碳排放交易机制第一次被用于解决气候问题,是在1997年签署的京都议定书中。到目前为止,世界上已经有31种碳排放交易体系(碳排放交易体系),涵盖了电力,工业,建筑,交通等众多产业。电力在许多国家都是二氧化碳排放的主要来源,所以研究人员极其重视碳交易机制在电力行业中所发挥的作用。
1碳交易市场
1.1发展背景
排放权交易体系(emissions trading scheme)这一概念是美国经济学家戴尔斯(Dell Steals)首先提出来的,并于1997年在《京都议定书》中被正式运用于温室气体减排。碳交易机制是以二氧化碳排放权和衍生品为市场化交易机制来内化环境负外部性为碳排放主体代价以实现二氧化碳减排。
1.2主要内容
欧盟碳排放交易体系与新西兰碳排放交易体系是目前世界范围内碳交易市场逐渐发育成熟的典型。碳交易体系涵盖5个关键要素。
1.2.1覆盖范围
在碳排放量大,固定源排放占主导地位的产业中,电力,建筑,地面交通及航空往往纳为碳市场主要涵盖目标。2021年我国推出的第一批全国碳交易市场只涵盖了电力行业中的2 225个市场,今后还会逐步推广至石化,化工,建材,钢铁,有色,造纸以及航空等其他重点产业。图1是世界碳市场的行业覆盖范围。
1.2.2总量设定
总量设定的方法有自上而下法与自下而上法两种。前者以总量目标为依据,综合考虑碳排放强度、经济发展水平等因素确定配额总量,后者以强度目标为依据,以实体企业为起点,依据控排企业年度排放量对配额总量进行累积估算。我国碳市场是以两种方式结合为原则的,配额总量在所有试点地区排放总量中所占比例为1~2。
2碳交易促进电力脱碳的机理研究
碳交易市场主要是通过价格传导机制来促进电力高企转型,本文在文献〔11〕中对欧盟碳市场促进电力行业减排机理进行了解释。与欧洲相比,中国的电源结构主要由煤电组成,天然气发电费用较高,难以简单地依靠碳价来促进火电燃料的转化,中国的碳配额大多是按照基准线法无偿发放的。短期内落后煤电机组面临最大的减排压力,碳交易退出速度加快,远期新能源的优势更加突出,清洁能源的投资规模和结构比重会发生变化。
3电力碳交易的关键技术概述
3.1碳足迹核算
电力企业碳足迹核算和碳排放计量为企业配额分配提供数据基础,构建精准标准化碳排放核算体系对完善碳配额分配制度至关重要。我国已经初步构建了包括总量指标,强度指标,交易指标等在内的发电企业碳排放统计指标体系。其中在线监测法和碳排放核算法为总量指标测量的主要方法,对比分析了二者经济性。考虑到碳排放的区域型特征及随后电力碳交易的范围拓展,提出涵盖电力生产侧,供给侧与消费侧在内的区域碳排放核算框架。
3.2节能改造
煤电企业减少碳成本的有效途径是进行以煤电技术改造为主的节能改造,发展煤炭清洁转化,高效利用技术,提高燃煤发电效率,亚临界机组增温改造备受瞩目。目前国内煤电装机30万千瓦至60万千瓦级亚临界机组约占在役煤电机组总量的1/2.对亚临界机组进行升温改造对提高机组效率,减低单位碳排有着十分重要的意义。通过对各种改造方法的比较,进行亚临界机组566°C/600°C增温改造的效果最好,对机组进行566°C增温可以使供电煤耗下降到305 g/(kW·h), 600°C时的供电煤耗会小于290克/(kW.h)。
3.3碳资产管理
为了迎接碳交易市场所带来的机遇和挑战,电力企业需要强化对其碳资产的管理。以发电企业为研究对象,对发电企业的碳资产管理做系统的规划。生产部门在开展节能技改项目和测算投资风险时,有责任对碳盘查过程进行优化,查清企业碳资产底数和提供规避碳交易履约风险的数据支撑。财务,投资部门承担减碳项目投资计划及资产增值任务,并对碳价趋势进行预判,提高碳资产智能化管理水平。随着碳市场的深化,国内企业对碳资产管理的需求越来越强烈,除了自建管理部门之外,还出现了专业的碳资产管理公司——国家电投碳资产管理有限公司。
4电碳协同的未来前景
我国碳交易市场建设尚不成熟,与此同时电力需求也在逐年增加,注重碳市场和电力行业协同发展要着重从以下几个方面进行改进。
一是健全碳市场价格机制,当前我国碳交易市场仍然以产出为基础分配配额,今后要逐步实现碳市场向总量控制设计的转变,而随着碳市场的逐渐走向成熟,市场主动性也要进一步得到发挥。一是持续紧缩配额基准值以确保碳市场有效性,二是逐步整合基准线以进一步提高碳市场公平性,三是在产生拍卖收入的前提下逐步推出配额拍卖制度以提供更强碳价信号。
二是促进电力市场协同建设,电力市场和碳市场参与方具有重合性,它们的行为决策将以不同的时间尺度和方式对两大市场产生同步作用。一是强化政策协调,从政策层面完成碳交易,绿证交易和电力交易的对接;二是尽快建立全国统一电力市场,从交易范围层面完成电,碳交易有机协同。
三是新型电力系统建设:电力行业要加快自身低碳化转型步伐,建设新能源为主新型电力系统,重视清洁能源发电,储能及其他相关技术研究,在强化电力系统数字化建设中,利用人工智能,数字孪生及区块链技术高效利用能源。
四是大力发展绿色金融体系在碳配额交易市场基础上,深入发展绿色信贷、绿色债券、绿色基金为主要产品的绿色金融,促进电力企业在供给侧获得绿色资产增值并发挥绿色金融服务实体经济功能。
结束语
我国碳交易市场较国外起步晚,现已初步构建了基于中国特色的第一批涵盖发电企业的国家碳交易市场,并在今后的发展过程中逐步拓展了产业的覆盖范围。
碳交易促进电力高企转型可以划分为短期冲击与长期冲击两种。短期内由于碳成本过高,滞后火电会加快退出市场,远期清洁能源的优势会更加凸显。电力企业参与炭交易涉及4大关键技术,以碳足迹核算为基础支撑、以节能减排为核心手段、以CCUS为关键、以碳资产管理为系统性方案、以碳资产价值发掘为目标。
在图与目标方面,今后要强化电碳协同建设、进一步健全碳市场与电力市场、强化二者有机协同、积极建设新型电力系统、大力发展绿色金融体系。
参考文献:
[1] 汤文达. 我国碳排放权交易试点省市碳排放配额分配比较研究——以京津沪粤深五省市为例[J]. 现代商业, 2014(11): 284-285.
[2] 彭纪权, 金晨曦, 陈学通, 等. 我国电力市场与全国碳排放权交易市场交互机制研究[J]. 中国能源, 2020, 42(9): 20-24; 47.