有效的燃料价格在降低排放强度中的作用

10926 有效燃料价格在降低排放强度中的作用 巴西：一组面板分析 Ayan Qu 宏观经济学、贸易与投资全球实践与非洲地区 2024年9月 政策研究工作论文 10926 摘要 本研究通过联邦单位层面2010年至2020年的面板分析，探讨了燃料价格（碳税的替代品）增量变化在降低巴西公路交通运输排放强度方面的有效性。在分析巴西汽车燃料市场及其产品、参与者和外部因素之前，本文提出多种面板分析模型变体，并专注于动态双向分析。 基于统计结果建立的固定效应模型。研究发现：（1）柴油价格对降低排放强度具有最显著和稳健的影响；（2）柴油价格的短期和长期弹性分别为-0.74和-2.06；（3）实体效应和时间效应均显著，2020年对所有估计模型中降低排放强度的持续影响是一致的。 本文是宏观经济、贸易与投资全球实践以及非洲区域首席经济学家办公室的成果。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而进行的更大努力的一部分。政策研究工作论文也发布在http://www.worldbank.org/prwp上。作者可通过aqu@worldbank.org联系。 《政策研究工作论文系列》传播正在进行中的工作的发现，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迅速公布，即使报告的展示不够完美。论文包含作者的名字应相应地引用。本文中表达的研究发现、解释和结论完全是作者本人的观点。作者的观点。它们不一定代表世界银行/国际复兴开发银行的立场。其附属机构，或世界银行执行董事及其代表的政府。 Ayan Qu有效燃油价格在降低排放强度中的作用：巴西面板分析 关键词：燃油价格；排放强度；交通；面板分析；巴西 JEL 分类：Q41；Q58；H23；C23 致谢 I.引言 交通运输是巴西温室气体（GHG）排放的主要来源，而持续的技术发展和可再生能源转型为该行业的脱碳提供了巨大机遇。在农业和林业（及其土地利用）之后，交通运输是该国家GHG排放的主要来源，占能源消费排放的一半左右（SEEG 2022）。该国的清洁电力矩阵解释了电力的低排放强度（巴西CCDR；世界银行2021年），但它尚未充分惠及仅占电动汽车非常小份额的运输行业（2018年为0.02%，但根据国际能源署的数据，到2023年已迅速增加到3%）。同时，该国是全球生物燃料（尤其是乙醇和生物柴油）的先驱，这些生物燃料的排放系数低于化石燃料，其生物质生产如果未导致森林砍伐，则有助于减排。交通运输的总体GHG排放主要来自柴油和汽油的燃烧。 气候变化不平等是另一个值得关注的问题，这一问题在巴西国内也有所体现，同时生物燃料市场也对农业和能源部门之间收入的趋同做出了贡献。经济发展水平较低例如： 地区（包括东北和华北地区）排放较少的排放量（图1）但同时在当前燃料价格方面（图1)以及潜在的未来的气候损失。减排措施，如碳税，是渐进的，并且可以通过增加高收入和排放量地区的成本来帮助解决这种气候不平等。同时，生物燃料市场的开发扩大了对甘蔗和豆类等农业产品的需求，进而增加了农民的收入，从而有助于弥合各行业之间的收入差距。事实上，自20世纪80年代以来，农业生产力与整个经济生产力的比率一直在稳步提高，这恰好与乙醇的引入相吻合，尤其是自2010年代生物柴油引入以来。 随着碳税在激励清洁能源转型和解决气候不平等方面发挥重要作用，本文提供了实证证据来回答研究问题：以燃料价格增量变化为代理的碳税在巴西实现减排强度降低方面有多有效。我们利用联邦单位（FU）层面和年度频率的交通部门燃料价格和排放强度的变化来进行面板分析，同时控制实体和时间特定的效应以实现我们的估计目标。结果表明，燃料价格的边际上涨，尤其是柴油价格，可能在短期和长期内都有助于降低排放强度。此外，排放强度具有持续性，实体和时间效应都显著。值得注意的是，2020年证明了在所有估计模型中，固定效应在降低排放强度方面的一致性。 