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文献分析 | 环境规制是否改善了发电技术的结构?

发布时间:2022-09-25作者:潘鹏程 中央财经大学绿色金融国际研究院

原文标题:Does environmental regulation improve the structure of power generation technology? Evidence from China’s pilot policy on the carbon emissions trading market(CETM)

原文作者:Li Xie, Zhichao Zhou , Shimin Hui,

原文期刊:Technological Forecasting and Social Change

一、研究背景与创新点

改革开放以来,中国经济高速增长。2014年中国GDP达到6359110亿元,成为“10万亿俱乐部”的一员美国。经济总量居世界第二位。此外,中国的碳排放总量为97.6亿吨,成为世界上最大的碳排放国。同时的中国经济增长和碳排放水平给经济、健康和福利带来巨大压力其居民。2020年以来,中国国家主席习近平在国际社会多次公开场合宣布“中国将在 2030 年前达到碳排放峰值,并在 2060 年前实现碳中和。”为顺利实现这一目标,中国采取了控制温室气体排放的不同环境法规实现绿色增长经济和可持续发展。碳排放交易市场(CETM)是一个重要的市场以激励为基础的环境监管政策工具推动温室气体减排,践行低碳发展。发电行业有一直是实施CETM的关键行业。由于发电技术的结构特点,即高煤耗、高排放的能源,其发展必然受到低碳的制约政策。中国CETM正式开通前,首次合规中国碳市场发电行业周期2021年1月1日启动,燃煤企业2162家发电行业,碳排放量45亿吨。2021年8月,交易账户开户率达到80%。CETM 政策的碳减排目标将影响发电行业在高端和高端之间的选择低排放发电技术,这将影响中国发电技术结构。在这方面,CETM在中国试点实施的项目提供了一种准自然实验探索是否基于市场激励的环保法规优化发电技术结构。除次,基于CETM试点政策,采用差异法研究市场的影响以激励为基础的区域结构环境规制发电技术成为了新的研究热点。

本文的主要贡献有以下几个方面:首先,本研究构建了发电企业如何调整发电技术结构的理论模型,从理论上分析引入 CETM 的影响——以市场激励为基础的环境规制结构发电技术。第二,利用试点政策CETM作为自然实验,中国发电数据行业被用来实证检验该政策对不同地区发电技术结构及不同的碳配额分配方法。最终根据调查结果,提出政策建议以改善中国的建设CETM。

二、研究设计

CETM 政策的主要思想是分配一定数量的重点碳排放单位的碳配额。然后,在他们拥有之后完成一年的生产经营,如果碳排放产生的碳配额少于它们的碳配额,剩余的碳配额可以放入CETM进行交易,超过其的关键单位碳配额将购买剩余部分以匹配其碳排放量。在这个过程中,碳配额将成为成本或收入,企业在生产经营中需要考虑。当一个企业当前碳排放超标和碳配额供不应求,企业将不得不购买碳配额CETM,从而产生额外费用。但是,当企业当前的碳排放量低于配额时,碳配额过剩,企业可以将碳配额出售CETM,从而产生额外收入。这些政策特征可以通过建立电力成本或利润模型来表达代制造商,这是本研究的基础探讨 CETM 政策对发电技术结构的影响。考虑到 CETM 试点政策的运行特点,本研究扩展了 Arellano 和 Serra (2007) 的模型,本次使用的模型公式如下:

其中下标i、t、k分别代表区域、时间和第k个变量,Yit代表发电技术每个区域的结构。Treati 是 CETM 试点的虚拟变量政策;如果某个地区实施并干预了策略,则处理i= 1。相反,如果策略未实施,然后处理i = 0。timet 表示时间虚拟变量;如果某个时间是在 CETM 试点政策实施之前,价值为 0;否则为1。Xkit代表一系列控制变量影响区域发电技术结构的;μi 和 γt分别代表区域和年份固定效应;εit 代表一个随机干扰项。在这个计量经济学模型中,相互作用系数 β 是核心解释变量的估计系数。在本研究中,反映了CETM 试点政策对发电技术结构的变化。

三、实证分析

为了评估 CETM 试点政策对发电技术结构的影响,本研究采用双向固定效应模型进行差异回归估计,以及全样本计量经济回归结果如下表:

