碳排放权交易的市场以及定价研究

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第一章 绪 论
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第一章 绪 论
§1.1 研究背景及意义
§1.1.1 研究背景
如今，一场以低碳为浪潮的绿色革命正在席卷全球。面对这种发展趋势，我
国政府从中国的实际情况出发，在 2009 年末提出了到 2020 年单位国内生产总值
二氧化碳排放比 2005 年下降 40%-45%，并作为约束性指标纳入国民经济和社会发
展中长期规划的目标。
我们知道，人类社会面临的根本困境，就是人类日益增长的需求与生产力、
自然资源之间的矛盾，人类对于煤炭和石油等碳基能源的大规模开采，一方面满
足了我们在物质消费、资源利用、能源消费等多方面的膨胀的需求；另一方面，
人类的活动范围已经开始逼近地球的承载极限。很多不可再生的矿产和油气资源
正在快速消耗殆尽，过度的资源、能源消耗和不可逆转的环境破坏，导致人类生
活环境出现了严重的生态危机。大气中二氧化碳等温室气体的浓度增加，使全球
变暖的趋势不断增加。据中国社科院 2009 年《社会蓝皮书》显示，2008 年全国因
地震、雪灾和冰雹等极端气候灾害造成的损失达到了一万亿元。号称地球第三极
的青藏高原，冰川融化的速度加快，中国国土部地质调查局通过四年的摇杆监测
发现，近三十年来青藏高原的冰川总面积已经减少了 1/10 以上。预计到 2050 年
冰川面积将减少到现有面积的 72%，到 2090 年将减少一半，冰川融化将影响到亚
洲 24 亿人口，占全球人口的 40%，严重威胁到人类的生存和发展。
1988 年，联合国环境规划署和世界气象组织共同成立了“政府间气候变化专
门委员会”（IPCC），其在第四次评估报告中警告说，如果到 2030 年，全球能源结
构仍以化石燃料为主导，按照二氧化碳当量计算，全球温室气体排放量将会增加
25%—90%。世界气候组织认为，如果按目前排放量继续等值排放，大气中二氧化
碳等温室气体的体积浓度将近乎直线增长，2050 年为 450ppm，2100 年将增加到
520ppm,增长趋势令人担忧。
由于《京都议定书》的法律约束，各国的碳排放额逐渐成为一种稀缺资源，
在议定书规定的发达国家与发展中国家共同但有区别的责任前提下，具有流动的
可能性，同时因为发达国家能源利用效率高，自身减排成本高 、难度大，而发展
中国家能源效率利用低、技术落后，减排潜力大，成本也相对较低，这导致了同
一减排单位在不同国家巨涌不同减排成本的现实，形成了一个可以获取利润的价
格差。这样，有效减排可以获得奖励，超额排放将受到惩罚[1]。
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表 1-1 2007 年全球温室气体浓度及 WMO-GAM 监测的全球温室气体趋势
CO2(ppm)
CH4(ppm)
N2O(ppm)
工业化前数据
280
700
270
2007 年全球浓度
383.1
1789
320.9
2007 年浓度与 1750 年相比
137%
256%
119%
2006 年—2007 年的绝对增加
1.9
6
0.8
2006—2007 年的相对增加
0.50%
0.34%
0.25%
过去 10 年平均年度绝对增加
2
2.7
0.77
数据来源：世界气象组织《2007 年全球大气观测中的温室气体状态》
随着温室气体等环境问题不断突出，对国家和公民的财产造成了许多危害，
公众对环境保护的关注度不断提高。如何降低温室气体以及其他环境污染对国民
经济发展造成的损失，正日益成为我们面临的重要课题。首先，排放二氧化碳等
温室气体是典型的外部不经济型。以往，排放企业不需要考虑居民的健康、财产
等因素就直接向大气排放污染物，也没有在排放后给予相应的赔偿。因此当企业
为了获取源源不断的最大收益时，排放的二氧化碳等温室气体也将不断增多，但
是排放企业相应的成本却没有多大变化。这种外部不经济型导致排放企业不顾社
会责任和公共义务，单纯从经济利益出发，必然导致环境质量的不断变坏以及温
室气体的不断增多。其次，排放企业在排放二氧化碳等温室气体过程中，对环境