本文结构如下。第二节介绍了巴西燃料市场的 stylized facts，包括产品、参与者以及外部因素。第三节回顾了相关文献。第四节描述了数据和元数据。第五节解释了在估计燃料价格短期和长期排放强度弹性时的实证策略。第六节讨论了结果和政策含义。最后一节得出结论。 注：以下数值为2022年柴油B、汽油C和乙醇的平均零售燃料价格。 数据来源：巴西石油、天然气和生物燃料国家机构（ANP）。 II. 巴西交通运输燃料市场的事实概况 本节展示了巴西复杂汽车燃料市场的关键特征，涉及产品、参与者、技术和政策等方面，这些特征可能对排放强度产生影响，而排放强度是我们分析的目标，因此有助于我们制定估计策略。 II.1. 产品：产量和价格 巴西拥有一个多元化的交通运输燃料市场，其中存在多种燃料，包括显著的即： 可再生能源生物燃料的份额。市场上存在四种主要的零售燃料（柴油油B、汽油C、水合乙醇以及压缩天然气或CNG），其中一些是不同来源燃料的混合物（表 1). 虽然柴油油和汽油一直是消费最多的燃料，但来自甘蔗的乙醇在第一次石油危机和Pro-Álcool计划启动后不久便进入了市场。1乙醇最初被用作与汽油混合的无水乙醇，后来也被用作独立使用在纯乙醇动力车或灵活燃料车中的含水乙醇。现在，无水乙醇和含水乙醇的消耗总量（以油当量计）已经增长到零售汽油C的主要成分汽油A的大约三分之二。从2000年代中期开始，生物柴油进入市场，并且随着比例的增加与柴油混合形成柴油油B。2012年之后，引入了一种硫含量明显降低的新型柴油油B S10。此外，从20世纪90年代起，CNG就已存在，尽管仍属相对较小规模，并且在所有FUs（燃油供应站）都不可售。 不同燃料的销量呈现出不同的增长模式（图2），反映经济条件、国内政策、国际市场和科技创新/采纳的影响。柴油油消费在时间上一直稳步增长，在经济衰退期间出现暂时性下降。汽油消费呈中短期波动增长，部分反映了全球商品周期/石油危机。水乙醇在1980年代快速增长，在1990年代失去势头，然后在短期波动中再次趋势上升，可能归因于政策激励和2003年引入的能够使乙醇替代汽油的灵活燃料技术。天然气自2007/2008年以来增长停滞，在2013年被生物柴油超越，后者由于部分得益于政策支持而继续增长。总体而言，这些燃料的总消费量在2010年代中期之前持续增长，然后开始波动，与该国实际国内生产总值的变化紧密相关。 数据来源：巴西能源平衡（BEN），EPE。 燃料价格，它会影响燃料消耗及其产生的排放，是另一个影响因素，它呈现出空间和时间的变化，我们将利用这一点来了解燃料价格上涨（作为燃料税收的替代指标）对增量变化的影响。在巴西，最终消费者的价格由生产者账单价格、联邦州税和分销成本组成。这些零售燃料价格因燃料类型、年份和地区而异。（）图3). 乙醇的价格分布更广，可能是因为它由众多乙醇工厂供应。北部和东北部地区发展程度较低，但燃料价格往往高于较富裕的东南部地区，部分原因是物流成本，导致燃料价格体系呈递减趋势。值得注意的是，2022年燃料平均价格最高的联邦单位（FUs）都在北部地区，即阿克里、罗赖马、帕拉和罗纳尼亚，其次是东北部的四个联邦单位，而圣保罗的平均燃料价格最低（图1）。此外，近年来名义燃料价格也有所上升，但在2022年底前有所下降，因为联邦燃料税率临时降低至零，以减轻通货膨胀的影响。 数据来源：ANP。注意：数值为名义价格。 II.2. 行动者：生产者和消费者 该国的化石燃料生产集中，而生物燃料生产分散。巴西国家石油公司（Petrobras），一家由联邦政府控股的上市公司，在石油和天然气生产方面一直占据垄断地位，直到近年来市场逐渐向新参与者开放。即便在2020年，Petrobras实现了2720亿雷亚尔的净收入，超过第二大玩家Shell BrasilPetroleo的10倍。其他一些生产商在市场上占有较小的份额。在勘探和生产之后，原油由该国的18家炼油厂（ANP）精炼，然后运往分销商和零售商。