李繼峰 張 沁 張亞雄 王 鑫

(1.國家信息中心經(jīng)濟預(yù)測部，北京100045;2國家發(fā)展和改革委員會，北京100045;3.法國可持續(xù)發(fā)展和國際關(guān)系研究院，巴黎75337)

2009年11 月哥本哈根會議前夕，我國政府宣布了到2020年在2005年基礎(chǔ)上單位GDP碳強度下降40－45%的目標。為確保該目標的實現(xiàn)，2011年初，國家發(fā)布了“十二五”規(guī)劃綱要，提出單位GDP溫室氣體排放量下降17%的約束性指標，同時明確提出要逐步建立碳排放權(quán)交易市場(以下簡稱“碳市場”)。7個省市試點地區(qū)計劃于2013年各自建成碳市場，2015年逐步拓展到全國范圍。當前，無論是國家層面還是試點地區(qū)層面，都圍繞碳市場建設(shè)的各個環(huán)節(jié)，緊鑼密鼓地開展著研究工作。郭日生、彭斯震［1］系統(tǒng)介紹了碳市場的基本元素和特征，涵蓋了市場形成、現(xiàn)狀、運行規(guī)律等。李繼峰、張亞雄［2］就我國“十二五”時期建立碳交易市場的整體思路進行了探討，并給出了若干政策建議。宣曉偉［3］則描繪了我國碳交易市場未來發(fā)展路線圖。

自2013年，各地方試點碳市場開始試運行，并通過碳排放權(quán)交易形成市場價格(簡稱“碳價格”，下同)。盡管碳價格由市場自行決定，政府不宜干預(yù)。但是根據(jù)國際經(jīng)驗，政府需要檢測碳價格對行業(yè)競爭力的影響程度，以便于調(diào)節(jié)市場上的配額總量并對競爭力受到過大影響的行業(yè)進行一定的補貼。例如，歐盟基于行業(yè)競爭力分析，找出了100多個受碳價格影響較大的行業(yè)，并提出要在歐盟排放權(quán)交易系統(tǒng)的第三階段(從2013年開始)，對這些行業(yè)免費發(fā)放排放權(quán)［4］。我國雖然尚未建立全國碳市場，地方試點也是從2013年才開始試運行，但是也應(yīng)未雨綢繆，及早開展這項研究。

1 碳價格對我國行業(yè)競爭力影響的估算

1.1 研究方法

歐盟委員會2009年對進入EU-ETS的行業(yè)開展競爭力影響測算［5］。依據(jù)各行業(yè)的排放量和碳市場中的碳價格計算出行業(yè)面臨的碳成本，計算出各行業(yè)的單位增加值的碳成本。最終通過行業(yè)間橫向比較，評估不同行業(yè)競爭力受到的影響程度。各行業(yè)的排放量，包括直接排放和間接排放兩部分。其中，直接排放是指該行業(yè)直接燃燒化石能源所產(chǎn)生的排放以及工業(yè)過程排放;間接排放是指該行業(yè)生產(chǎn)過程中消耗電力而間接產(chǎn)生的排放。由于統(tǒng)計體系完善，歐盟各行業(yè)的直接排放和間接排放的數(shù)據(jù)來源主要是統(tǒng)計資料，包括分部門的CO2排放量統(tǒng)計、分部門化石能源消費統(tǒng)計，以及電力消費量統(tǒng)計。

為了考察碳市場對我國行業(yè)競爭力的短期影響，也為了能夠?qū)⒂嬎憬Y(jié)果與發(fā)達國家相比較，文章借鑒了歐盟的方法。碳價格對行業(yè)競爭力的短期影響如下:

