中国石油大学(北京)赵晓丽、李若男等:基于空间模型的中国碳交易减排效果分析
发布时间:2021-10-18
基于空间模型的中国碳交易减排效果分析
李若男1,杨力俊2,赵晓丽1*
(1.中国石油大学(北京)经济管理学院 低碳经济与政策研究中心;2.国家电网有限公司)
文章导读
碳排放权交易(碳交易(emission trading scheme, ETS))是推动二氧化碳减排的重要手段,基于空间特征的研究有利于全面、准确地理解碳排放权交易市场的减排效果。本文基于中国1999—2017年285个地级市的平衡面板数据,通过空间双重差分模型探究碳交易试点的减排效果及传导机制。研究发现:第一,碳交易不但能有效促进本地二氧化碳减排,而且对周边地区还存在一定溢出效应;第二,碳交易可以推动试点地区与周边地区经济增长,同时驱动二氧化碳减排;第三,碳交易在工业规模更大的地区有更好的二氧化减排效果及溢出效应;第四,碳交易通过推动试点地区及周边地区研发人员增加和研发投入低碳化促进二氧化碳减排。基于研究结果,进一步提出了相关政策建议。
研究背景
2021年7月16日,全国碳交易市场正式启动。参考欧盟和美国碳交易市场的经验,一个成熟的碳交易市场需经历长期的调整与完善,而其建设初期应被视为缓冲阶段。中国的碳交易试点可被视为全国碳交易市场建设的缓冲期,为开启全国碳交易市场积累了大量经验。

⬆ 图1 2011年《关于开展碳排放权交易试点工作的通知》中获批碳交易试点的地区及试点挂牌时间
在全国碳交易市场建设的起步阶段,科学评估碳交易试点的减排效应及减排路径能够为中国碳交易市场的全面开启及后续发展提供实证参考。
研究方法
本文使用空间双重差分模型排除空间内生性问题,并探究碳交易市场减排及传导机制的空间特征。将空间计量模型与传统双重差分模型相结合,在传统双重差分模型DID的基础上(式(1))分别在被解释变量和随机扰动项中加入空间权重矩阵,生成包含双重差分项的空间滞后模型SAR(式(2))和空间误差模型SEM(式(3))。文中变量的符号及其代表的含义和类别见表1。

⬇表1 符号介绍
符号 | 含义 | 类别 |
E | 二氧化碳排放量 | 被解释变量 |
D | 碳交易试点 | 核心自变量 |
X | 控制变量的集合 (包含如下解释变量) | 控制变量 |
G | 地区生产总值 | |
![]() | 第一产业增加值占GDP的比重 | |
![]() | 第三产业增加值占GDP的比重 | |
I | 规模以上工业总产值 | |
![]() | 科学技术支出 | |
![]() | 科研综合从业人数 | |
P | 地区年末总人口 | |
α;θ;β | 解释变量对被解释变量的影响程度 | 待估系数 |
W | 城市邻接权重矩阵(285×285) | 空间权重矩阵 |
ρ | 显示空间关联性 | 空间系数 |
μ | 按城市划分的虚拟变量 | 城市固定效应 |
ε | 除解释变量以外影响被解释变量的所有因素的集合 | 随机扰动项 |
主要研究结果
1)碳交易驱动试点地区及邻近地区碳减排,忽略空间特征导致试点地区减排效果被高估。
表2中模型A1使用普通多期DID模型;模型A2使用SEM模型;模型A3使用SAR模型,SAR模型为基准回归模型。其中直接效应代表ETS对试点地区减排的影响,间接效应代表ETS对试点周边地区减排的影响,也称溢出效应。
结果显示,在碳交易市场的作用下试点地区碳排放减少9.3%,试点周边地区碳排放减少1.2%。且忽略碳排放的空间依赖特征会高估碳交易试点的直接减排效果。
⬇表2 基准回归结果

