化石能源市场对国际碳市场的动态影响实证研究

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1、低碳经济与中国发展化石能源市场对国际碳市场的动态影响实证研究1，21，2张跃军魏一鸣（1.北京理工大学管理与经济学院，北京100081；2.北京理工大学能源与环境政策研究中心，北京100081）摘要：化石能源消费是碳排放的主要来源，因此，能源市场变动是国际碳交易市场价格形成机制的关键方面。为探讨化石能源市场对碳市场的复杂影响机制，我们基于状态空间模型、VAR模型等数理统计方法，实证研究发现，化石能源价格与碳价之间存在显著的长期均衡比例不断变化的协整关系，而且，在三种化石能源价格中，油价冲击是影响碳价波动最显著的因素，其次是天然气和煤炭，但天然气对碳价

2、波动的影响持续时间最长。此外，相对其他两种化石能源而言，油价是碳价变化的主要贡献者（37%），其次是天然气价格（31%），远大于煤炭价格（2%），这与欧盟的能源消费结构是一致的。关键词：能源市场；碳市场；变参数协整；脉冲响应函数；方差分解引言全球气候变化、京都议定书已经成为全人类关注的热点和焦点问题之一。为了以较低的成本实现京都议定书中的承诺，欧盟创建了欧盟排放交易体系（EUETS）。该交易体系始于2005年1月，为欧盟1.2万个排放设施（如发电机组、炼油设备、建材、造纸和制浆以及金属制造设备等）设立了CO2排放上限。无论市场价值还是成交量，目前，E

3、UETS都是全球最大的碳市场，其价值远高于澳大利亚新南威尔士体系、美国芝加哥气候交易所和英国排放交易体系市场等国际主要碳交易市场，也显著超过了包括清洁发展机[1]制在内的基于项目的碳市场。因此，EUETS是国际碳市场交易的风向标，其发展状况反映了全球碳市场的方向，其市场行情直接影响着全球CO2交易的参考价格。因此，本文聚焦于EUETS碳市场的价格形成机制。碳市场不仅成为了人类应对气候变化的重要工具，也已经成为投资者分散投资风险的一种重要选择。化石[2,3]能源燃烧是人类活动对气候变化的最大影响因素，其所产生的温室气体占人类温室气体排放总量的80%。因

4、此，研究化石能源市场波动对碳市场的冲击，对于深入认识碳价形成机制，规避与碳市场有关的投资风险等，具有重要现实意义。研究回顾关于碳交易市场的理论基础研究已有较多成果，但关于碳交易市场的实证研究，尤其是碳交易市场价格收稿日期：2010-03基金项目：国家自然科学基金项目（70733005）；教育部人文社会科学研究项目基金（09YJC630011）；博士点基金（20091101110044）。作者简介：张跃军，北京理工大学管理与经济学院讲师，北京理工大学能源与环境政策研究中心研究人员，博士；魏一鸣，北京理工大学管理与经济学院院长，北京理工大学能源与环境政策

5、研究中心主任，教育部“长江学者奖励计划”特聘教授，博士生导师，博士。34管理评论Vol.22No.06（2010）低碳经济与中国发展[4]形成机制方面的实证研究刚起步。碳交易市场是一个复杂系统，碳价的波动是能源价格、异常天气和政治机构的决策综合影响的结果。由于化石能源消费是碳排放的主要来源，而且发电企业能在各种发电燃料（煤炭、天然气、石油）之间转换，导致化石能源市场与碳交易市场之间存在内在的传导机制，碳价变化与化石能源价格之间关系密切。具[5]体讲，能源价格上升将推动碳价上扬，而能源价格下挫也将推动碳价下滑。这种思路得到了Kanen、Convery[

6、6]和Redmond的支持。Kanen认为，油价是天然气价格变化的主要推力，而天然气价格波动会影响电价变化并[5]最终影响碳价变化。Convery和Redmond研究认为，由于发电商具有调整不同燃料的能力，因此能源价格是[6]影响碳价变化最重要的原因。需要指出的是，由于EUETS不同阶段的碳价表现不一致，导致碳价与能源价格的关系变得比较复杂。魏一鸣等采用协整理论研究了EUETS碳价与能源价格之间的长期和短期互动关系，结果发现能源价格与第一阶段（2005-2007年）碳期货价格之间的关系较弱，而与第二阶段（2008-2012年）碳期货价格之间存在长期的

7、[3]均衡关系，能源价格变化是推动第二阶段碳价变化的重要原因。Mansanet-Bataller等认为碳交易OTC远期价格与期货价格几乎一致，因此利用2005年碳交易的OTC远[7]期价格，考察了能源价格和天气因素对碳价波动的影响，结果发现能源价格确实是影响碳价变化的重要力量。但是，随着后来碳期货市场交易活动的逐步发展，远期价格与期货价格走势已经出现较大差异，而且期货价格本身也因为合约所处阶段不同而表现各异，因为，该文的结论值得进一步完善。类似地，Alberola等通过建立多元回归模型，实证研究2005-2007年碳价的主要驱动因素，发现能源价格、异

8、常天气和政治机构决策是[8]影响EUETS碳价变化最显著的三个原因。[9][10]还有部分研究聚焦于电价与碳