我国碳排放权交易机制试点地区的ETS管理效率评价.pdf

中国环境科学 2014,34616141621 China Environmental Science 我国碳排放权交易机制试点地区的ETS管理效率评价 王文军1,傅崇辉2*,骆跃军1,谢鹏程1,赵黛青1 1.中国科学院广州能源研究所,广东 广州 510640；2.广东医学院人文与管理学院,广东 东莞 523808 摘要以我国 7 个碳排放权交易机制试点地区的碳交易体系ETS和 19 个地区模拟 ETS 的设计方案、调研数据为基础,采用 C2GS2模型作为基本工具构建数据包络分析模型DEA对碳交易机制的管理效率进行评价.结果显示,在7个试点地区中,北京、广东、深圳和重庆ETS机制的管理效率为 DEA 有效;上海和天津 ETS 处于规模递增阶段,湖北处于规模递减阶段,通过其在有效生产前沿面上的“投影”提出调整方案.建议ETS 覆盖的碳排放量低于地区总排放量的 50;下调中国核证自愿减排量CCER的碳抵消比例;紧紧围绕机制所覆盖的企业特征,进行投入要素规模设计;惩g13614机制g5529g993g2499g4581,g1306惩g13614g2159g5242g19668g7693据本地区ETS投入要素特点进行设计;对ETS的碳排放上g19492减排率g993g4464设计过紧,g2554g2029g2499g14033对地区g13475g8994g2499g6357g13505g2469g4649g14033g2159g17908g6116g6451g4487. 关键词中国碳排放权交易试点g727管理效率评价g727DEA模型 中图分类号X823 文献标识码A 文章编号100g166923201406g161614g1608 Management efficiency assessment of seven Chinese pilots carbon emission trading systems. WANG Wen-jun1, FU Chong-hui2*, LUO Yue-jun1, XIE Peng-cheng1, ZHAO Dai-qing11.Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Science, Guangzhou 510640, China；2.School of Humanities and Administration, Guangdong Medical College, Dongguan 523808, China. China Environmental Science, 2014,34616141621 AbstractBased on the analysis of design proposals and survey data from seven Chinese pilot carbon emission trading systems ETS and simulation ETS of 19 regions, apply the C2GS2model as the basic tools to build the data envelope analysis DEA to uate the management efficiency of each ETS unit. The model assessment results showed that in the seven pilot ETS units, that of Beijing, Guangdong, Shenzhen and Chongqing are effective management under the DEA , Shanghai ETS and Tianjin ETS are in the scale ascending stage, Hubei ETS is in the scale descending stage. For three non-DEA effective ETS units, their “efficient projections” on the production frontier surfaces were analyzed for proposing adjustment programs. This study suggests as follows the coverage of ETS should be less than 50 of total regional emission; the proportion of CCER for compliance should be lowered; in-put factors of each ETS should reflect the feature of the regulated enterprises; punishment mechanism is essential and should be in accordance with violators’ bearing capacity; the emission cap of ETS should not be designed too tight, or it may damage sustainable development capability of regional economy. Key wordsChinese pilot carbon emission trading systems；management efficiency uation；DEA model 应对气候变化、减少温室气体排放是各国共同面临的重大挑战, 我国自 2011 年起陆续发布了系列强制性减排政策,将“十二五”节能减排目标分解落实到各省自治区、直辖市.除目标责任制等命令和控制工具,碳排放权交易机制ETS作为一种市场化的低成本减排工具,是我国创新环境管理手段的新机制.