歐盟碳期貨價格與能源價格的相關(guān)性分析

趙靜雯

摘要：本文主要分析了歐盟排放交易體系（EU ETS）中主要的碳期貨商品EUA價格與煤價、電價、天然氣價格以及石油價格的因果關(guān)系。通過運用協(xié)整理論以及Granger因果檢驗，實證分析了歐盟碳期貨價格與能源價格的關(guān)系。研究顯示，碳期貨價格和各種能源價格之間存在協(xié)整關(guān)系。碳期貨商品價格對煤炭期貨市場產(chǎn)生了影響，與電價之間存在雙向的因果關(guān)系，與天然氣價格之間存在顯著的因果關(guān)系，而與石油價格并不存在因果關(guān)系。

關(guān)鍵詞：碳期貨；能源價格；Granger因果檢驗

一、 引言

全球氣候變化、《京都議定書》已經(jīng)成為人們關(guān)注的重點和焦點問題之一。為了實現(xiàn)《京都議定書》中的承諾，歐盟創(chuàng)建了歐盟排放交易體系（EU ETS），并成為了全球市值最大的碳排放權(quán)交易市場，其中最主要的交易所是歐洲氣候交易所（ECX），主要交易的品種是2005～2012各年12月交割的碳金融工具EUA合約和CER合約。

在國際氣候變化談判中，歐盟一直是推動氣候變化談判最重要的政治力量,也是在溫室氣體減排實踐工作方面的領(lǐng)導(dǎo)者。這與歐洲特殊的政治、經(jīng)濟(jì)、社會、技術(shù)、環(huán)境等因素是有關(guān)的。2003年6月，歐盟立法委員會通過了“排放交易計劃（Emission Trading Scheme，ETS）”指令，對工業(yè)界排放溫室氣體設(shè)下限額，并且擬創(chuàng)立全球第一個國際性的排污權(quán)交易市場。在該交易體系下，人們采用的是總量管制和排放交易的管理和交易模式。其做法是：歐盟及其成員國政府設(shè)置一個排放量的上限，受該體系管轄的每個企業(yè)將從政府那里分配到一定數(shù)量的排放許可額度——歐洲排放單位(EUA)，而所有企業(yè)的排放總量不得超過該上限。如果企業(yè)能夠使其實際排放量小于分配到的排放許可額度，那么它就可以將剩余的額度放到排放市場上出售，以獲取利潤；反之，它就必須到市場上購買排放權(quán)，否則，將會受到重罰。

歐盟碳交易活動的3/4是通過場外柜臺交易和雙邊交易來實現(xiàn)，其中半數(shù)以上的場外柜臺交易是通過交易所結(jié)算交割。目前歐洲有四個交易所參與碳交易，即阿姆斯特丹的歐洲氣候交易所、奧斯陸的北方電力交易所、法國的未來電力交易所、德國的歐洲能源交易所。在所有通過交易所結(jié)算交割的碳交易量中，歐洲氣候交易所的交易量占82%，其全部碳融資合同都是在倫敦跨洲期貨交易市場進(jìn)行電子交易。歐盟排放交易體系運行兩年多來，取得了較好的成效。從目前情況看，企業(yè)的履約率很高，其中英國的履約率超過99%。在國家層面上，除愛爾蘭、西班牙、奧地利、葡萄牙、丹麥外，其他國家都接近于完成目標(biāo)。在國際碳排放市場的分額中，EUETS在2008年上半年占全球碳交易量的70%，交易額超過300億歐元。EU ETS無疑已經(jīng)成為全球最大的碳市場。

在EU ETS正式提出以后，國外有很多學(xué)者對EU ETS展開了深入研究。其中Keppler和Bataller(2010)分析了EU ETS碳排放交易體系下的影響因素，通過研究各種能源的每日現(xiàn)貨價格，采用VAR模型得出碳價和天然氣價格聯(lián)合作用對電價均衡產(chǎn)生影響，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)貨價格不僅反映其他能源市場及天氣情況，而且和EU ETS下的主要經(jīng)濟(jì)活動有關(guān)。Chevallier（2009）研究了第一階段歐盟排放體系下的各部門工業(yè)生產(chǎn)對CO2排放交易現(xiàn)貨價格的影響，從經(jīng)濟(jì)活動角度對歐盟碳價變動作出分析，證明碳價不僅反映了能源價格、天其變動，還反映了歐洲排放交易體系規(guī)定下的三大部門工業(yè)生產(chǎn)活動。