考慮到我國沒有分行業(yè)的CO2排放，文章只計算化石燃料燃燒的排放。式(1)中，DCO2i是行業(yè)i生產(chǎn)過程中的CO2直接排放量，即直接燃用煤、油、氣等化石能源產(chǎn)生的CO2;ICO2i指行業(yè)i生產(chǎn)過程中的間接排放量，參照歐盟的做法，這里只考慮生產(chǎn)過程中消耗電力而間接產(chǎn)生的CO2排放量。CTR是碳價格，單位為元/t CO2，GVAi是行業(yè)i的增加值。因此，(1)式的含義是指碳價格引起的額外成本占該行業(yè)增加值的比重。

在(1)式的分子中，將碳價格引起的額外成本分成了直接成本和間接成本兩部分。對于間接成本而言，隱含的假定認為發(fā)電企業(yè)進入碳市場后，碳價格導(dǎo)致發(fā)電過程的額外成本增加全部轉(zhuǎn)化成電價加價，并直接傳導(dǎo)至下游行業(yè)。該假設(shè)是為了保持研究方法與歐盟方法的一致性，以便于進行結(jié)果比較。

行業(yè)i生產(chǎn)過程中的直接和間接CO2排放的具體計算方法如下。i部門的CO2直接排放(DCO2i)由i部門對j種能源的消耗(Eij)、j種能源的碳含量 (Cj)和燃料率(rbj)相乘來確定，即:

i部門的間接CO2排放(ICO2i)，根據(jù)該部門的電力消耗(Elei)和根據(jù)我國電力生產(chǎn)的平均技術(shù)水平計算出的每單位電力消耗的碳排放系數(shù)(C)得出。

C通過分解電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)得出。在我國如下式所示:

其中EIi代表第 i種能源投入，ECi和 Erbi分別代表第i種能源投入的碳含量及在發(fā)電過程中的燃料率，EL代表總發(fā)電量。44和12分別是CO2和碳的分子量。

1.2 數(shù)據(jù)處理

1.2.1 初始數(shù)據(jù)來源

根據(jù)以上的方法，需要給出各行業(yè)的總產(chǎn)出Yi、生產(chǎn)過程中各種能源產(chǎn)品的使用量Eij，能源產(chǎn)品的含碳因子Cj和rbj平均燃燒率，電源結(jié)構(gòu)Eli以及各行業(yè)產(chǎn)品的進口IMi和出口EXi數(shù)量等。數(shù)據(jù)來源見表1。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理

(1)行業(yè)部門劃分。雖然2007年投入產(chǎn)出表的部門劃分能細化到135個部門，然而，分行業(yè)能源消耗統(tǒng)計中只有44個部門，因此我們的計算是基于44個部門的行業(yè)劃分，并對一些輕工部門進行合并，成為36個部門。

(2)2007年電力行業(yè)平均碳排放系數(shù)(C)的計算。2007年我國總發(fā)電量中，包括:煤電、氣電和油電在內(nèi)的火力發(fā)電共產(chǎn)生27 229.3億kWh，占發(fā)電總量的82.9%，其它的發(fā)電方式包括水電(4 852.6億kWh)、核電(621.3億kWh)以及其它可再生能源發(fā)電(112.3億kWh)。其中，只有火力發(fā)電過程燃燒化石燃料而產(chǎn)生相應(yīng)的CO2排放。因此，根據(jù)《中國能源統(tǒng)計年鑒2008》［8］，本文測算出2007年火力發(fā)電產(chǎn)生的CO2排放量，并除以發(fā)電總量得到電力行業(yè)平均碳排放系數(shù)(c)。火力發(fā)電投入的化石能源數(shù)據(jù)主要來自2007年中國能源平衡表(標準量)，從能源消耗量轉(zhuǎn)化為碳排放的相應(yīng)的參數(shù)(具體含義參見公式4)來自IPCC［6］，見表2。利用這些數(shù)據(jù)得到2007年發(fā)電行業(yè)的CO2排放量，除以2007年的發(fā)電量，得到單位發(fā)電量的CO2排放系數(shù)C值為215.711(g CO2/MJ)。

