政策重叠的基于利率的排放交易：理论启示及其在中国的应用

10872 基于排放率的交易与重叠政策 从理论视角及对中国应用的见解 Carolyn Fischer陈飞 Qu Lawrence H. Goulder 政策研究工作论文 10872 摘要 一个统一的、跨部门的可交易性能标准，但仅当性能标准仅涵盖排放者时减少，排除清洁能源来源获得可交易信用。对电力消费征税降低所有类型的排放交易系统下的排放价格和总产出，并在所有可交易性能标准下减少排放。在总量控制与交易机制下，存在重叠的可再生能源补贴或电力消费税意味着更高的效率成本。然而，在某些可交易性能标准下，这些措施可以减少扭曲并提高成本效益。一个数值一般均衡模型对中国计划中的排放交易系统和替代设计的重叠对排放、生产、价格和成本的影响进行了定量评估。中国当前2020年至2035年宣布的政策重叠降低了其差异化的排放者性能标准系统中减排每吨的成本20-30%；优化可再生能源组合标准可以进一步降低10%的成本，过渡到发电厂的统一基准可以节省另外10-15%。然而，没有重叠政策的总量控制与交易机制将是最具成本效益的。这些发现强调了在进行改革时需要考虑排放交易系统和重叠政策的选择。 管辖区在依赖排放交易来控制排放的同时，通常也会利用其他环境或能源政策，包括支持可再生能源和减少能源消耗的政策。重叠的政策会产生经济互动，导致的结果可能与单独审视个别政策时预测的不同。先前关于政策互动的文献主要关注配额与交易系统，其中总排放量由法规固定，但排放价格会反应。然而，管辖区正越来越多地转向替代形式的排放市场，包括各种基于费率的排放交易系统，其中排放数量和价格都是灵活的，政策互动的重要性也理解得更少。本文通过考虑多种排放交易系统下的结果来扩展文献——不仅限于配额与交易，还包括多种可交易性能标准形式——以及各种重叠政策，包括对可再生能源的补贴和电力税。一个基于电力部门的分析模型表明，对可再生能源的重叠补贴在所有类型的排放交易系统中都会降低排放价格并扩大产出，但排放数量会随着可交易性能标准而变化——在可再生能源补贴下，排放量会增加。 本文为发展研究小组，发展经济学的一部分。它是世界银行为提供其研究开放访问并贡献于全球发展政策讨论的更大努力之一。政策研究工作论文也发布在http://www.worldbank.org/prwp上。作者可通过cfischer2@worldbank.org联系。 《政策研究工作报告系列》传播正在进行的科研工作的成果，以鼓励关于发展的思想交流问题。本系列的一个目标是将研究结果快速发布，即使这些展示不够完美。论文包含了作者姓名应相应引用。本文中表达的研究发现、解释和结论完全是作者自己的。作者的观点。他们不一定代表世界银行/国际复兴开发银行的看法。其附属机构，或者世界银行执行董事或他们所代表的政府的机构。 基于排放率的交易与重叠政策理论洞察及其对中国应用的研究* Carolyn Fischer,†陈飞曲，‡和劳伦斯·H·古德勒§ 关键词JEL codes: Q21, Q28, Q48, O38 I. 简介 经济学家多年来一直敦促政策制定者采用基于市场的机制来控制温室气体（GHGs）等污染物的排放。越来越多的司法管辖区正在引入碳定价，无论是通过碳税还是通过可交易配额系统（世界银行，2022年）。重要的是，这些司法管辖区通常还实施了其他能源或环境政策，包括支持可再生能源以促进向低碳经济的转型。这些政策的重叠导致了经济互动，产生了与单独审视每项政策后所预测的结果截然不同的影响。这种重叠影响了排放、排放配额的价格和生产水平。 大量文献已经形成，用于研究重叠的市场基础政策之间的相互作用。大多数文献都集中在排放税和总量控制与交易（CAT）系统对额外干预措施（如对可再生能源的各种支持）的反应上（Sijm, 2005；De Jonghe）。