国家发展改革委办公厅关于开展碳排放权交易试点工作的通知要求在我国g1016省五市g10587g1820开展碳排放权交易机制试点工作.2012年,各试点g3332区陆续公布了碳排放权交易试点实g7057g7053g7708,对碳排放权g18209g20081g6363政g5232碳排放管理机g7512g6365g10043一g4462标g1946分g18209g13485g1237g1006、g11004于g6281g9052g8503g5132g10995g1147g13475g14841g8975g2172g6164排放二g8699化碳的排放g16780g2499,g2499g1209在碳市场g990g8981通g17728g16765,g16757g18339g2345g1313是g256g2556 收稿日期2013g1609g1628 基金项目g6957g13958g18108g1166g7003g12050g1262g12197g4410规g2022g20045g1145813YJAZH022;g14533国g13333g14647g6124g11065基g18341g20045g11458“Impact Assessment of Guangdong ETS” * g17143g1231作g13785, g2115g6957g6492, 6期 王文军等我国碳排放权交易机制试点地区的ETS管理效率评价 1615 二g8699化碳g257;g1209g991g12628g12228g256g18209g20081g257的管理和交易g16280g2029g17839g15904g16840g7138.g6142g85022013年12g7388,g2283g1152、g990g9035、g9157g3335、g3837g8953和g5203g1008五g1022g3332区的ETSg5062g13475g8503g5347g17828g15904.g1186g4460g7053公布的g18209g20081管理g7053g7708g2499g16277,试点g3332区 ETS各具g10317g14406[1g167]. 国g3818g19036对 ETS g6940g10587g7053面的g16792g1227g1039要g19610g1025在ETS 对g1237g1006g12466g1117g2159的g5445g2721和g15904g1006g1926g1999g7053面,g11752g12362发g10628,g8443g11443ETS对g1237g1006g6984体g12466g1117g2159g5445g2721g10990g5506,g1306g994碳g12258g11468g8616,ETS 在管理成本、g4665g13434成本等g7053面g5194g993具g7389成本g1260g2195[8g1610];目g2081对 ETS 的g16792g1227g7053g8873g1209g3822g1815g13459性g3250g5414和g4628g18108g3355g15925g8181g3423等工具为g1039[11g1612],g1403重于g1237g1006g10995g1147成本g5445g2721分g7524.本文g7100在对g993同试点g3332区ETS的管理g6940g10587g17839g15904g8616较,故采g11004数据包络分g7524DEA作为基本工具.DEA 作为一种度g18339g11468似决策g2345g1815间的g6940g10587g16792g1227工具g5062g13475在城市、公共管理政策、环境绩g6940管理g6940g10587等g7053面得到了g5203泛的应g11004 [13g1616],根据本文g11752g12362目标,拟选取C2GS2g8181g3423作为基本工具,根据碳排放权交易机制的g10317点g7512建分g18209g7053g7708的g6940g10587g16792g1227g8181g3423,重点g16792g1227和g8616较碳排放交易试点g3332区ETS的管理g6940g10587,提炼出关键要素,为我国其他g3332区建立碳排放权交易机制提供参考. 1 模型构建和基础数据 根据国务院印发的g256十二五g257控制温室气体排放工作g7053g7708的通知,我国31g1022g3332区g3355承担了g993同程度的减排任务.在对这些省市g17839g15904初步筛选后,将目g2081没g7389碳排放总g18339管理需求的 6 g1022g3332区剔除内蒙古、g9035南、西藏、青g9035、宁夏和新疆,其他26g1022g3332区25g1022具g7389国家减排任务的g3332区和g9157g3335市作为决策g2345g1815g17839入g6940g10587g16792g1227g8181g3423.g12097g1022试点ETS建设g7053g7708为框架,基于19g1022g3332区的能源g13475济数据,g8181拟出19g1022g3332区的碳排放总g18339管理关键g6363标.通过C2GS2g8181g3423对26g1022决策g2345g1815的管理g6940g10587g17839g15904g16792g1227. 1.1 g8181g3423g7512建 设每g1022g3332区的碳排放权总g18339控制g994交易体系ETS为一g1022决策g2345g1815 DMUi1≤i≤26,每一g1022DMU由6种投入要素X和g13475过机制g17828g15904后得到4种期望g1147出Yg7512成,g10995g1147g2499能g19610g4462义为 P{X,Y,X0,Y0;X∈Et,Y∈Em} g5062知第ig1022DMU的投入和g1147出向g18339分别为 Xix1i,x2i,x3i,,xtiT010 11,表示ETSg13475济g6940g10587g20652于g3332区g1852g15904g1006g5191g3355g13475济g6940g10587,这g5859g2631g11540ETS对g13475济发展的g17139面g5445g2721g993大. Y210 0100 11 GDP GDP / GDPGDP GDP /GDPnnkt kt ktkkttt−−∑∑4 低碳g1147g1006的发展g10378g1929Y3.g2062g9620新g13475济g3698g19283点、创g17908g7368g3822的g4613g1006g4715g1313和g1431g17839低碳g1147g1006的发展是ETS体系的设g16757g6940g11422.该g6363标通过第g989g7053g7692g16789机g7512、6期 王文军等我国碳排放权交易机制试点地区的ETS管理效率评价 1617 碳交易g7393务机g7512等g994 ETS g17828g15904直g6521g11468关的新g3698g1237g1006数g18339q、g16280g8181s和g1186g1006g1166g2604数g18339hg17839g15904g15925g18339. Y311 22 333ii iwq ws whi1,2,,n 5 ETS 对g3332区减排目标的g17141g10498度.