表1 計算用原始數(shù)據(jù)來源Tab.1 List of data sources

(3)化石能源的碳含量及燃燒率。目前能夠得到分行業(yè)的能源消費主要是8種化石能源和1種電力，其碳含量和燃燒率數(shù)據(jù)見表3。

(4)對分行業(yè)能源消費量數(shù)據(jù)的局部調(diào)整?！吨袊y(tǒng)計年鑒2009》［9］中“按行業(yè)分能源消費量”統(tǒng)計中，各行業(yè)的能源消費量并未區(qū)分哪些能源是最終使用，哪些能源是中間投入。雖然對于絕大部分行業(yè)，這些能源投入都被使用并釋放出CO2，但是在某些能源轉(zhuǎn)換部門，例如石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)，能源投入使用的煤炭為2.56億t，原油3.03億t，這些一次能源將主要被轉(zhuǎn)化成焦炭和石油制品等二次能源，碳也繼續(xù)儲存其中。只有當這些二次能源再被使用時才會產(chǎn)生CO2排放。因此，為避免重復(fù)計算，對原始數(shù)據(jù)進行了局部處理。我們假設(shè)除了以下四個處理外，所有行業(yè)使用的能源投入都屬于最終使用。

第一個處理是從石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)的原油消費量3.03億t中，扣除汽油、煤油、柴油、燃料油的總消費量，原因是在統(tǒng)計數(shù)據(jù)中，只列出了以上四種成品油的使用情況，為了保證計算能夠覆蓋到所有石油制品，簡化假設(shè)其他石油制品也在該行業(yè)內(nèi)被直接燃燒。石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)中的原油投入量折合成9 320萬tce。

表2 2007年火力發(fā)電消耗的化石能源量及其碳含量及燃燒率參數(shù)Tab.2 Fossil fuels inputs in thermal power generation in China in 2007and the values of their carbon contents and combustion rates

第二個處理是替換掉石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)中的煤炭消費量2.56億t。使用的數(shù)據(jù)是用該行業(yè)的能源消費總量扣除所有非煤炭的能源投入量(轉(zhuǎn)化成標準量，單位是萬tce)，得到煤炭的最終消費量，折合成2 223萬tce。

第三個處理是替換掉煤炭開采和洗選業(yè)中的煤炭投入1.65億t。使用的數(shù)據(jù)是用該行業(yè)的能源消費總量扣除所有非煤炭的能源投入量(轉(zhuǎn)化成標準量，單位是萬tce)，得到煤炭的最終消費量，折合成6 155.5萬tce。

第四個處理是根據(jù)能量守恒的原則調(diào)整其他行業(yè)的煤炭消費量。由于焦炭產(chǎn)品全部來自煤炭，因此假設(shè)從煤炭能源消費總量中扣除焦炭之后應(yīng)該等于所有行業(yè)消耗煤炭的總量。同時認可第二、三個處理得到的煤炭開采和洗選業(yè)以及石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)的煤炭投入量，以及原始數(shù)據(jù)中的電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)部門的煤炭投入量。據(jù)此調(diào)整所有其他行業(yè)的煤炭投入量。

表3 我國主要化石能源的碳含量及燃燒率設(shè)定Tab.3 Unit carbon content and combustion rate of major fossil fuels in China

1.3 我國分行業(yè)碳排放量的計算結(jié)果

2007年36 個行業(yè)的直接排放量與間接排放量見表4。各行業(yè)的間接排放量都是來自電力部門的排放量，因此間接排放量之和應(yīng)等于電力部門直接排放量。

2 碳市場對行業(yè)競爭力影響的情景分析

2.1 我國碳價格的情景設(shè)定

根據(jù)碳價格的不同，設(shè)計政策情景。首先假定我國的碳價格與發(fā)達國家相當。在EU-ETS第二階段，碳排放權(quán)價格基本維持在20歐元/t附近;在澳大利亞最近推出的固定碳價格碳市場方案中，提出其起始碳價格為23澳元/t CO2。文章?lián)嗽O(shè)定的第一個碳價格情景是150元人民幣/t CO2，比較我國行業(yè)競爭力受到的影響程度與發(fā)達國家的差異。

