盈余配额可出售获利。
中国 ETS 市场在首个履约阶段总体表现稳定，临近履约截止日期时交易活跃度大幅度的提高。碳价相比来说较低，平均为 43.60 元 / 吨 CO2，与 EU ETS 和美国 RGGI 同期相比处于较低水平，但市场稳定性较高。在履约合规方面，首个履约阶段中国 ETS 的整体合规率较高，近 93.87% 的受监管机组完全合规，几乎所有义务（99.61%）都得到履行。不过，初始配额供应越充足的机组，合规情况越好，小型机组由于初始配额短缺最大，合规率相对较低。
监测多个方面数据显示，受中国 ETS 监管的发电厂燃料质量有显著改善，燃料中的碳含量下降了 1.35%，降幅大于非监管电厂。同时，ETS 覆盖的发电机组碳强度一下子就下降，电力和供热机组的碳强度分别下降了 2.46% 和 3.13%，而非监管机组的碳强度却有所上升。碳强度的降低是中国 ETS 减排的主要驱动力，从 2019 年到 2020 年，电力相关碳排放仅增长 1.75%，若不是碳强度降低，增长幅度将达 2.72%；供热相关碳排放则下降了 10.45%，其中碳强度降低贡献了大部分减排量。
中国发电企业在首个履约阶段采取了多种措施来减少碳排放并满足 ETS 义务，最重要的包含提高燃料质量、增强能源效率、推广清洁燃料和淘汰老旧机组。这些措施对减排和履行 ETS 义务具备极其重大作用，且预计在未来仍有较大的减排潜力。例如，提高燃料质量在首个 ETS 阶段和未来分别占总减排量的 30.72% 和 16.08%；增强能源效率在 2019 - 2020 年和 2020 - 2030 年的减排潜力中分别占 56.47% 和 24.24%；推广清洁燃料（特别是生物质能）预计在 2020 - 2030 年的减排中贡献 25.82%；淘汰老旧机组在 2019 - 2020 年和 2020 - 2030 年的减排潜力中分别占 12.81% 和 33.85%。
中国国家 ETS 虽然已取得一定成效，但仍需持续的政策改革和创新。在首个履约阶段，尽管机组监管得到加强，但仍存在一些问题。例如，初始碳配额供应相对宽松，导致碳价较低，市场活跃度不足，部分时期交易清淡，无法支撑碳价稳定。此外，当前的激励机制可能没办法满足中国减排的宏伟目标，适当增加 ETS 成本（如减少免费配额）有望刺激企业持续减排，尤其是高排放企业。同时，目前的配额分配规则导致大部分交易集中在履约期末，企业获取配额时间较晚，不利于合理的安排配额管理。因此，采用基于质量的规则提前分配配额，并改进当前的可交易绩效标准（TPS）方法，对于稳定碳市场、促进企业减排和技术升级具备极其重大意义。
为实现全面合规，还需加强对违规企业的经济处罚力度。目前，非合规企业的处罚相对较轻（2 - 3 万元 / 家），不足以有效约束企业行为。此外，中国国家 ETS 目前仅覆盖部分发电企业，非监管单位的碳强度呈上涨的趋势，这凸显了将 ETS 覆盖范围扩大到所有发电企业乃至其他高排放行业（如钢铁、水泥行业）的紧迫性。
在减排措施方面，提高燃料质量虽然在首个 ETS 阶段效果非常明显，但由于优质煤炭储量有限，未来其对减排的贡献可能有限。相比之下，淘汰老旧机组具有巨大的减排潜力，但在实施过程中需要谨慎制定政策，避免过早淘汰导致投资损失、失业和电力供应不足等问题。此外，加强能源效率提升（如升级技术、发展热电联产）和推广清洁燃料（特别是生物质能和天然气），不仅对当前减排至关重要，对未来实现减排目标也具备极其重大意义。ETS 政策可通过分配额外碳配额等方式，鼓励企业积极采取这些减排措施。
本研究的详细评估有助于进一步探究国家 ETS 对中国碳达峰、碳中和目标以及全球气候平均状态随时间的变化和人类健康的影响。未来的研究可将空气污染物纳入考量，设计气候导向的空气污染政策和协同政策体系，以实现减少气候平均状态随时间的变化和环境污染的协同效益。同时，中国国家 ETS 建设的经验教训，也能为其他几个国家（如印度、巴西）构建国家 ETS 提供有益的借鉴。
研究人员构建了一个新的中国发电厂碳排放机组层面数据集，整合了生态环境部提供的机组层面监测数据和订单层面的 ETS 交易信息。该数据集涵盖了中国国家 ETS 首个履约阶段的所有发电企业和非监管的火电厂，共计 5520 个机组，所属 2162 家企业。数据集包含了燃料消耗、监测的燃料质量、净热值、电力和供热输出、ETS 属性（如初始配额和核实义务）以及机组特性（如机组类型、容量、年龄、地理位置等）等详细信息。
基于监测的燃料质量和净热值，研究人员采用特定公式对中国发电厂的 CO2排放量进行估算。对于未监测的机组，按照相关规定将其燃料碳含量设定为最低水平。在合规性评估方面，受监管机组需通过返还等量配额来履行 ETS 义务，理论上 ETS 义务等于实际排放量，但在首个履约阶段，对燃气机组和燃煤机组的义务进行了限制，以避免企业承受过大经济压力。研究人员通过合规率来量化机组的合规情况，合规率即履行义务（或返还配额）占总义务的比例。
为评估不同减排措施对中国发电企业减排和 ETS 合规性的影响，研究人员运用普通最小二乘法进行回归分析。回归方程的因变量包括电力相关碳强度、供热相关碳强度、碳排放、初始配额盈余率、ETS 销售财务收益或履行义务的合规率等。自变量包括与提高燃料质量、增强能源效率、推广清洁燃料、淘汰老旧机组相关的因素以及负荷率等控制变量。在此基础上，结合中国环境规划院的规划和相关官方政策，研究人员对 2025 年和 2030 年的潜在减排量进行了预测。
本研究存在一定的局限性。部分机组的燃料质量未被监测，依规定将其燃料碳含量设为最低水平，可能会引起排放量高估。随着机组监管的慢慢地增加，未来研究将持续更新数据集以获取更准确的估算。研究仅聚焦于国家 ETS 的首个履约阶段（2019 - 2020 年），未来研究可扩展到第二阶段及后续阶段，同时综合分析中国的试点 ETS，以更全面地评估其有效性。由于中国国家 ETS 实施前的数据有限，目前的评估难以完全区分 ETS 的减排效果和系统的下降趋势，需在获取 2019 年前详情信息后进一步分析。
研究采用的普通最小二乘法（OLS）线性回归可能因潜在的遗漏变量、测量误差或同时因果关系而引入偏差，未来可探索使用两阶段最小二乘法（2SLS）等替代方法获取更可靠的结果。此外，本研究的线性样本外预测未考虑边际收益递减，可能高估潜在减排效果，未来可基于长期数据应用非线性模型解决这一问题。最后，碳捕获、利用和存储（CCUS）技术虽具有巨大减排潜力，但其技术和经济可行性仍不确定，随着该技术的发展，有必要进一步探索其在碳减排中的作用。