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董超 廣東電網(wǎng)公司電力調(diào)度控制中心

林汐淳 廣州碳排放權(quán)交易中心有限公司

2021年2月1日，《全國碳排放權(quán)交易管理辦法(試行)》將正式施行。《全國碳排放權(quán)登記交易結(jié)算管理辦法(試行)》等多份與碳市場(chǎng)建設(shè)相關(guān)的文件也在2020年底結(jié)束了公開征求意見。目前看來，全國碳市場(chǎng)有望在2021年年底之前開展實(shí)質(zhì)運(yùn)營。

發(fā)電企業(yè)將最先受到全國碳市場(chǎng)建設(shè)的影響。根據(jù)2017年發(fā)布的《全國碳排放權(quán)交易市場(chǎng)建設(shè)方案（發(fā)電行業(yè)）》，全國碳市場(chǎng)初期運(yùn)行將只納入發(fā)電（含熱電聯(lián)產(chǎn)及其他行業(yè)自備電廠）一個(gè)行業(yè)，交易范圍僅含二氧化碳一種溫室氣體。

與此同時(shí)，電力市場(chǎng)建設(shè)也正在推進(jìn)之中。以廣東為例，南方（以廣東起步）電力現(xiàn)貨市場(chǎng)已開展四次試結(jié)算。根據(jù)廣東電力交易中心的對(duì)外通報(bào)，2021年一季度廣東將擇機(jī)啟動(dòng)電力現(xiàn)貨結(jié)算試運(yùn)行，待履行現(xiàn)貨市場(chǎng)實(shí)施方案、現(xiàn)貨市場(chǎng)規(guī)則相關(guān)審批程序并印發(fā)后，適時(shí)轉(zhuǎn)入正式運(yùn)行。

電力行業(yè)一方面需要加快發(fā)展以滿足快速增長的電力需求，另一方面需要應(yīng)對(duì)日趨嚴(yán)格的減排要求。2021年廣東電力現(xiàn)貨市場(chǎng)即將進(jìn)入長周期結(jié)算試運(yùn)行，屆時(shí)碳市場(chǎng)對(duì)于電力市場(chǎng)改革的影響將不可忽視。

目前，我國已有北京、上海、天津、重慶、廣東、湖北、深圳等7個(gè)省市展開了碳交易試點(diǎn)運(yùn)行。筆者將以廣東碳交易試點(diǎn)市場(chǎng)為例，展望碳交易對(duì)于電力市場(chǎng)交易可能產(chǎn)生的影響。

碳配額如何分配與交易？

目前，廣東省（不含深圳）納入碳排放管理和交易的企業(yè)是指電力、水泥、鋼鐵、石化、造紙、民航等6個(gè)行業(yè)中，年排放2萬噸二氧化碳（或年綜合能源消費(fèi)量1萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤）及以上的企業(yè)，這些企業(yè)的排放量占全省碳排放總量近70%。2020年度廣東電力行業(yè)納入碳市場(chǎng)的企業(yè)共66家，碳排放量約占全省40%。

廣東碳交易市場(chǎng)的標(biāo)的為碳排放配額，1個(gè)配額指的是排放1噸CO?的權(quán)利。廣東碳市場(chǎng)分為兩級(jí)市場(chǎng)：一級(jí)市場(chǎng)對(duì)碳配額進(jìn)行分配，包括免費(fèi)發(fā)放和有償競(jìng)價(jià)兩種形式；二級(jí)市場(chǎng)為市場(chǎng)交易，可采取掛牌點(diǎn)選和協(xié)議轉(zhuǎn)讓兩種交易方式，與電力中長期市場(chǎng)的交易方式類似。

廣東省政府主管部門按年度制定全省配額總量，然后分配給各個(gè)控排企業(yè)。2020年，電力企業(yè)的免費(fèi)配額比例為95%，鋼鐵、石化、水泥、造紙的免費(fèi)配額比例為97%，航空企業(yè)的免費(fèi)配額比例為100%。有償配額通過不定期競(jìng)價(jià)的形式發(fā)放。