但是這一價格明顯偏高，我國目前不需要承擔量化減排義務(wù)，需要優(yōu)先解決發(fā)展問題。蘇明等［10］提出若我國征收碳稅，應(yīng)以10元/t CO2為起征點。因此，本研究中擬就碳價格對我國經(jīng)濟的影響進行敏感性分析，從10元/t CO2的價格開始，逐漸上升，直到150元/t CO2，每次增加10元/t CO2。通過敏感性分析，根據(jù)行業(yè)競爭力受影響程度對我國當前的合適碳價格水平進行評估。

2.2 情景計算結(jié)果

2.2.1 計算結(jié)果的國際比較

假設(shè)我國碳價格與目前發(fā)達國家的碳價格水平基本一致，即采用150元/t CO2的碳價格，計算結(jié)果見圖1。圖1中，縱坐標表示在引入碳價格的情況下各行業(yè)額外成本占該行業(yè)增加值的比重。從橫向看，各柱狀圖的寬度反映的是各行業(yè)增加值占GDP的比重。每個行業(yè)的深色區(qū)域表示該行業(yè)使用化石能源引起的直接額外成本(未考慮工業(yè)過程排放)，淺色區(qū)域表示因為用電引起的間接額外成本。

如果采用150元/t CO2的碳價格，會使得我國大部分農(nóng)業(yè)和制造業(yè)的生產(chǎn)成本上漲明顯，競爭力受到較大影響。如果以碳價格引起額外成本占增加值比重超過5%的行業(yè)為限，這些行業(yè)增加值合計約占GDP的14%。同樣以碳價格引起額外成本占增加值的比重超過5%的行業(yè)為限，德國這些行業(yè)增加值合計只占到 GDP的1－2%［11］。類似的針對美國［12］、英國［13］的研究也有類似結(jié)果。表明實施同樣的碳價格，我國經(jīng)濟受到的負面影響會遠高于歐美發(fā)達國家。

表4 36個行業(yè)的直接和間接CO2排放量Tab.4 Direct and indirect CO2emissions by 36 industries classification 106t CO2

分析其原因，第一，高耗能行業(yè)占GDP的比重差別大。無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，高耗能行業(yè)都是受碳價格影響最大的部門。例如鋼鐵、有色、氮肥、水泥和石灰、基礎(chǔ)無機化學、紙漿和紙等高耗能部門，在歐美國家，20美元/t CO2的碳價格可能引起的成本增加占這些行業(yè)增加值的比重也在10%以上，但是這些部門在GDP中的比重很小，在美、英只有0.5%，在德國也小于1%。而我國的高耗能行業(yè)占GDP比重在10%以上。第二，我國以煤電為主的發(fā)電結(jié)構(gòu)令部分非高耗能行業(yè)同樣面臨較大影響。發(fā)達國家受到碳價格影響的部門主要集中在高耗能產(chǎn)業(yè)，既使制造業(yè)較發(fā)達的德國，也只有少數(shù)輕工行業(yè)也會受到碳價格的較大影響，如制糖業(yè)、馬鈴薯加工業(yè)等。而我國受碳價格影響的行業(yè)范圍要更廣，例如煤炭采選業(yè)、紡織業(yè)、金屬制品業(yè)、化纖行業(yè)、橡膠制品業(yè)等，這些行業(yè)占GDP的比重合計接近4%。其中，金屬制品業(yè)、紡織業(yè)、水的生產(chǎn)和供應(yīng)、橡膠制品業(yè)、化纖行業(yè)受到的影響較大，主要是因為用電導(dǎo)致的間接成本較大，而這與我國以煤電為主的發(fā)電結(jié)構(gòu)密不可分。