容量的使用会增加社会负担，因为排放污染物需要较少的成本，可社会在改善环
境过程中却代价高昂。因此，为了减少二氧化碳的排放，人们需要考虑改善这种
外部不经济型的状况。而排放权交易就是将外部成本内部化的一个很好的解决环
境问题的方法。为了控制排放企业将污染成本转嫁给社会以及公众，在排放容量
总量一定的情况下，让排放量在国家之间、地区之间通过排放权交易市场来进行
交换，以提高排放企业治理污染的积极性以及环境、社会的和谐发展。
同时，《京都议定书》还引入了一项联系发达国家和发展中国家的机制——
清洁发展机制（CDM）。CDM 是发达国家与发展中国家之间的合作，发达国家通
过资金和技术的方式与发展中国家展开项目合作，通过项目的实现来获取“核证
减排量（CERs）”，用于发达国家缔约方完成在议定书第三条下的承诺。CDM 因为
是三个机制中唯一一个联系发达国家与发展中国家的纽带，有效地解决了发达国
家成本高的问题，同时发达国家提供的资金和技术也帮助发展中国家在经济增长、
温室气体减排等问题上得到同步发展，有利于发展中国家走可持续发展的道路。
为了走可持续发展的道路，应对突出的气候问题，国家与企业等各方都在不
断地发起行动通过制定各种环境保护的措施等来控制环境污染行为，由环境污染
引发的排放权交易开始成为我们关注的对象。
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§1.1.2 研究意义
温室气体排放造成的环境问题正日益威胁我们的生存环境，也是我们必须去
面对的问题。在发展中产生的问题需要在发展中去解决，环境问题的产生是由于
人类的不正常活动造成的，需要在发展过程中运用各种手段去解决。在我国逐步
以市场机制作为资源配置的重要手段的背景下，以经济学的视角和方法来剖析碳
排放权交易具有时代紧迫性与必要性。
由于中国是最大的发展中国家，同时也是世界温室气体排放大国，随着时间
的推移，我们必将面临巨大的发展动力以及减排压力的困扰。为了尽快摆脱贫困，
中国对自己有限的环境资源进行掠夺式的开采与开发，使得环境污染等问题比一
些发达国家还要严重。面对日益严重的环境问题，人们都在反思发展的代价，并
着力寻找符合人类生存规律的发展道路。面对日益复杂的环境问题和经济问题，
传统的环境政策由于缺乏灵活性以及治理成本高的原因，已逐渐无法取得令人满
意的结果。碳排放权交易作为一种低成本解决温室气体排放的手段，已越来越受
到人们的重视。
由于我国人口众多，底子薄，经济发展尚处于初级阶段，在治理环境的过程
中，缺乏相应的资金投入和技术的支撑，而利用碳排放交易市场可以有效地利用
市场来配置资源，达到减排成本最小化，技术最优化，从而在资金约束的条件下
满足社会经济发展对环境容量的再分配的目的，并有助于为决策层规范和引导环
境的可持续发展提供良好的理论和实践经验。碳排放权交易作为一种特殊的排放
权交易，它能引进国外的资金和技术，通过对其的研究，可以达到实现环境资源
的优化配置，为我们走可持续发展的道路提供新的管理思路和手段。
当排放权可以交易时，企业可以根据自身的情况对排放权进行交易。首先，
每个企业都有自己的排放指标，企业只能在规定的时间里，将自己的二氧化碳排
放量控制在这一指标之内。如果企业通过技术创新，使得自身减少了排放量，那
么，其多余的排放量就可以拿到市场上去出售，从而获得收益。反之，一些企业
如果要扩大生产则需要购买其他企业的排放权，增加自己的排放指标，在排放权
的买卖中，市场会形成一个反映供给和需求的定价。
排放权交易的重要问题之一就是定价，因此，开展定价方面的研究对于维护
发展中国家在全球碳交易市场上的合法权益具有重要意义。
§1.2 文献综述
§1.2.1 国外文献综述
近年来，排放权交易是经济学界探讨的热门词汇之一，由于西方发达国家开展
的研究早，并且在实践方面获得了不少经验，因此，研究国外文献对于我们透视
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国外的碳交易市场、并加快国内碳交易市场发展的有益保障。
开展排放权交易理论研究最早的国家是美国，其在排放权实践方面上也走在
了前列。Croker 主要从产权角度出发，认为产权手段在空气污染控制方面具有广