通过g8616较ETS 在目标年的碳排放强度g991g19489g10587Δekg994g1852省市承担的强度减排目标Δe,g2499g1209得到 ETS 对g3332区实g10628减排目标的g17141g10498程度. Y4011001101 GDP GDPGDP GDPn ktktkkt ktkttttEEeEEe−ΔΔ−∑6 1.3 基g11796数据g994投入g1147出表 g13479合g11468关g15904g1006资料和调g11752信息[17g1622],根据公g53473公g53476对g8181g3423g6164需的 26 g1022决策g2345g1815数据g17839g15904了g16757算和g6984理,g13479g7536g16277表1.表1 26个决策单元的基础数据 Table 1 Data base of 26 DUMs 地区 ETS排放占比X1 强度下降目标X2 工业增加值占比X3碳价X4 CCER比例X5 超排放罚金X6 减排成本下降率Y1经济效率Y2 MRV从业人员Y3 减排贡献度Y4 广东 41.00 33.00 49.00 60.00 0.10 180 1.58 1.00 101 1.69 北京 45.00 26.59 20.00 50.00 0.05 50 1.39 0.67 245 1.48 天津 40.00 21.00 48.00 28.00 0.10 27 1.08 0.94 75 1.11 河北 40.71 20.11 46.80 27.00 0.05 27 1.09 1.00 102 1.12 山西 41.97 22.66 50.60 30.00 0.06 30 1.25 1.02 25 1.33 辽宁 40.86 20.01 47.60 27.00 0.05 27 1.08 1.16 176 1.11 吉林 34.11 22.04 45.00 30.00 0.06 30 1.22 1.24 38 1.30 黑龙江 41.05 20.79 42.70 27.00 0.05 27 1.21 0.78 32 1.30 上海 57.00 20.00 38.10 27.00 0.05 27 1.04 0.77 96 1.05 江苏 45.66 20.45 46.50 27.00 0.06 27 1.06 0.88 537 1.08 浙江 40.62 20.01 45.70 27.00 0.06 27 1.04 0.95 476 1.05 安徽 40.77 20.36 43.80 27.00 0.06 27 1.14 1.32 119 1.20 福建 40.48 16.45 43.40 20.00 0.05 20 1.00 1.02 143 1.00 江西 40.48 20.04 45.40 27.00 0.08 27 1.13 1.31 61 1.18 山东 45.58 22.09 48.20 30.00 0.05 30 1.17 0.91 340 1.23 河南 40.61 20.12 51.80 27.00 0.05 27 1.13 1.16 154 1.18 湖北 35.00 30.00 38.00 55.00 0.10 165 1.59 1.14 78 1.76 湖南 35.05 20.43 39.30 27.00 0.08 27 1.15 1.21 93 1.20 广西 34.39 15.22 40.30 20.00 0.07 20 0.97 1.31 38 1.00 重庆 40.00 20.95 46.70 27.00 0.05 27 1.17 1.30 100 1.23 四川 41.00 20.31 43.20 27.00 0.05 27 1.12 1.31 103 1.16 贵州 32.83 20.06 33.00 27.00 0.05 27 1.18 0.91 16 1.25 云南 44.30 17.41 36.00 25.00 0.05 25 1.04 1.10 25 1.06 陕西 34.53 20.25 45.00 27.00 0.06 27 1.14 1.08 25 1.19 甘肃 40.10 20.26 38.90 27.00 0.05 27 1.14 1.13 13 1.19 深圳 38.00 32.00 59.00 80.00 0.10 90 1.53 1.07 318 1.64 注1表中斜体部分是7个试点地区的决策单元数据;2试点地区未在管理办法或实施方案中规定罚款金额的,根据按配额价格进行估算;3除深圳外,其他地区ETS内企业的工业增加值按统计年鉴分行业统计,缺乏行业数据的由工业增加值占地区生产总值比重进行g7379g1207;4经济效率g7651g1563g16786g17837g1135企业的工业增加值g1457g6357g256g2325g980g1128g257年g3355增g19283g17907度;5MRV从业人员按g10043g8611g1016g4490企业g19668g16213g980g2529g7692g7609人员计;6广东g451深圳g451北g1152g451g990g9035g2656g3837g8953ETSg5062经g990g13459g1144g7143,g5430成g1114g11507实的碳价.分g7524g2469g10628,减排g1231g2165g17246重,碳价g17246g20652,g3252g8504,g4557目g2081g4590g7092定价的其他g5078g3342g2454g13783目g2081g3281内g5062经g2563g2172g1144g7143的5个碳g5078g3342价格g2656g8443g8966碳g1144g7143g5078g33422013年4g738817g70972.63g8443元/t碳,按其减排g1231g2165的g7506g13051g12255度进行g1563定 2 模型求解与经验分析 在表1g1025,g20816g13464g6363标是系统的投入要素,后4 g13464g6363标是g1147出要素,将这些数据g1207入公g53471,通过EXCEL系统的g16280划求解g2163能,分别求解26g1022g3332区ETS的g17828g15904g6940g10587. 