2.2.2 碳價格影響的敏感性分析

為進一步了解不同碳價格對我國經(jīng)濟的影響，進行碳價格經(jīng)濟影響的敏感性分析。碳價格設(shè)定從10元/t CO2逐漸上升到150元/t CO2，每次增加10元/t CO2。計算結(jié)果見圖2。

在歐盟的碳價格對行業(yè)競爭力影響研究中，把碳價引起的碳成本占行業(yè)增加值比重是否超過5%作為判斷該行業(yè)是否應(yīng)該得到保護的標準之一。文章借用這一標準，把那些碳成本超過該行業(yè)增加值的5%的部門定義為受到嚴重影響的部門，圖2考察了不同碳價格下，受到嚴重影響的行業(yè)增加值合計占GDP的比重。該標準是借用歐盟的官方研究，對于我國而言，由于有些外貿(mào)行業(yè)的盈利能力本來就很弱，這一指標的設(shè)定可能會過高。例如，我國的陶瓷制造業(yè)，其出口品的利潤率僅為1%－2%，因此判斷該行業(yè)是否受到嚴重影響的標準應(yīng)比5%更低。

圖1 我國150元/t CO2碳價格引起的額外成本占該行業(yè)增加值比重Fig.1 Ratio of Additional carbon cost of carbon price(150 Yuan/t CO2)on industrial value added in China

隨著碳價格的上升，受到嚴重影響的部門規(guī)模逐漸增加。限于我國統(tǒng)計資料中部門劃分的細致程度，文章的結(jié)果將存在以下不確定性:其一，高耗能行業(yè)中可能僅有一部分子部門的能耗強度較高，受碳價格影響較大，而其他子部門受到的影響較小;其二，對于一些非高耗能行業(yè)，也可能存在受碳價格影響的平均水平不高，但是其中某些子部門受到的沖擊較高的情況。不過，考慮到我國的實際國情，雖然行業(yè)內(nèi)部存在較大的差異，但是高耗能行業(yè)中能耗強度較高的子部門增加值比重也占主導(dǎo)地位，因此這種不確定性的影響雖然存在，但并不大。在這個大趨勢下，可以看到存在一些“平臺”。例如10－20元/t CO2時，盡管碳價格增加，導(dǎo)致各行業(yè)的碳成本上升，但是沒有部門受到的影響達到了“嚴重影響”程度;到了30元/t CO2時，鋼鐵行業(yè)受到的影響達到5%，稅率升至40元/t CO2時，也還只有鋼鐵行業(yè)受到了“嚴重影響”，沒有新的行業(yè)進入。類似的“平臺”還出現(xiàn)在70－90元/t CO2，以及100－140 元/t CO2。

圖2 碳價格對行業(yè)競爭力影響的敏感性分析Fig.2 Sensitivity analysis of carbon price on industrial competitiveness

這些“平臺”的存在，體現(xiàn)了不同行業(yè)的能耗結(jié)構(gòu)和能耗強度差別，也意味著不同行業(yè)對碳價格帶來的行業(yè)競爭力損失的抵御能力不同。抵御能力弱的行業(yè)需要補貼。正如歐盟計劃在其ETS第三階段，實施排放權(quán)拍賣政策的同時，對于那些碳價格引起的額外成本占行業(yè)增加值比重超過5%的部門實施排放權(quán)完全免費發(fā)放。