阔的应用性，为排放权交易理论奠定了一定基础。Misiolek 则主要从企业的排他
性操作出发，研究排放权交易市场，提出具有市场势力的企业，通过排他性操作
来增加竞争对手的成本，能有效降低排放企业治理污染的效率[2]。
Hahn 主要以存在具有市场势力的企业与竞争性企业的条件出发，研究排放权
交易商的均衡问题。他指出，竞争性企业再边际成本与排放权价格相等时会产生
一种均衡结果，并且排放权的最终拥有量与初期分配数量无关。同时，对于垄断
企业而言，边际治理成本与排放权的价格不一定相等，因此出现了市场失灵的状
况；当垄断企业初始分配超过或者低于排放权的需求量时，市场便会产生无效性，
从而影响市场效率的发挥[3]。
Tietenberg 指出，由于市场势力可以通过自身实力影响排放权的价格，但是
却不能在排放治理成本上发挥作用，所以新的排放企业在市场势力的作用下将会
注重企业污染的治理。在新排放企业不断的增加的情况下，相应地，排放权的需
求量也将增加，从而促使排放权价格的不断上涨，因此新排放企业有可能更加注
重污染的治理。当这些新排放企业缺乏补偿来源时，排放权交易的卖方有成为市
场垄断者的可能性。但是当当地的管理当局认为排放权的价格被操纵时，将会使
用行政特权以适当的作价来购买这些排放权，这样的作用主要有两个：第一是促
使新增加的排放企业不断去获取排放权；第二是可以防范在市场上形成市场势力
不利于碳排放权价格的稳定的状况出现[4]。
Stavins 主要从存在交易成本出发探讨排放权交易市场。他指出交易成本对整
个碳交易市场具有一定影响。当边际成本不为 0 时，则从而形成排放权的价格与
成本不一致，成本效益将出现新的均衡点。因为交易成本增加后会对排放权的供
需产生不利影响，从而排放权的交易数量会减少[5]。Misiolek 则分析了实施成本
与政策工具的关系，并据此确定经济激励与直接控制哪一个有更少的成本效应[6]。
Rose 等指出，免费分配方案导致了效益损失；在分配效应上排放企业所有者
占有了全部的稀缺性价值，而社会公众没有得到相应补偿；从长期看，免费分配
也在总体上降低了企业的生产能力，并且在一定程度上妨碍竞争[7]。
Gandgaharan 也是研究了交易成本的特点与作用，并以洛杉矶碳交易市场为样
本，分析得出，越是交易初期，交易成本的作用越重要，但是当市场逐渐发展到
成熟阶段后，交易成本的作用将呈现下滑趋势[8]。
Athanasions 给出了农业初始排放权分配的一个讨价还价模型；Cramton 等对
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拍卖方式和“祖父制”(grandfathefing)2 种分配方式的优缺点进行了比较，认为二
者有各自的适用条件[9]。
Borenstein 等学者在研究不同机制下的排放权初始分配的有效性问题中发现，
从部分拍卖到完全拍卖需要一段时间的过渡。Sartzetakis 证明了在排放许可证的规
则被恰当地设定并且企业的削减成本是正的情况下，排放权交易市场的财富占优
规律将阻碍资源的有效配置，即市场机制可能失效。2004 年，他进一步研究了当
生产成本与削减成本不一致的情况，结果表明，如果产品市场不是完全竞争的，
初始排放权的计划分配在一定条件下将优于市场配置[10]。
Westskog 把Hahn 的模型扩展到考虑多个工厂具有市场垄断力的情况，所得出
的结果仍然与 Hahn 的结论一致。Malik 在Hahn 工作的基础上做了进一步思考，
研究了一个工厂具有市场支配力，同时存在一个或者多个不服从工厂排放权交易
市场的情况。在分析中，他得出一个 Hahn 所没有提到的结论，即如果所有的工厂
都是顺从的，则具有市场支配力的工厂可能选择拥有超过它所需要的排放权的数
量，并使剩余的排放权从交易市场上退出。Malueg 指出，如果产品市场是寡头垄
断，排放权的市场配置会导致社会财富的减少[11]。
§1.2.2 国内文献综述
徐玉高、付玉等以当今国内、国际的环境问题状况作为分析依据，对我国建
立具有国际形象力的碳交易市场做出了分阶段的规划，来适应我国经济和社会发
展要求。同时，根据国内、国际碳交易市场的实际，还从市场架构方面提出了自
己不同的策略与方法[12]。