1618 中 国 环 境 科 学 34卷 g1209g5203g1008ETS为例,碳排放权分g18209g7053g7708对ETS的g17828g15904g6940g10587g16792g1227g7053程g13464g3926g991 目标函数21234min{ ssssθε−−−−−⋅ 561234}s sssss−− 1234 26111234 2621123 4 26311234 264112 34 265 112341 45 40 57 38 4133 26.59 21 20 32 3349 20 48 38.1 59 4960 50 28 27 80 6010 5 10 5 10 10180 50 28ssssλλλλ λ θλλλλ λ θλλλ λ λ θλλλλ λ θλλ λλ λ θλλλ−−−−− midhorizellipsismidhorizellipsismidhorizellipsismidhorizellipsismidhorizellipsis426611234 261 11234 26211 234 263 11234 264127 90 1801.58 1.39 1.08 1.04 1.53 1.580.67 0.94 0.77 1.07101 245 75 96 318 1011.69 1.48 1.11 1.05 1.64 1.69sssssλλ θλλλλ λ θλλλλ λ θλλλλ λ θλλλλ λ θ−⎧⎨ − − − −midhorizellipsismidhorizellipsismidhorizellipsismidhorizellipsismidhorizellipsis⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩7 其他g3332区ETS的管理g6940g10587g16792g1227g7053程g12879似,g2494需将等g5347g2503g12483g7379g6454为g6164在g3332区的要素值g994g11468应的θig2375g2499. 2.1 g8181g3423g16792g1227g13479g7536 由表 2 和表 3 g2499g16277,26 g1022决策g2345g1815g1025 DEAg7389g6940的共g1675715g1022g2345g1815,弱DEAg7389g6940的2g1022g2345g1815,非DEAg7389g6940的9g1022g2345g1815. 2.1.1 碳排放权交易机制试点g3332区的g6940g10587g16792g1227g13479g7536 7g1022碳排放权交易机制试点g3332区g1025,g2283g1152、g9157g3335、重g5210和g5203g1008 ETS 的管理g6940g10587是DEA g7389g6940的,4 g1022试点g3332区 ETS 分g18209g7053g7708的g6940g10587g7380g1260解为 θ1θ2θ21θ261,s1g16s2g16s21g16s26g160;s1s2s21s260;g3252g8504,决策g2345g1815DMU1g5203g1008、DMU2g2283g1152、DMU21重g5210和 DMU26g9157g3335为 DEA g7389g6940C2GS2,g2375g1147出g11468对于投入g17810到g7380大化,g3355g1313于g7389g6940g10995g1147g2081沿面g990. g990g9035、g3837g8953和g9258g2283 ETS 投入g1147出松弛变g18339g3355存在大于零的g5785g1929,g5859g2631g11540在投入和g1147出g1016g7053面都存在g6940g10587改g17839要素.其g1025,g990g9035和g3837g8953ETSg3800于g16280g8181递g3698阶段,g2499g1209通过g3698g2164投入g17810到g6940g10587g7380g1260,g9258g2283ETSg3800于g16280g8181递减阶段,通过提g20652g1147出或g13785减少投入要素实g10628管理g6940g10587的g7380g1260化. 2.1.2 g8181拟 ETS 机制的g6940g10587g16792g1227g13479g7536 由表 2g2499g16277,在 19 g1022g8181拟 ETS 的决策g2345g1815g1025出g10628了 11g1022DEAg7389g6940、6g1022非DEAg7389g6940和2g1022弱DEAg7389g6940的决策g2345g1815.非 DEA g7389g6940的g6940g10587值θ11,g16840g7138河g2283、山西、辽宁、江西、陕西和甘肃g3355g3800于g16280g8181递g3698阶段,g9258南和云南 ETS 具g7389技术g6940g10587,为弱DEAg7389g6940. 2.2 讨g16782 在7g1022ETS试点g3332区g1025,g990g9035、g3837g8953和g9258g2283g3332区的碳排放权交易管理存在非DEAg7389g6940g5785g1929,g13475过投入g1147出的投g5445分g7524后,发g10628g5445g2721这 3 g1022决策g2345g1815管理g6940g10587的g3252素各异. g990g9035ETSg1186投入g7053面g11487,碳排放权交易机制g16218g11434的碳排放g18339g2356g8616太g20652,g861626g1022DMU碳排放g2356g8616g3355值40.43g20652出了 17;尽管工g1006g3698g2164值和碳g1227低于g3355值,g1306g11468对g1147出而言,仍然存在投入过大的问题;g1186g1147出g7053面g11487,g11468对其他g3332区,g990g9035ETS 在g1431g17839g1237g1006减排成本g991g19489g7053面g6940g7536g993太g7138g7186,在7g1022试点g3332区g1025g3800于g7380低值,这g2499能g994ETSg16218g11434碳排放g18339较g20652,g1363g3332区g5191g3355减排成本g994 ETSg1237g1006g5191g3355减排成本差距g993大g17908成的;ETS 的g13475济g6940g10587g20652于g7380g1260值也g16840g7138需要调低g16218g11434g14551g3272、提g20652ETS的减排g17141g10498度. g3837g8953ETSg73894g20045投入要素需要调g6984.第一,由于总g18339设g4462较紧,ETS 内g1237g1006减排g10587偏g20652,g5445g2721了g1147出g6940g11422;第二,工g1006g3698g2164值g2356g8616g20652于g3355值40.98,g2499能对g3332区g13475济发展g17907度g17908成g17139面g5445g2721;第g989,g994g6940g10587值g11468g8616,g18209g20081g4462g1227稍g20652;第四,CCERg8616例g20652于26g1022DMUg3355值4.