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碳税与碳交易在中国电力行业的适用性分析
曾 鸣，杨玲玲，马向春，田 廓
（华北电力大学能源与电力经济研究咨询中心，北京１０２２０６）
摘要：碳排放交易和碳税是目前国际上主要采用的工作温室气体减排机制。对于中国电力行业而言，选择何种 符合国情行情的减排机制对于低碳化发展至关重要。阐述了碳排放交易与碳税实施的理论基础，在此基础上对２ 种交易机制的应用模型进行研究，并给出二者的减排成本及减排效果比较分析。最后结合行业特色，提出适合中 国电力行业低碳化发展的中长期减排机制选择建议。总的说来，２种机制都有其阶段适应性，但并不冲突，建议根 据阶段划分做出适宜的选择 关键词：碳排放交易；碳税；低碳经济；减排机制 中图分类号：ＴＭ７１５：Ｆ１２０．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３—７５９８（２０１０）０９—００１０—０４
Ｏ 引言
近年来，温室气体排放（以二氧化碳为主）引起
的全球变暖、雪线上移、冰川Ｉ退缩等异常气候现象逐
渐成为世界各国关注的焦点 。越来越多的证据表
明，极端天气的发生多归咎于人类活动尤其是化石
燃料的过度使用。当生存环境逐渐遭受威胁时，人类
开始采取各种措施应对全球气候变化，碳排放交易
和碳税便是备受关注的２种政策机制【３】。
作为碳排放大国之一的中国，“富煤、少汽、缺
油”的资源结构决定了其碳排放的主要来源是煤
的燃烧，其中．作为煤耗重要组成部分的电煤排放
状况又尤为引人注目，这与中国电力工业火电占
比高达７７％的现状直接相关。要达到中国在哥本哈
根会议上公布的温室气体排放控制目标（￣２０２０
年使单位国内生产总值ＣＯ 排放ｋＥ２０ｏ５年下降４０％
～４５％）．作为行业碳排放大户的电力行业必须踏出
低碳经济的坚实步伐【４１。因此，选择何种符合国情 行情的减排政策或措施就成为当前亟待考虑的
问题。
截至目前，国内外研究多集中于碳排放交易与
碳税的减排作用以及对各国环境经济等的影响 ，
中国近年来也致力于包括碳税在内的环境税收制度 以及节能减排财税政策措施的研究．而关于碳排放
交易与碳税政策在中国电力行业低碳经济发展道路
上的阶段性选择，则报道不多。本文正是从中国电力
行业的特点出发，通过比较二者的减排成本、减排效
果等，提出适合中国电力行业低碳化发展的路径选
择建议，以期为中国低碳电力市场改革提供决策
支持
１ 理论基础及理论模型比较
１．１理论基础比较
碳排放交易源自《京都议定书》，其目的在于通
过国际合作，以成本最小化方式在全球实现碳减排
［７１。碳税政策则早在２０世纪９０年代初就被丹麦等欧盟
国家采用，其目的在于通过国内政策宏观调控，实现
本国减排，进而促使全球大气含碳量降低。尽管同为
基于市场机制的间接减排手段，碳排放交易与碳税
政策却有着截然不同的理论基础。
从根本上讲，碳排放引起气候变化是一个外部
不经济的问题，也就是说经济发展导致化石能源的
过度使用，从而引发大气环境恶化的“附带影响”，资
源的有效配置遭到破坏。如何修正由这种负外部性
带来的扭曲影响，是政策措施所要解决的核心问题。
碳排放交易的理论基础来源于科斯定理，该定理认
收稿日期：２０１０—０６—１６ 基金项目：美国能源基金会资助项目（Ｇ一１００６—１２６３０）。 作者简介：曾
鸣（１９５７一），男，山西太原人，教授，从事低碳电力市场与电力经济管理等方面的研究。 ＧＡＯ Ｎ ＤＩ黟耪争留 量 ｌ Ｉ｜ ０ 誊
为市场机制可以解决经济体系的外部性问题，实现
社会资源的最优配置。即外部性不足以成为税收干
预的理由，在权利界定清晰的前提下，私人部门的交
易完全有可能达成个体最优与社会最优的统一，当
然，在这一过程中．交易机制和价格发挥着重要的