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表中第(1)和(2)列代表估计结果高排放电力平均利用小时数全样本以火力发电(tth)为代表的发电机组,以及两列估计结果是对比分析时是否添加控制变量,结果表明交互作用系数为 -40.21,当控制变量为未添加。而且,加入一系列控制变量后,系数进一步下降到-436.9,在5%的水平上显着;这表明在不控制其他因素的情况下,CETM 试点政策包含一系列对发电技术结构有不同影响的因素,导致交互项的估计系数不显着。在控制了这些因素,突出市场激励型环保法规对发电技术结构的影响,可以显着抑制以火力发电(tth)为代表的高排放发电机组的平均利用小时数,从而减少化石燃料和发电中的碳排放。主要原因就是在CETM试点政策实施过程中,高排放发电企业,即火力发电企业,实行碳排放配额。如果他们增加高排放发电机组的平均利用小时数和产生多余的碳排放,他们必须购买碳配额从市场上弥补缺口,从而产生超额成本,这将激励企业减少使用高排放发电机组,从而实现碳减排。第(3)和(4)列显示了低排放发电机组的平均利用小时数,以水电(twa)为代表。与回归结果比较高排放发电机组,低排放发电机组发电机组,第(3)和(4)列,显示控制是否无论是否增加变量,CETM试点政策对低排放电力平均利用小时数都有一定的促进作用发电机组。一方面,碳排放限制可以迫使发电企业加快清洁能源开发利用发电技术,如水电。另一方面,增加以水电为代表的低排放发电机组的平均利用小时数可以产生过剩的碳配额,可以在 CETM 上出售以产生额外收入。

总体而言,计量经济回归结果表明:在现实中,在以市场激励为基础的环境规制CETM中,可以优化发电技术结构和推动发电低碳发展。

四、结论与启示

中国的 CETM 试点政策是一个很好的自然实验来检验基于市场激励的环境法规的绩效。根据31个省的发电行业数据,直辖市、自治市2009-2017年,本研究采用差异法,实证分析了基于市场激励的环境规制是否改善了发电技术结构。结果表明:(1)在国家层面,CETM试点政策可优化发电技术结构,减少了高排放的平均利用小时数发电机组,以火力发电(tth)为代表,提高低排放电力的平均利用小时数发电机组,以水力发电(twa)为代表。后除去不使用水电的天津和上海,上述结论仍然成立。(2)在区域层面,CETM试点政策对发电技术的影响东部地区的结构明显好于东部地区中西部地区。特别是除了天津和上海,东部地区的CETM试点政策可以发挥重要作用拥有多种发电技术的城市。(3) 从从碳配额分配方法的角度来看,与实行历史申报、联合申报、自我申报的试点地区。

基于上述发现,政策含义如下。第一,政府要全力以赴全面推进国家CETM建设,引导各地区、行业积极探索推进碳建设排放权交易市场,并鼓励东部地区继续在不断创新交易模式的同时,保持CETM的发展优势。此外,东部地区应努力支持中西部地区赶超促进经济发展,增强供电能力,完善CETM机制,实现协同发展各地碳排放交易市场逐步形成一个国家和行业范围内的综合 CETM。第二,在国家CETM建设初期,“基线法”可用于区域碳配额分配具有更好的经济、政治和文化环境,而其他地区可采用“历史法”分配碳配额前期逐步推进向“基线”过渡方法”在中后期。这不仅会提高碳排放权交易主体参与的积极性CETM还促进了碳排放之间的竞争市场交易主体,从而实现政策目标CETM 并为其建设和运营提供支持国家层面的 CETM。第三,政府应加快发展新型能源发电技术,如风能和太阳能,形成以新能源为主体的新型电力系统,大力发展电网友好型先进发电技术。此外,它应该多元化互补和灵活的权力发电技术,提高功率调节的灵活性面临碳排放约束时的发电技术结构,并显着减少高排放的运行时间发电机组。

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原文摘要

The carbon emissions trading market(CETM) policy is a market incentive-based environmental regulation, and its implementation effect in a country that is transiting from a planned to a market economy needs to be thoroughly analyzed. This study uses China’s power generation industry as a sample to examine the impact mechanism of the CETM pilot policy on the power generation technology structure from 2009 to 2017. The results show that (1) at the national level, the CETM pilot policy has improved the power generation technology structure. This policy has promoted and restrained the utilization level of low- and high-emission power gen eration technology projects, respectively. (2) At the regional level, the policy has had better effects on the eastern region. (3) Regarding the carbon quota allocation methods, the "baseline method" has consistently reduced enterprises’ carbon emissions in the CETM. This study does not only provide empirical evidence for the effect of implementing market incentive-based environmental regulations in China but also provides a decision-making reference for enhancing the construction of China’s CETM and improving the structure of power generation technology.

作者:

潘鹏程 中央财经大学黄埔研究院研究生

指导老师:

王 遥中央财经大学绿色金融国际研究院院长

原创声明

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新媒体编辑:张伟玲