这样的投入g16280g8181导6期 王文军等我国碳排放权交易机制试点地区的ETS管理效率评价 1619 致g13475济g6940g10587低于合理g8712g5191,ETS 对g3332区减排目标 的g17141g10498度g7422g17810到理想g10378g5589. 表2 ETS管理效率和松弛变量计算结果 Table 2 Estimation results of slack variable and management efficiency 地区 θ S1g16S2g16S3g16S4g16S5g16S6g16S1S2S3S4广东 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 北京 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 天津 0.94 0.00 0.85 0.05 0.69 0.02 0.00 0.00 0.15 2.83 0.01 河北 0.95 0.27 0.00 4.39 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.02 山西 0.94 0.69 0.00 6.92 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.68 0.00 辽宁 0.99 0.60 0.00 3.62 0.72 0.00 0.72 0.00 0.00 0.00 0.01 吉林 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 黑龙江 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 上海 0.90 17.29 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.05 0.00 0.04 江苏 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 浙江 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 安徽 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 福建 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 江西 0.93 0.00 0.00 0.00 0.25 0.00 0.21 0.01 0.00 0.00 0.00 山东 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 河南 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 湖北 1.27 0.00 6.52 0.00 17.84 0.00 92.25 0.06 0.00 0.00 0.00 湖南 1.00 0.45 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 广西 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 重庆 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 四川 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 贵州 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 云南 1.00 0.05 0.00 0.00 0.02 0.00 0.02 0.00 0.00 0.22 0.00 陕西 0.97 0.00 0.17 5.97 0.00 0.12 0.00 0.00 0.00 1.42 0.01 甘肃 0.99 2.63 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 51.98 0.00 深圳 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 注表中斜体表示碳排放权交易机制试点地区,θ 表示ETS单元的投入产出效率情况,Sig16和Si分别表示第i个投入或产出要素所对应的松弛变量值 表3 非DEA有效的决策单元在有效生产前沿面的“投影” Table 3 “Efficient projection” on the production frontier surface of non-DEA effective units 地区 1ˆX 2ˆX 3ˆX 4ˆX 5ˆX 6ˆX 1ˆY 2ˆY 3ˆY 4ˆY 天津 0.000 18.888 45.071 24.693 9.385 0.000 0.000 1.163 73.332 1.047 河北 38.337 0.000 40.034 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.040 山西 38.771 0.000 40.690 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 30.503 0.000 辽宁 39.649 0.000 43.301 25.880 0.000 25.880 0.000 0.000 0.000 1.109 上海 34.110 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.743 0.000 0.991 江西 0.000 0.000 0.000 24.868 0.000 24.904 1.095 0.000 0.000 0.000 湖北 0.000 31.597 0.000 52.046 0.000 117.421 2.086 0.000 0.000 0.000 湖南 34.603 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 云南 44.273 0.000 0.000 24.988 0.000 24.988 0.000 0.000 25.232 0.000 陕西 0.000 19.43 37.600 0.000 5.684 0.000 0.000 0.000 25.915 1.166 甘肃 37.212 20.09 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 64.764 0.000 注表中斜体表示碳排放权交易机制试点地区 1620 中 国 环 境 科 学 34卷 湖北ETS整体看,ETS的碳排放总量约束目标相对宽松低于 26 个地区的平均值,但碳价和惩罚力度估计值偏高,在相对宽松的减排目标下,企