等作者, 2009; Böhringer和Rosendahl, 2010; Fischer和Preonas, 2010; Fankhauser等作者2010; and Flues, Löschel等作者，2014；Böhringer和Behrens，2015）。 先前文献常常对比了新政策干预措施与排放税（例如碳税）重叠的情况，以及与排放交易系统重叠的情况。在前一种情况下，排放价格由法律固定；在后一种情况下，这些价格由配额市场中的供需决定。新的干预措施影响了满足监管义务的影子成本，从而影响了CAT下的排放价格，这一现象被称为“水床效应”。这一效应的一个例子：当在CAT系统中引入具有约束力的可再生能源目标时，比市场原本提供的更多可再生能源的需求减少了满足具有约束力的排放上限的其他减排措施的需求。配额需求下降导致排放价格下降。同时，总排放量保持不变，因为这一总量由排放上限决定。 本文通过考虑重叠对更广泛的排放交易系统（ETSs）的影响，扩展了现有文献，包括但不限于总量控制与交易（CAT），还包括多种形式的可交易性能标准（TPSs）。我们还考虑了与ETS重叠的一系列政策，包括对可再生能源的补贴和电力税。我们 展示对比不同类型重叠影响的分析结果。然后，我们描述并应用一个数值一般均衡模型，该模型指出了在中国经济背景下定量影响。 CAT 是基于质量的ETS系统：每个合规周期的允许排放总量（质量）是预先确定的。1然而，基于率的控制方法在排放控制方面越来越普遍。这些方法按照产出（或偶尔按照投入使用）的比例分配配额，使得总排放量与经济活动水平相匹配。例如，中国的全国性碳排放交易系统（ETS）针对CO。2(Goulder等作者2022年和2023年以及加拿大联邦和省级电力及工业部门的基于产出定价系统，这些系统使用强度标准和信用交易。基于排放强度的标准也可能被称为可交易绩效标准（TPS），因为对受监管生产者的排放分配由一个排放强度基准决定。 两种排放交易系统（ETS）的类型和重叠类型都很重要。ETSs 在重要方面存在差异。CAT 是基于质量的ETS：每个合规期允许排放的总量（质量）是预先确定的。相比之下，TPSs 是基于率的办法，根据分配的基准和企业的产出水平分配配额；因此，总排放量是由市场决定的，取决于一个行业内的产出水平和在某些情况下，产出的构成。 在一般TPS类别中，也存在显著差异。一些TPS为化石和非化石燃料生产者设定了统一的跨行业性能标准，例如所有来源发电的最大每千瓦时排放强度。其他TPS采用根据（现状）排放强度而不同的基准。在中国和加拿大的TPS下，排放强度较高的来源面临更高的（不那么严格的）基准，而未排放的来源不受监管，且没有基准。我们将使用“SPS”（基于速率的ETS）标签，表示在行业内应用性能标准的基于速率的ETS，涵盖化石和非化石燃料生产者。相比之下，我们将使用“EPS”（“排放者性能标准”）标签来指代仅涵盖相对高排放来源（如化石燃料发电厂）的基于速率的ETS，而相对清洁或未排放的 来源被排除在基准分配之外。美国环保署（EPA）2019年的平价清洁能源规则（ACE）是一个典型的EPS示例：它仅针对现有燃煤发电厂建立性能标准，基于适度提高热效率（效率）的目标。2 在所有这些基于排放量交易系统的形式下，受覆盖企业的排放配额分配与其生产量成比例；它是分配基准与产出水平的乘积。这些系统隐性地补贴了产出，因为额外生产会生成额外的排放信用（Fischer，2001）。这种补贴会阻碍使用减少产出或节约作为降低排放的机制。此外，区分形式的总量控制系统往往阻碍企业转向那些享受相对宽松（即高）基准的企业，而相对清洁的来源则得到较少的产出支持。 我们考虑的TPS在覆盖范围（部门或排放源）以及基准是否统一或区分化方面将有所不同。我们将主要关注以下四种类型的ETS：（1）限额交易（CAT）；（2）统一的部门性能标准（USPS）；（3）统一的排放源性能标准（UEPS），对覆盖部门实施统一标准，但不包括清洁能源的基准；以及（4）区分的排放源性能标准（DEPS），在化石能源源中，排放量较高的类别将获得更高的基准。