觀點｜碳市場與電力市場耦合的歐洲經驗

       目前，中國碳市場已經正式啟動，全國共納入2200多家發電企業。截至2021年12月31日，全國碳排放權交易市場第一個履約周期順利結束，全年碳排放配額成交量累計1.79億噸。
       但我國電力市場與碳市場運行相對獨立，面對碳達峰、碳中和的時間表，電力行業怎樣利用兩個市場？能否實現1+1大于2的效果？歐洲的減排成果有目共睹，或許可以從中找到值得借鑒的經驗。
       2020年，歐洲電力交易總量達到12008億千瓦時，交易規模和市場主體數量逐年增長；歐盟排放交易體系（以下簡稱“EU-ETS”）中，僅歐盟排放配額（EUAs）和歐盟航空排放權配額（EUAAs）兩類碳衍生品的交易量就達到了7.29億噸二氧化碳當量，全部碳資產交易量在70億噸以上，占全球碳交易量的近80%。
       歐盟排放交易體系第三階段（2013～2020）的碳交易量比第二階段（2008～2012）增加了13.15%，活躍度明顯增強。
       根據歐洲的經驗，碳市場與電力市場共同影響著電力企業的發展。碳市場將排放二氧化碳的成本內部化，縮小了新能源發電成本和化石能源發電成本的差距。在電力市場中，新能源發電企業在電力市場的比較優勢增大，擠壓化石能源發電企業的市場份額，電力行業的發電結構逐漸變為以可再生能源為主。通過市場中“看不見的手”，減少政府在推動可再生能源利用上的財政支出。因此，碳市場與電力市場的耦合，可以幫助發電企業更快地實現這一目標。那么，碳市場與電力市場耦合的基礎是什么？
何以耦合？
       首先，碳市場與電力市場在市場類型上有相似走勢。
       多年來，歐洲一直在推動碳市場和電力市場向競爭市場發展。對于碳市場，EU-ETS采用不再給電力企業分配免費配額的方式，迫使它們參與碳市場交易，這將提高企業減排的積極性，也防止因為減排要求導致社會成本大幅提升；對于電力市場，歐洲的《第三能源法案》用拆分“垂直一體化”公司、加強監管電力行業反壟斷等措施，增強發電企業的競爭性，讓企業能自發地提高能源利用效率，從而降低社會成本。
在不斷推進區域市場的發展中，歐洲還注意多市場的連接。
       在碳市場方面，雖然歐盟碳配額的分配與具體政策實施依舊以國家為單位進行，但參與碳市場的企業可以通過各大碳交易所進行跨國的碳資產交易。此外，歐洲各區域碳市場也在嘗試聯合發展，如2020年EU-ETS與瑞士碳交易體系（ETS）之間連接生效，促進歐洲整體減排目標實現。在電力市場方面，歐洲不僅有供各企業和個人消費者進行電力交易的區域市場，還有連接各區域市場的跨國電網，形成了歐洲統一的電力市場。由于兩個市場交易品種功能相似，歐洲能源交易所（EEX）等交易中心，既包含電力交易也包含碳資產的交易。而電力市場與碳市場都朝著統一、競爭發展的趨勢，體現了兩個市場的根本目的一致：低成本、高效率地促進電力行業可再生能源轉型。
       其次，兩個市場的產品價格呈正相關。不論是現貨市場還是期貨市場，電力市場價格與碳市場價格變化均有相同趨勢。
       有學者研究顯示，碳排放權期貨（EUA期貨）與北歐電力交易所（Nord Pool）、法國能源交易所（Powernext）、德國的歐洲能源交易所（EEX）和英國的阿姆斯特丹交易所（APX）中的電力期貨價格均有相同的變化趨勢。這主要是因為電力企業的可再生能源轉型不可一蹴而就，對于碳排放權有較強的需求，推動了碳價的上升。同時電力企業也會將因為購買碳配額上升的成本轉嫁給消費者，推動了電價的上升。
       最后，眾多電力企業積極參與這兩個市場。歐盟排放交易體系納入了11000多家電力企業和其他工廠，并對它們的溫室氣體排放進行管控。
       2006年，歐洲電力企業被分配了35%的碳排放配額，但這些配額低于它們的碳排放量，需要參與碳市場交易；尤其是2013年取消了免費配額后，電力企業更需要在碳市場進行碳資產交易。因此，電力企業始終是碳市場的積極參與者。洲際交易所（ICE）數據也表明，電力企業對于碳市場的高度關注拉動了碳期貨合約交易量增長。電力企業不僅在國家內部進行碳配額的交易，還積極參與國際碳市場。例如在EU-ETS第一階段，有些電力企業手中有一半以上的碳配額是從其他國家購買的。同時北歐電力交易所（Nord Pool）資料顯示，北歐及波羅的海國家有370多家電力生產企業、約500家電力分銷商、380多家電力供應商參與電力交易。2020年僅在Nord Pool的交易電量（包括日間交易和日前交易）就達到了995億千瓦時。