由此，我們可以給出不同碳價格水平下，受到“嚴重影響”的行業(yè)列表，見表5，這些行業(yè)將得到一定程度的免費排放權(quán)。

3 結(jié)論與政策建議

(1)文章的分析表明，引入與發(fā)達國家相同水平碳價格會對我國產(chǎn)業(yè)競爭力產(chǎn)生嚴重損害。相比歐盟碳市場對歐洲各國產(chǎn)業(yè)的影響，我國的競爭力受到嚴重影響的部門占GDP的份額是發(fā)達國家的十倍以上。原因一是我國能耗密集型產(chǎn)業(yè)占GDP的比重較高;二是我國的發(fā)電結(jié)構(gòu)以煤為主，碳價格引起電價加價較多，導(dǎo)致非能耗密集型產(chǎn)業(yè)因消耗電力而受到的間接影響較大。因此，我國要堅持“共同但有區(qū)別責任”原則，減排的政策強度要量力而行，短期內(nèi)碳價格水平不應(yīng)向發(fā)達國家看齊。

表5 不同碳價格下碳成本占行業(yè)增加值比重超過5%的行業(yè)列表Tab.5 List of industries which carbon cost beyond 5%of value added under different carbon price

(2)關(guān)于初始碳價格設(shè)定。根據(jù)文章對碳價格的敏感性分析，當碳價格為10－20元/t CO2時，各行業(yè)的額外成本占增加值的比重都沒有超過5%(按照36部門劃分)，這意味著即使是能耗強度最高的工業(yè)行業(yè)，例如鋼鐵業(yè)，也可能忍受碳價格帶來的成本增加。因此，即使考慮到某些行業(yè)子部門的利潤率過低需要補貼的情況，總體而言，該碳價格水平下并不需要大規(guī)模的補貼。因此文章建議我國碳價格起始水平是10－20元/t CO2的區(qū)間范圍，在沒有很好的配套措施情況下，不宜讓碳價格水平過高。

(3)根據(jù)“共同但有區(qū)別的責任”原則討論碳價格的設(shè)定。文章引用的對歐美國家的分析結(jié)果表明，歐美國家正在或者計劃采用的碳價格水平下，行業(yè)競爭力受到嚴重影響(碳價格引起的額外成本占該行業(yè)增加值的比重超過5%)的行業(yè)增加值合計占GDP比重最大不超過2%。如果以此為判定依據(jù)，根據(jù)文章的分析，我國征收碳價格的合理水平應(yīng)該在40元/t CO2以內(nèi)。

(4)由于各行業(yè)的能耗強度以及能源消費結(jié)構(gòu)的差別，碳價格對各行業(yè)的影響存在不同，為了保證受沖擊行業(yè)的負面影響控制在一定范圍內(nèi)，可對競爭力受到嚴重影響的行業(yè)進行補貼。根據(jù)歐盟的經(jīng)驗，補貼的程度應(yīng)該始終保證該行業(yè)的先進技術(shù)水平企業(yè)(例如前10%)贏利能力不受影響，絕大部分中等技術(shù)企業(yè)雖受影響但能夠正常運營，而落后技術(shù)企業(yè)則被淘汰。

(5)以上分析中的一個關(guān)鍵假設(shè)是認為發(fā)電行業(yè)受到的碳價格影響能夠通過提高電價全部轉(zhuǎn)移到用電行業(yè)。由于我國電源結(jié)構(gòu)以煤為主，令下游行業(yè)受到碳價格的間接影響較大，其中一些利潤水平較低的出口行業(yè)甚至因此喪失所有利潤。因此為了補貼的可操作性，可首先通過給發(fā)電企業(yè)補貼的方法控制電價的上漲幅度，降低大部分行業(yè)受到的碳價格間接影響。隨著下游行業(yè)節(jié)能技術(shù)的采用，再逐漸放開電價。

文章的研究是從考察碳價格對行業(yè)競爭力影響的角度入手，這種做法是關(guān)注碳價格對經(jīng)濟系統(tǒng)的第一輪直接沖擊。今后可在此基礎(chǔ)上，進一步使用CGE模型等結(jié)構(gòu)化經(jīng)濟系統(tǒng)分析工具來計算碳價格的均衡沖擊，計算最優(yōu)的碳價格水平。

(編輯:劉照勝)

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