注:括号内是聚类稳健标准误,*、**、***分别表示在10%、5%、1%的显著性水平下拒绝原假设。
2)碳交易可以通过推动试点地区与周边地区经济增长驱动二氧化碳减排。
本文还探究了经济增长、工业规模调整和技术进步在碳交易减排驱动路径中的作用。以G代表经济增长,以I 代表工业规模,以 和
代表技术水平。
第一步,分析碳交易对以上因素的影响以初步确定减排作用渠道(见表3)。
⬇表3 碳交易对其他因素影响

注:①括号内是聚类稳健标准误,*、**、***分别表示在10%、5%、1%的显著性水平下拒绝原假设;②模型B1—B4分别代表碳交易对地区生产总值(ln G )、规模以上工业生产总值(ln I )、科学技术支出(ln Texp)和科研综合技术服务业从业人数(ln Tlabor)的影响。
第二步,构造G、I、、
与D 的交互项,探究基于上述渠道是否能驱动地区二氧化碳减排(见表3)。
表3模型B1显示碳交易使试点地区经济增长10.6%,周边地区经济增长6.6%。碳交易还能降低经济增长过程中的二氧化碳排放,表4模型C1显示试点地区每单位经济增长产生的二氧化碳排放相较于非试点地区减少1.9%;试点的周边地区每单位经济增长产生的二氧化碳排放相较于非试点地区减少0.2%。
3)碳交易在工业规模大的地区有更好的二氧化减排效果及溢出效应。
从表3模型B2结果看来,碳交易对地区工业规模无直接影响。表4模型C2显示碳交易与工业规模交互项的直接效用为-0.012,间接效用为-0.002,说明碳交易对工业规模大的地区环境规制效果更优。
4)碳交易通过推动试点地区及周边地区研发人员增加和研发投入低碳化促进二氧化碳减排。
表3模型B3、B4显示碳交易使试点地区研发人员数量增加19.7%,对研发支出金额无显著影响。表4模型C3、C4显示研发支出和研发人员的增长都会产生显著的直接减排效应和间接减排效应,其中研发支出增加 1%引起的二氧化碳排放相较于非试点地区减少0.7%,溢出效应为-0.1%;研发人员数量增加1%引起的二氧化碳排放相对于非试点地区减少1.2%,溢出效应为-0.2%。以上结果说明碳交易通过吸引研发人员有效驱动了二氧化碳减排。
⬇表4 传导路径回归结果

注:①括号内是聚类稳健标准误,*、**、***分别表示在10%、5%、1%的显著性水平下拒绝原假设;②模型C1—C4分别纳入ln G、ln I、ln Texp、ln Tlabor与D 的交互项。
政策建议
一、
加快推进全国碳交易市场建设发展,同时加强地区间碳排放的协同管理,重视对碳减排空间溢出效应的测算。
二、
工业规模更大的地区存在更大的减排潜力,加强此类地区的碳市场建设和管理工作,有利于促进二氧化碳减排效果的提升。
三、
低碳发展研究人员是通过碳交易实现二氧化碳减排的重要传导路径,应加强对低碳发展研发人员的培养力度,满足碳交易市场发展对相关研发人员需求增加的要求。
本文引文信息
李若男,杨力俊,赵晓丽. 基于空间模型的中国碳交易减排效果分析[J]. 全球能源互联网,2021,4(5):486-496.
LI Ruonan, YANG Lijun, ZHAO Xiaoli. Reduction effect of China’s carbon emission trading scheme based on spatial model analysis[J]. Journal of Global Energy Interconnection, 2021, 4(5): 486-496(in Chinese).
研究团队
作者简介

李若男
博士研究生
主要研究方向为低碳能源减排
E-mail:
ruonan960501@163.com

杨力俊
博士
主要研究方向为能源经济、电力市场、技术经济、工程管理等
E-mail:
78923261@qq.com


赵晓丽
博士,教授
主要研究方向为能源经济与政策,环境管制与可持续发展,能源系统低碳转型。通信作者
E-mail:
email99zxl@vip.sina.com
编辑:李锡
审核:周舟
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