電力行業(yè)燃煤燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組（含熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組）使用基準(zhǔn)線法分配配額，對(duì)單位產(chǎn)品的二氧化碳排放量設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算公式為：控排企業(yè)碳排放配額=產(chǎn)量×基準(zhǔn)值（見表1）；新建項(xiàng)目企業(yè)碳排放配額=設(shè)計(jì)產(chǎn)能×基準(zhǔn)值（見表1）。特殊燃料發(fā)電機(jī)組（如煤矸石、油頁巖、水煤漿、石油焦等燃料）以及供熱鍋爐采用歷史強(qiáng)度下降法分配配額，即要求排放單位年度碳排放強(qiáng)度與自身的歷史碳排放強(qiáng)度相比有所下降。

表1 廣東省2020年度電力行業(yè)機(jī)組基準(zhǔn)值

獲得配額后，如果各控排企業(yè)因自身技術(shù)升級(jí)或者改造降低二氧化碳排放，實(shí)現(xiàn)了減排的目標(biāo)，則可以將自己持有的多余碳排放配額在二級(jí)市場(chǎng)中出售。而自有配額不足的企業(yè)則需要在市場(chǎng)上購買碳排放配額以滿足自己的履約需求。

發(fā)電企業(yè)的碳成本可能有多高？

2020年廣東碳交易一級(jí)市場(chǎng)的有償競(jìng)價(jià)交易中，統(tǒng)一成交價(jià)為28.20元/噸，成交量為40萬噸，該價(jià)格與同期二級(jí)市場(chǎng)配額價(jià)格大致持平。二級(jí)市場(chǎng)的成交價(jià)格基本在15到30元之間波動(dòng)（見圖2）。當(dāng)前各試點(diǎn)碳價(jià)在18至90元/噸范圍內(nèi)，其中，北京碳價(jià)最高（90元/噸），福建碳價(jià)最低（18元/噸），上海碳價(jià)居中（40元/噸）。

全國碳市場(chǎng)建成后碳價(jià)格趨勢(shì)如何暫無從判斷。不過，曾有負(fù)責(zé)氣候變化的國家發(fā)改委官員指出，碳價(jià)要到2020年以后才會(huì)達(dá)到每噸200元~300元人民幣，在此之前，企業(yè)無法感到真正壓力。另據(jù)美國環(huán)境保護(hù)署估算，碳排放的社會(huì)成本為每噸40美元左右。

圖2 廣東碳交易二級(jí)市場(chǎng)交易總量及收盤價(jià)趨勢(shì)圖

基于前述規(guī)則，筆者以目前參與廣東碳市場(chǎng)的典型火電燃煤機(jī)組（裝機(jī)容量分別為300MW、600MW和1000MW）作為研究對(duì)象，測(cè)算在不同碳價(jià)格和不同有償配額比例情況下，電廠購買碳配額的單位交易成本以及占發(fā)電機(jī)組變動(dòng)（燃料）成本的比重。

碳排放的有償配額比例分別取5%、10%、15%、20%、25%和100%，碳價(jià)格分別取20元、25元、30元、35元、40元、100元、200元和300元。

以碳價(jià)格30元為邊界，計(jì)算碳排放的有償配額比例分別取5%、10%、15%、20%、25%和100%，可以計(jì)算得出機(jī)組需要購買的碳配額費(fèi)用，進(jìn)而得到所對(duì)應(yīng)的單位碳交易成本、碳交易在變動(dòng)成本中的占比，結(jié)果如圖3所示。

圖3碳價(jià)格30元、有償配額比例變化邊界下典型火電機(jī)組碳交易成本及占比

若以有償配額比例5%為邊界，計(jì)算碳價(jià)格分別取20元、25元、30元、35元、40元、100元、200元和300元，得到所對(duì)應(yīng)的單位碳交易成本、碳交易在變動(dòng)成本中的占比電力交易，結(jié)果如圖4所示。