表1显示了不同ETS的主要特征。 该基于率的交易系统与重叠的能源或环境政策之间的相互作用性质与CAT与这些政策的相互作用不同，正如本文将要揭示的那样。在（严格执行的）CAT系统中，总排放量由上限决定，除了系统相关领域的潜在泄漏外。相比之下，在USPS下，对可再生能源的叠加补贴降低了发电成本和电价，而电力消费和产出的增加导致更大的配额分配和排放。在EPS下，叠加补贴产生的结果不同于CAT案例和USPS案例；在这种情况下，对低碳或零碳能源的叠加补贴排除了对高强度能源的生产，从而降低了整体排放。在所有形式的TPS中，对税收的伴随增加 电力减少所有来源的电力生产，从而有助于减少排放。 我们通过考虑燃料转换和需求减少的各种机会，以及不同类型的排放控制政策，使用一种能源需求和供应模型进行解析，从而得出这些和其他结果。理论模型揭示了各种潜在政策重叠的影响，并阐明了经济后果因涉及政策的组合而异。 我们通过使用一个考虑不同类型ETSs和重叠的数值一般均衡模型来补充这一分析，该模型的结构能够捕捉不同行业之间的相互作用以及随时间的变化。该模型经过设计和校准，以模拟中国近期全国范围内引入TPS（特别是DEPS）的背景，以减少CO。2排放。与基于交易率的政策重叠问题与这一新举措高度相关，因为该国还引入了重叠补贴来促进基于可再生能源的电力。政策讨论表明，中国碳交易系统（ETS）很可能被修订，以解决当前电力价格传导不完整的问题。我们应用数值模型来评估在替代ETS设计方案下，一系列当前和潜在重叠的影响。 该数值模型产生了独特且与政策相关的发现，关于政策重叠的影响。首先，重叠政策提高了中国TPS（一种DEPS）的成本效益，同时降低了CAT替代方案的成本效益。中国宣布的政策重叠3—建立一个可再生能源组合标准，该标准隐性地对电力消费进行征税以补贴可再生能源，以及一项额外的要求，即由TPS覆盖的工业部门支付其间接排放的排放费用—将中国DEPS与等效的CAT之间的成本差距减少了三分之二。4其次，将政策声明与中国的DEPS相结合，预计可以降低实现既定减排目标的成本约30%。第三，将可再生能源份额目标与中国的减排目标更紧密地对齐，可以进一步提高现有系统的成本效益约10%。第四，通过逐步淘汰电力行业的差异化基准，改革ETS可以降低成本10%-15%，尽管在存在既定重叠的情况下，转向统一、全行业绩效标准的额外好处较小。这些结果突出了在进行改革时需要考虑ETS选择和重叠政策的必要性。 本文的结构安排如下。第二部分介绍了分析模型的结构，并从该模型中推导和解释了在各类重叠情况下的结果。第三部分提供了对中国潜在结果数值模拟的结果。第四部分展示了敏感性分析。第五部分得出结论。 II. 理论洞察 理论基础模型建立在Fischer和Preonas（2010年，以下简称FP）以及Fischer（2009年）的模型之上，这些模型使用线性化的供需函数来分析从均衡点出发的政策变化增量。该框架简单却足够通用，可以融入多个排放交易系统（ETS）及其重叠部分。理论模型关注通过从高排放源切换到低排放源或减少计划产出的供应（例如电力）来降低整体排放的激励措施。这些激励措施 与政策之间的关键差异保持一致，这些差异包括由不同的配额分配系统创造的隐含产出补贴差异。该模型抽象了一些活动，这些活动可以使个别来源的排放强度降低，例如采用效率改进或新的减排技术。这种简化有助于聚焦我们的分析模型。该模型的关键输出包括重叠补贴或税收对排放、配额价格以及各种排放交易系统下的产出的影响。这些结果为我们的数值模拟的定量结果提供了基础。 A. 模型框架 该理论模型考虑了电力产生的例子，该产业最常采用排放交易进行监管，但结果也适用于其他产业。代表四种主要发电类型：高排放化石燃料f例如：煤炭；排放量较低的化石燃料g例如：天然气；非排放型可再生能源r; 和基荷技术无效输入，请提供需要翻译的英文文本。例如，核能和大规模水能，也是非排放性能源。基数电源以固定的并充分发挥作用的产能为特征。