基于局部均衡理论的碳市场社会经济影响及多政策协同效应研究

In order to optimize the design of the Emission Trading System(ETS) and promote social economic development, it is necessary to assess the impacts of ETS on the covered sectors and the society, as well as its connection with other abatement policies. On a micro level, this project extends the traditional partial equilibrium model, establishes a multi-sector and multi-policy partial equilibrium model which includes discrete abatement cost curve of normal capacity and backward capacity, also it improves the solution process of welfare and profit maximization problem under the constraint of CO2 emissions using multi-stage optimization and inverse algorithm; on a macro level, this project selects the typical energy intensive industries in China to make an empirical analysis of the model, and quantifies the impacts of ETS on the covered sectors and social welfare, as well as the synergistic effects of ETS and other abatement policies. The academic contributions of this project were embodied in: (1) this project extends traditional partial equilibrium model and establishes multi-sector partial equilibrium model, also resolves the model using multi-stage optimization under CO2 emission constraints; (2) the discrete emission reduction cost curves of normal and backward capacity was incorporated into the model, the macro factors such as market structure and industry characteristics are reflected in the micro model; (3) multiple abatement policies were included into the theoretical framework, the strategic choice of various sectors was studied combined with game theory; (4) based on the historical data of typical energy intensive sectors, an empirical analysis is made based on the model, which provides a theoretical and empirical support for the operation of China's ETS and the connection of various abatement policies.

为了优化碳市场的机制设计，促进社会经济在碳市场中协调发展，有必要对于碳市场的社会经济影响及多种混合减排政策的连接问题进行系统的量化评估。在微观层面，本项目建立了多部门-多政策局部均衡模型，将正常产能及落后产能的离散型减排成本曲线纳入模型中，采用多阶段优化对于碳排放上限约束下的模型局部最优解求解过程进行改进；在宏观层面，本项目选取中国典型高耗能行业对于所建模型进行了实证分析。本项目的学术贡献体现在：（1）拓展了传统局部均衡碳市场模型，并对于碳排放约束下的模型进行多阶段优化；（2）将正常及落后产能的离散型减排成本曲线纳入模型，将市场结构和行业特点等宏观因素反应在微观模型中；（3）将多种减排政策纳入理论模型框架，结合博弈论对多政策下各个部门的策略性选择问题进行了研究；（4）基于典型高耗能部门的历史数据，对所建模型进行了实证分析，为我国碳市场的运行以及多种减排政策的连接提供了理论与实证的支撑。

碳市场被认为是我国实现碳减排目标的最重要的政策手段之一，其效果究竟如何需要落在行业的层面，得到行业的反馈。因此，在验证碳市场节能减排效果的同时，综合考虑其社会经济影响，并考虑多种政策间的协同效应十分重要。本项目以碳市场中的高耗能行业为研究对象，以行业节能减排成本为基础，以局部均衡的思想对于高耗能行业在碳市场政策下的减排与生产行为、部门间的相互影响，以及不同政策的协同关系等进行了详尽的分析。主要进行了以下研究：.1、使用自底向上的方法，基于产品的生产工序流程，以节能减排技术为基础，对于技术的实际成本进行排序得到微观层面的节能减排成本曲线。.2、考虑国内市场与进出口，研究了在碳市场不同初始配额分配及边境调节政策条件下对于高耗能行业竞争力的影响。.3、建立了双国三商品的局部均衡模型，区分了正常产能和落后产能，分析了行业的减排效益以及排放交易机制对高耗能行业落后产能的影响。.4、将单一高耗能部门拓展至多个高耗能部门，研究了多样化减排政策相结合的政策组合下多个部门间的减排与生产行为变化以及多种减排政策共存时的协同效应。.基于以上研究，项目得到了如下结论：.1、如果考虑到技术本身的节能或减排收益，部分高耗能行业的碳减排成本并不是非常高，行业有意愿、同时也有条件被纳入碳市场交易中。.2、碳市场会使行业利润和进出口受到不同程度的损失，需要确定一个合理的分配规则以来维持合理并且稳定的碳价格。合理的配额分配规则以及较低的障碍率可以促进企业的技术进步，降低单位产品的生产能耗，避免行业通过减少生产来达到减排效果。.3、免费配额分配会在很大程度上引起在正常产能和落后产能的扭曲效应。灵活的基于产出的分配模式，可以促进落后产能的淘汰并促进节能技术的升级。.4、节能减排的影子价格是一定的，因此同时设置能效交易和碳交易更多的是节能与减排目标在两个机制内部的分配问题，设置能耗目标的同时需要设置合理的产量目标来避免这种情况的发生。