       在此基礎上，碳市場和電力市場的耦合得以實現，彌補兩個市場各自的劣勢。歐洲的電力市場雖然優化了電力資源配置，但讓成本更低、排放更高的火電一度成為電力企業的首要選擇。而當碳市場使碳配額成為稀缺資源，將彌補電力市場的這一缺點，幫助歐洲更快更好地實現減排目標。
       與此同時，歐洲碳市場雖然讓排放二氧化碳成為一種商品，但碳價的波動會給企業的經營和投資帶來風險。不過，大宗商品與碳資產的投資組合或許對減少碳風險、增加收益十分有利。
“耦合”將加速低碳轉型
       從能源的利用角度來說，碳市場與電力市場的耦合可以在不增加棄風、棄光率的條件下，加快可再生能源利用速度。電力行業可再生能源轉型的突破，也將是對其他產業的良好示范。
       2010～2015年，歐洲大部分國家的可再生能源發電量的增長速度明顯快于2000～2005年。根據歐洲電力部門相關報告，歐盟排放交易體系的第三階段碳配額價格上漲，對燃煤電廠的經濟性產生了很大的影響。2019年以硬煤和褐煤為燃料的發電量迅速下降，當年硬煤發電量下降了32%，褐煤發電量下降了16%。而煤炭發電缺失的發電量有近一半由可再生能源發電進行替代。在此情況下，2019年電力行業的二氧化碳排放量比2018年減少了12%，減少量達到1.2億噸。
       在歐洲可再生能源利用規模擴大的同時，其內部因為不同國家資源稟賦不同、可再生能源分布不同而產生的可再生能源消納問題，可由歐洲跨國電網的互通得到進一步改善。例如，法國核電充足，有近60座核電站，2019年核電占其全部發電量的66.5%。在滿足法國國內電力需求之后，法國通過跨國電網將額外的核電出售給周邊國家來解決可再生能源消納問題。此外，歐洲的主要電力負荷區在中歐和西歐的經濟發達地區，但可再生能源的發電電源大多數在光照充足、風資源豐富的北歐國家，跨國電網的互通幫助電力企業降低棄風、棄光率，節約成本。
       從企業發展的角度來說，碳市場與電力市場的耦合可以幫助電力企業更好地在減排目標下實現轉型。
       一是電力企業可以進行風險對沖。電力企業通常采用兩個手段來保值及盈利，其一是通過發電燃料、發電量以及碳配額的跨市場交易進行套期保值。企業選擇在電力市場賣出一定比例的發電量遠期，再買入滿足未來發電用的燃料遠期和碳配額遠期來鎖定碳價。其二是通過市場的價差進行套利操作。一種是利用一級市場（拍賣）和二級市場之間的價差進行套利，另一種是通過碳配額與核證減排等不同碳資產之間的現貨或期貨價差進行套利。除此之外，許多電力企業會成立專門的碳資產管理部門來負責在碳市場中的投資和交易，以便鞏固企業市場地位和增強企業實力。
       二是電力企業不必擔心轉型的資金。可再生能源發電技術的發展需要政策支持和持續的資金投入。在早期，政府為提高可再生能源的使用，投入了大量資金，卻造成了極大的財政壓力。碳市場的拍賣機制不僅能緩解政府的財政壓力，還為電力企業提供穩定的可再生能源項目投資。隨著免費配額的不斷減少和經濟的發展，EU-ETS的拍賣收入逐年增加，2019年年收入超過140億歐元。2013年至2019年期間，EU-ETS有一半以上的拍賣收入用于能源和氣候相關項目，其中用于可再生能源項目的投資，在一定程度上為電力企業的轉型提供了安全保障。
       歐洲碳市場與電力市場的耦合經驗值得我國參考。碳市場與電力市場的耦合將提高企業減排的積極性，加快電力行業的清潔低碳發展，在減少碳排放的同時，不會對能源供應的安全性、可靠性造成嚴重沖擊。
       鑒于我國的電力市場化程度、電力市場和碳市場的活性均有待提高，建議加強電力市場與碳市場的協同，達到與歐洲碳市場與電力市場耦合相似的效果。具體如下：一是應加快擴大碳市場規模，在碳市場中納入更多其他行業的碳排放主體，以增加碳市場的流動性。二是可以適度地放松電價管制，因為在我國用電價格顯著低于供電成本的情況下，電價的上升可以刺激提高能源效率，這將有利于更好地實現碳減排和可持續發展。三是可以合并兩個市場中功能相似的監管機構，以降低碳市場運行的成本，同時增加碳金融衍生品的交易，幫助企業更好地實現“雙碳”目標。
（作者均供職于中國石油大學（北京）經濟與管理學院）