作用。
与此相对，为了减少非市场的扭曲影响，美国
经济学家庇古（Ａ．Ｃ．Ｐｉｇｏｕ）提出应通过税收（或者补
贴）的办法将外部性内部化。庇古理论认为，外部性
产生扭曲的根本原因在于微观主体的个体成本与
社会成本之间有差异，只要政府运用税收手段进行
干预，使个体成本等于社会成本，微观主体基于自
身决策的排放水平，就会与社会最优水平相一致。
理论上，碳税的征收原理如图１所示 １。图中横坐标
表示碳排放量 纵坐标表示减排成本，曲线ＭＣ
（Ｍａｒｇｉｎ Ｃｏｓｔ）表示碳减排的边际成本，曲线ＭＬ
（Ｍａｒｇｉｎ Ｌｏｓｓ）表示碳排放带来的社会边际损失。两
条曲线的交点所对应的 即为最佳碳税率，相应的
为最佳碳排放量。
图１ 碳税与碳排放量的理论关系图 １．２理论模型比较
（１）碳排放交易模型
目前，国际上普遍采用的碳排放交易模型是限
额交易模型，如式（１）所示：Ｅ表示企业发电过程中消
耗能源排放的ＣＯ 当量， 表示发电量，Ｂ表示企业选
择的新技术参数（可代表采用新技术后减少的排放
率或消耗率等），有０≤Ｂ≤１，Ｅ是关于 和Ｂ的函数。
Ｅ ＝Ｅ （＜１一Ｂ ＞，Ｘ ），ｉ＝１，２，．．．，ｎ （１） 参与碳排放交易的企业总利润等于出售碳排放
权的净收益与产品市场净收益之和，再减去采用新
技术的投资成本，即
Ｒ ＝ｑ［Ｅｏ－Ｅｉ（＜Ｉ－Ｂ ＞， ）１＋ （・）。 ～
ｋ・Ｅ （＜１一Ｂ ＞，Ｘ ）卜Ｃ（Ｂ ）
ｉ＝１，２，…， （２） 式中：Ｅ 羡示企业的现实排放量（等于分配的无偿排
放量）； 表示单位碳排放消耗的能源的价格；ｑ表示 同际排放权交易价格；ｐ（・） （ Ｘ ）表示电价是关
于市场总供给的函数；ｃ ）表示新技术投资成本。当
Ｂ ＝０时，Ｃ（Ｂ ）＝０；当Ｂ 时，Ｃ（Ｂ ）＝Ｃ。
（２）碳税减排模型
碳税的引人使得煤炭价格发生变化，电煤价格
的上涨将导致电煤储备量、发电量及需求侧管理等
一系列相关体系发生变化。这种变化具有持续性和
不稳定性特点，有必要采用综合资源规划手段进行 统一管理，其最终目的是减少电力部门的ＣＯ 排放
量。由于引人碳税而减少的碳排放可用△Ｅ 表示，减
排模型如下：
△Ｅｃ＝ （０，Ｄｏ）－Ｅ（Ｔ，Ｄ０） （３）
式中：Ｅ（０，Ｄ。）表示未实施碳税政策时，发电企业为
满足用电需求Ｄ ，消耗的最少电煤对应的ｃ０ ｝放量；
Ｅ（ ，Ｄ。）则表示碳税税率为 时，发电企业为满足用
电需求Ｄ 肖耗的最少电煤对应的ＣＯ：排放量。
由于碳税政策的实施，电力需求也将随着电价
变化而发生一定程度的变化。由此也将导致发电容
量充裕度、发电量及需求侧管理体系随着ＣＯ 排放
量的变化而变化。实施碳税政策后，原有电力需求与
随着电价调整的电力需求２种情况下的碳排放差异
可用ＡＥＪｉ￣表示，减排模型如下：
ＡＥ Ｅ（Ｔ，Ｄ。）－Ｅ（ Ｄ ） （４）
式中：Ｄ 表示由于碳税的实施电价变化后调整的电
力需求；Ｅ（ ，Ｄ０）表示碳税税率为 时，发电企业为
满足用电需求Ｄ 消耗的最少电煤对应的ＣＯ：排放量。
根据综合资源规划的思想，ＣＯ 减排总量为：
ＡＥ＝ＡＥＧ＋ＡＥｄ （５） 从综合资源规划的角度，考虑了碳税政策实施
后电力行业相关体系的综合框架流程见图２。
图２碳税及电力行业减排综合资源规划框图
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２减排成本及减排效果比较分析
２．１ 减排成本比较分析
（１）信息成本 政策制定者在对电力行业引入上述２种减排机
制前，对外部性的修正需要获得各种各样的信息。碳
排放交易实施前，管理者需先评估电力行业碳排放
的社会成本，并据此确定行业减排目标和需要发放
的排放权配额，但不需要了解行业的个体成本。排放
权配额一经确定，不同主体会根据自身的减排成本
和排放权的市场价格来决定排放权买卖。当然，在