圖4 有償配額比例5%、碳價(jià)格變化邊界下典型火電機(jī)組碳交易成本及占比

從圖3、4可以看出，在當(dāng)前廣東碳市場(chǎng)成交機(jī)制和價(jià)格下，碳交易成本僅占火電機(jī)組正常發(fā)電成本的0.5%左右，基本不會(huì)對(duì)目前的火電機(jī)組的運(yùn)行成本產(chǎn)生影響。

但是，為順利達(dá)成碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)，未來全國碳交易市場(chǎng)實(shí)質(zhì)運(yùn)行后，碳交易價(jià)格可能會(huì)發(fā)生較大調(diào)整。如果在有償配額比例5%的情況下、碳交易價(jià)格達(dá)到300元，則碳交易費(fèi)用占發(fā)電總成本比例已接近6%。這將成為影響火電機(jī)組在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)報(bào)價(jià)的重要因素之一，有可能會(huì)進(jìn)一步推高電力現(xiàn)貨市場(chǎng)中的火電機(jī)組報(bào)價(jià)，進(jìn)而抬高電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的價(jià)格信號(hào)。

碳交易提高了火電機(jī)組的運(yùn)營成本，核電以及可再生能源沒有這部分成本。在火電機(jī)組內(nèi)部，燃?xì)鈾C(jī)組的壓力又小于燃煤機(jī)組。燃機(jī)的碳排放成本通常會(huì)低于煤電，而且碳市場(chǎng)政策對(duì)于燃?xì)鈾C(jī)組也有所傾斜。在即將開展的全國碳交易市場(chǎng)中，為鼓勵(lì)燃?xì)鈾C(jī)組發(fā)展，規(guī)定在燃?xì)鈾C(jī)組配額清繳工作中，當(dāng)燃?xì)鈾C(jī)組經(jīng)核查排放量不低于核定的免費(fèi)配額量時(shí)，其配額清繳義務(wù)為已獲得的全部免費(fèi)配額量；當(dāng)燃?xì)鈾C(jī)組經(jīng)核查排放量低于核定的免費(fèi)配額量時(shí)，其配額清繳義務(wù)為與燃?xì)鈾C(jī)組經(jīng)核查排放量等量的免費(fèi)配額量，也無需再在碳市場(chǎng)中購買額外的配額。即燃機(jī)在未來的碳交易市場(chǎng)中，不存在因?yàn)樽陨砼漕~不足而去額外購買的情況，反而可以將多余的碳排放配額進(jìn)行出售而獲利。

對(duì)于火電機(jī)組來說，碳減排的可行方式有：提高現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)行的負(fù)荷率以降低企業(yè)單位發(fā)電標(biāo)煤耗；建設(shè)光伏、風(fēng)電等新能源項(xiàng)目以申報(bào)PHCER（廣東省級(jí)碳普惠核證減排量）或CCER（國家核證自愿減排量）項(xiàng)目，備案的自愿減排量可用于抵消企業(yè)的實(shí)際碳排放量。不過，2017年國家發(fā)改委暫停核準(zhǔn)CCER，涉及590多個(gè)項(xiàng)目，在發(fā)改委的“暫緩受理”公告中表示：“《暫行辦法》施行中存在著溫室氣體自愿減排交易量小、個(gè)別項(xiàng)目不夠規(guī)范等問題。”