张小全等则从我国林业 CDM 项目出发，研究了其发展的特点与前景；宋宗水
分析了我国开展林业 CDM 的优势；陈根长、李怒云则主要研究了我国林业 CDM 项
目的影响程度。
刘伟平以国际碳交易市场的产生和影响分析视角，着重探讨了国内碳排放交
易市场以及发展碳排放权交易市场对我国林业、经济的影响等。因为中国是发展
中国家，现阶段不需要减排，但是随着中国排放的二氧化碳逐渐增大，未来必将
面临巨大的减排压力，所以及早开展碳交易市场研究还是很有必要的[13]。
杨红强认为，《京都议定书》对发展中国家不需要减排的承诺对我们是有利的，
并应该在这段有利期内积极利用先进技术和资金发展国内的碳交易市场，并积累
和发达国家开展碳排放权的谈判[14]。
程南洋认为，国际碳交易受到环境保护政策的影响。因为环境保护政策的颁
布会对成本成本产生影响，继而对整个碳交易的成交量产生不利作用。同时，我
国应这种处理好产业结构调整与能源结构的关系，充分利用市场的调节作用以及
碳排放权交易的市场以及定价研究
6
政府的监管作用，建立和完善国内的碳交易市场，争取属于自己合法权益的话语
权[15]。
徐嵩龄，贺菊煌等主要从温室气体的减排态势进行分析，研究了各个排放主
体在不同时间段的温室气体排放，并从实际出发，探讨了各国在气候谈判中为了
维护自己的利益需要采取的相应措施[16]。
赵卫华则指出市场参与者获得的初始排放权的数量可以用来表示不完全竞争
条件下价格的偏离程度。这一结论对于对于管理当局的政策制定有重要价值。陈
德湖认为有效分配方式对社会福利的提高具有一定作用。
李寿德探讨了排放权交易的复杂性，并对碳交易的发展提出了自己的想法。
施圣炜则用期权知识的观点来阐述碳排放权定价问题[17]。
林巍等站在公平性的角度，提出了一种基于公理体系的排放总量分配模型；
汪俊启等发展了这一模型；张志耀等在给出排放权分配的 3 个原则和相应的 3 种
方案的基础上，提出了群体重心模型，应用群体决策方法以得出较为理想的分配
方案；李寿德等分析了免费分配条件下的排放权交易对市场结构的影响，认为在
某些极端的情形下，免费分配条件下的交易可能使得潜在的进入者成为产品市场
的垄断者[18]。
庄贵阳则从欧盟在气体排放权交易方面的实际出发，研究了欧盟在实际操作
中的有益经验，并结合中国的实际，提出了相应的制度建议[19]。肖江文、赵勇等
则从排放权交易中的寡头角度进行研究，并根据博弈模型探讨了寡头在交易中的
行为以及作用[20]。
我国在免费分配方面的理论研究和实践较多，在定价出售和拍卖方面的研究
较少，主要是由于我国排放权制度仍处于起步阶段，真正意义上的排放交易政策、
规则和市场尚未形成，这时采取免费分配模式更具现实意义。初始排放权分配可
以说是环境经济学在实际中的一个新问题。虽然取得了一系列有价值的研究成果，
但总体研究仍处于起步阶段，实践中发现很多问题需迸行进一步研究。
§1.3 本文研究框架
本文分为如下几部分：
第一章介绍了课题的研究背景以及研究意义、创新点与不足，并着重介绍了
国内外碳排放权交易的相关研究文献。
第二章阐述了碳排放权交易过程中所涉及的相关理论,并对排放权交易理论
产生的背景以及排放权交易的特征以及意义做了介绍，最后对碳排放交易的运行
机理等进行了相关分析。
第三章分析了国内外碳排放交易的现状，首先对碳排放权交易的市场现状作
摘要：

第一章绪论1第一章绪论§1.1研究背景及意义§1.1.1研究背景如今，一场以低碳为浪潮的绿色革命正在席卷全球。面对这种发展趋势，我国政府从中国的实际情况出发，在2009年末提出了到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%，并作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划的目标。我们知道，人类社会面临的根本困境，就是人类日益增长的需求与生产力、自然资源之间的矛盾，人类对于煤炭和石油等碳基能源的大规模开采，一方面满足了我们在物质消费、资源利用、能源消费等多方面的膨胀的需求；另一方面，人类的活动范围已经开始逼近地球的承载极限。很多不可再生的矿产和油气资源正在快速消耗殆尽，...

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