排放权的初始分配上，不同的分配方式需要的信息
有所不同：拍卖分配方法中，各主体的减排成本充分
反映在报价中，无须额外的信息搜集成本；无偿分配
方法中，需要了解不同主体的排放成本信息，才能保
证分配的公平性，不过，根据科斯定理，即便政府不具
备这些信息，也不影响社会最优状态的实现，其所影
响的仅是减排成本在不同排放主体之间的分担状态。
与碳排放交易相比，碳税所需的信息相对复杂。
征收碳税时，电力行业的最优税率是要使排放者的
减排成本与社会成本相等。因此，政府需要获得单
个排放者的成本信息，以及排放所导致的社会成本
的信息。在碳税的征收对象比较广泛的情况下，完
全获取这样的信息的几率很小。而信息的不充分会
导致税率偏离最优的水平。进而限制碳税的有效性。
过低的税率难以有效发挥减排作用，而过高的税率
对于电力行业一类能源产业而言，企业竞争力及消
费者接受能力是必须要考虑的问题，有文献指出当
碳税水平较高的时候，减排的效果并不显著，而ＧＤＰ
的损失却急剧增加【７ｌ。
（２）实施成本
实施成本主要指２种减排机制投入运行所需要
的初始成本。对于电力行业，碳排放交易的实施成
本相对复杂。一方面，排放权的确定可能遇到行业
政策等方面的障碍，相关调整需要一段时间；另一方
面。碳排放交易需要建设全新的基础设施，包括交易
平台、清算结算制度以及相关的市场监管体系等。
此外，根据中国现状，电力行业相关设施的建立还必
须依托于国内综合性碳排放交易基础设施的建立，
具有一定的不确定性。相比而言，碳税的实施成本
相对较低，仅相当于在已有的税收体系中新增一个
税种．所有相关的活动都可以依托现有的体系来展 开．涉及的额外成本相对较少，对于政策实施者而言 推行上更简便易行。综合起来，减排成本系统比较如
表１所示。
表１ 碳排放交易与碳税成本比较
信息成本 实施成本 瑞排诗需评估电力行业碳排放的社排放权的确定可能有障 会成本，但无须获取个体排放碍；建设基础设施及配套 成本信息 体系成本较高 需获取电力行业单个排放主 相关实施活动均可依托 碳税 体的成本信息及排放所导致现有体系展开．额外成本 的社会成本信息 较低
２－２减排效果比较分析
碳排放交易的作用方式是通过数量限制来影响
排放者的行为。在碳排放交易中。总排放配额一经确
定，各主体的减排目标也就已经明确。行业排放主体
将考虑如何以最低的成本实现各自的减排目标。根
据目前国际主流碳排放交易机制经验，排放主体有３
种选择：１）减少发电量；２）投资新能源发电；３）在
交易市场上购入排放权。碳排放交易机制透过自由
市场的运作，利用价格体系的机能，促使污染的外部
成本内部化，以达到最优的ＣＯ 排放水平，同时使减
排总成本达到最优。无论排放者选择何种方式，行业
减排目标都能实现。此外，新排放权的产生大多与新
技术的开发和运用有关，因此，碳排放交易将进一步
激励清洁技术的发展，这对低碳经济的实现具有长
效作用。
碳税的征收将改变排放者的成本．因此会引导
排放者行为的调整。不过，这种行为调整的方向并不
确定。具体而言，在开征碳税的情况下，排放主体除
了有以上前２种选择外，第３种则是提高电价，将新增
成本部分转嫁给消费者。前２种选择有助于降低碳排
放，但根据中国电力行业现状，由于消费者对电量的
需求价格弹性不高，碳税成本势必被全部或部分转
嫁．即使消费者的消费习惯有所改变，也难以实现最
终的减排目标，确切地说，此时的碳税政策更偏向于
财政增收的作用，减排效果将被弱化。这样看来，碳 税政策适用的产业范围及产业优惠政策还有待进一
步研究
３碳税与碳交易的分阶段适应性
与碳税相比。碳排放交易的实施成本虽然较高，
但其在信息成本及减排效果方面具有相对优势，而
且在国际减排合作上也具有巨大的潜力，也正因为
如此，自《京都议定书》签订以来，国际碳排放交易市
场有了迅速的发展，尤其部分发达国家的碳排放交