碳市場(chǎng)對(duì)電力市場(chǎng)有何影響？

筆者認(rèn)為，碳市場(chǎng)未來可能對(duì)電力市場(chǎng)有以下三點(diǎn)影響：

1

碳市場(chǎng)排放控制并不要求按照電力現(xiàn)貨每日的時(shí)間精度同步結(jié)算，只要達(dá)到一定時(shí)間內(nèi)（例如一年）的排放目標(biāo)即可，因此碳交易價(jià)格不會(huì)由于電力短時(shí)供需關(guān)系或電力現(xiàn)貨價(jià)格的變化而發(fā)生較大變化，價(jià)格波動(dòng)更多體現(xiàn)在長周期尺度。考慮碳排放成本后，高排放的小機(jī)組收益下降甚至出現(xiàn)虧損，但可以通過交易策略利用碳配額的價(jià)格波動(dòng)抵消一部分虧損，或通過電力中長期市場(chǎng)中的發(fā)電權(quán)轉(zhuǎn)讓來抵消虧損、甚至增加盈利，大容量火電機(jī)組也能獲得更高發(fā)電權(quán)收益，同步實(shí)現(xiàn)了電力市場(chǎng)的資源優(yōu)化配置電力交易，從而實(shí)現(xiàn)全社會(huì)福利最大化的目標(biāo)。

2

納入碳市場(chǎng)后，企業(yè)可供交易的產(chǎn)品不僅是電力或電量，還包括富余的碳排放配額和自愿減排量。為適應(yīng)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)和全國碳市場(chǎng)的發(fā)展，發(fā)電企業(yè)需要思考電力或電量交易與碳交易組合并實(shí)現(xiàn)效益最大化。發(fā)電企業(yè)要在保證電力供應(yīng)的同時(shí)履行排放配額指標(biāo)，企業(yè)很可能還需要通過采取電廠技術(shù)升級(jí)改造、清潔能源發(fā)電技術(shù)等新技術(shù)實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)，這些都將增加發(fā)電企業(yè)的技術(shù)成本和管理成本，進(jìn)而影響電力現(xiàn)貨市場(chǎng)中的報(bào)價(jià)行為，有可能推高電力現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格。

3

未來碳排放權(quán)將成為稀缺資源，火電發(fā)展空間逐漸收緊，碳價(jià)將逐步推高火電成本，促使發(fā)電企業(yè)轉(zhuǎn)向投資新能源，再加上新能源抵消機(jī)制（PHCER、CCER）的出臺(tái)，將大大促進(jìn)新能源裝機(jī)的增長，疊加多重因素影響，電源結(jié)構(gòu)和布局將進(jìn)一步發(fā)生顯著變化，需要設(shè)計(jì)更加靈活的市場(chǎng)機(jī)制以促進(jìn)新能源的消納。目前，廣東電力現(xiàn)貨市場(chǎng)中已有較為完備的價(jià)格上下限參數(shù)機(jī)制。而全國碳市場(chǎng)正處于快速起步發(fā)展階段，碳市場(chǎng)的價(jià)格水平將直接影響規(guī)模大小、流動(dòng)性強(qiáng)弱等要素，也會(huì)影響不同市場(chǎng)間的價(jià)格傳導(dǎo)效果。因此，全國碳市場(chǎng)需要聯(lián)動(dòng)考慮對(duì)電源結(jié)構(gòu)和電力市場(chǎng)的影響，合理確定市場(chǎng)交易價(jià)格區(qū)間等關(guān)鍵參數(shù)。

注：本測(cè)算按照典型裝機(jī)容量火電機(jī)組在廣東電力現(xiàn)貨市場(chǎng)中的平均發(fā)電量，根據(jù)表1數(shù)據(jù)，折算出對(duì)應(yīng)的總碳排放量。機(jī)組的度電燃料成本由供電標(biāo)煤耗乘以到廠燃煤價(jià)格得到。供電標(biāo)煤耗按照廣東省政府主管部門發(fā)布的年度廣東省節(jié)能發(fā)電調(diào)度發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)排序表中數(shù)據(jù)，根據(jù)公式計(jì)算得出。到廠燃煤價(jià)格根據(jù)中國沿海電煤采購價(jià)格指數(shù)（CECI沿海指數(shù)-綜合價(jià)）、中國沿海煤炭運(yùn)價(jià)指數(shù)、內(nèi)陸運(yùn)費(fèi)等因素確定。