另一方面，生物燃料的生产始于生物质农场，由383家乙醇工厂和49家生物柴油生产商（ANP）生产。在巴西，生物柴油主要例如： 由大豆（约70%）制成，其余部分由动物脂肪（，牛肉副产品）和植物油制成例如： ( ,棉籽油)。乙醇主要从甘蔗（约85%）中生产，其余部分主要来自玉米和甜菜。虽然乙醇代表了总生物燃料生产中最大的份额（约80%），但在近年来生物柴油的生产增长速度更快。 汽车燃料直接被拥有车辆的居民或企业消费，尽管程度较低，它们也可能通过公共交通/共享交通影响更广泛的群众。根据巴西地理统计局（IBGE）近年来的数据，该国超过1.15亿辆汽车在超过2.13亿总人口和超过7500万户家庭中共享，人均约为0.54辆，每户1.5辆。该国的平均人口年轻，略超过37%的人口年龄在18岁以下（获得驾驶执照的最低法定年龄），他们不会拥有车辆。车辆的地区分布也不均匀，几乎有一半的车辆集中在某些地区。 在西南地区注册的车辆中占比仅为6%（Senatran 2021）。换句话说，通过税收提高汽车燃料价格对那些没有车辆的更脆弱人群的不利影响将较小。 II.3. 外部因素：技术与政策 除了价格，生物燃料的发展也得益于技术进步，并通过包括财政工具在内的政府政策得到激励。在生产方面，甘蔗是巴西最古老的作物之一。自从16世纪以来，人们就开始种植甘蔗制糖。th世纪，乙醇在制糖过程中作为副产品产生。如今，巴西的酿酒商可以调整糖和乙醇的相对产量，从而在市场需求的变化下增加乙醇生产的灵活性。在需求方面，早期20世纪汽车的引入...th本世纪开启了乙醇燃料的使用机会，此举受到少数地方政府的鼓励。直到第一次石油危机，才有...即：1975年推出了第一个国家乙醇推广项目（“Pró-Álcool”），当时巴西迎来了乙醇燃料生产的第一 波浪潮。对于能够使用纯净水乙醇的车辆实施创新和政策上的免税，以及在政策上要求将无水乙醇混入汽油，这些都是通过提高需求推动乙醇发展的关键因素。到了20世纪80年代末，乙醇燃料的产量达到了与汽油相似的级别，但在此之后，其增长速度却赶不上汽油。2003年引入的可灵活使用汽油和乙醇混合燃料（不同比例）的技术，化石燃料和生物燃料之间的税率差异，以及国家生物柴油生产和应用计划（PNPB）要求将生物柴油混合到柴油中，这些因素有助于解释生物燃料近年来增长的原因。遍布巴西的分布基础设施也是生物燃料市场的促进因素。 最近建立的巴西生物燃料政策（RenovaBio），特别是，针对燃料矩阵的碳强度。作为国家能源政策的一个组成部分，RenovaBio（第13576号法律）于2017年底通过，旨在推广生物燃料（特别强调可靠的供应）并减少燃料的排放，为期10年。为实现这些目标，该政策依赖于一组合成工具。将强制实施年度目标，以降低燃料矩阵的排放，并施加于燃料分销商。目标的合规性将通过碳减排信用额的数量进行验证，这些信用额部分基于生产的/进口的/交易的生物燃料量，且可以在有组织的市场上进行交易。对于生物燃料的生产商/进口商，应根据生命周期评估颁发高效生产的认证。某些收入也享有所得税优惠/豁免。 II.4. 目标：排放强度 人均收入排放率，在此定义为从道路运输产生的总排放量（t）除以总收入，是我们分析宏观目标的关键。这个指标衡量了单位收入增加所产生的排放量，较小的数值通常更受欢迎。排放强度代表I=PAT恒等式中技术因素T，它对经济活动产生的环境影响做出贡献。巴西的排放强度在20至120（t CO2e/百万真实收入 R$）的广泛范围内波动，在经济更加发达的地区，如联邦区、里约热内卢和圣保罗，排放强度较低（。图4以下几节将分析排放强度异质性的原因，即它在多大程度上归因于燃料价格或其他与时间或特定因素有关的因素，这些因素可能混淆了燃料价格与排放强度之间的真实关系，并讨论燃料税在减少排放强度方面的有效性。 来源：IBGE, SEEG，以及作者计算。 第三章 文献综述 总的来说，本文通过“成本效益”方法对如何通过税收使能源价格合理化进行了讨论