目前，國內(nèi)對碳排放交易價格方面的研究文獻(xiàn)相對較少。其中洪娟和陳靜（2010）通過建立VAR模型等方法，對國際主要兩種碳排放交易產(chǎn)品（EUA和CER）的期貨價格與現(xiàn)貨價格之間關(guān)系，以及兩種商品期貨價格之間關(guān)系進(jìn)行了動態(tài)研究。認(rèn)為這兩種產(chǎn)品期貨價格和現(xiàn)貨價格之間均存在長期的均衡關(guān)系，并且能夠相互影響，國際碳排放權(quán)交易期貨市場也具有傳統(tǒng)商品期貨市場價格的特性。魏一鳴和劉蘭翠（2008）通過對各種能源和碳的期貨價格出發(fā)，認(rèn)為能源價格與碳價之間的長期和短期互動關(guān)系都尚未充分顯示出來。碳市場上的期貨加以尚未完全發(fā)揮出價格發(fā)現(xiàn)的市場功能，能源價格也尚未成為影響碳價走勢的主導(dǎo)因素。

碳價是碳市場發(fā)展?fàn)顩r的信息載體和集中體現(xiàn)，碳價的走勢是由能源價格、天氣狀況、有關(guān)政府和權(quán)威機(jī)構(gòu)的減排政策、碳市場交易商的心里預(yù)期甚至CDM和JI的市場狀況等因素綜合作用而形成的。而能源價格是其中極為重要的一部分，也是反映碳市場是否成熟的直接指標(biāo)之一。因此，分析能源價格的行情，研究能源價格與碳價之間是否存在互動關(guān)系對于探索碳市場的內(nèi)在運行機(jī)制，分析和預(yù)測碳價的走勢具有不可忽視的重要作用和指導(dǎo)意義。為此，我們將會運用協(xié)整理以及Granger因果檢驗方法，實證考察碳價與能源價格之間的相互關(guān)系。

二、 數(shù)據(jù)選擇和研究方法

（一） 數(shù)據(jù)的選擇和說明

大多數(shù)的碳期貨交易都是在金融交易所里完成的。其中有85%的交易在倫敦的歐洲氣候交易所（ECX）完成。其它交易發(fā)生在巴黎藍(lán)次（BlueNext）碳交易市場、德國萊比錫歐洲能源交易所（EEEX）和挪威奧斯陸的Nordpol交易所進(jìn)行。歐盟排放交易體系被分成四個階段（第一階段：2005～2007年，第二階段：2008～2012年，第三階段：2013～2020年，第四階段：2021～2028年），其中第二階段與《京都議定書》的第一階段承諾期相一致。本文選取了第二階段中2010年12月份到期的碳期貨合約的交易價格。

在能源價格方面，選取了歐洲具有代表性天然氣價格、煤炭價格以及電價。在歐洲市場上，英國是天然氣最大的消費國，所以采用2010年12月份交割的英國天然氣期貨價格。煤炭價格是由歐洲能源交易所（EEX）提供的最近月份交割的ARA煤炭期貨價格。電價則是歐洲氣候交易所（ECX）提供的英國電力期貨的價格。石油價格數(shù)據(jù)選取的是布倫特原油期貨的價格。需要指出的是我們已經(jīng)將所有的價格都換算成美元。其價格走勢如圖1

（二）實證研究方法

本文主要研究碳期貨價格與各種能源價格之間的因果關(guān)系，所以將會采用協(xié)整理論以及Granger因果檢驗。

首先、主要采用Engle和Granger提出的協(xié)整檢驗方法，即檢驗一組變量之間是否存在協(xié)整關(guān)系等價于檢驗回歸方程的殘差序列是否是一個平穩(wěn)序列，證明變量之間存在協(xié)整關(guān)系。然后，采用Granger因果檢驗判斷一個變量的變過是否是另一個變量變化的原因。Granger解決了x是否引起y的問題，主要看現(xiàn)在的y能夠在多大程度上別過去的x解釋，加入x的滯后值是否只解釋程度提高。如果x在y的預(yù)測中有幫助，或者x與y的相關(guān)系數(shù)在統(tǒng)計上顯著時，就可以說“y是由x Granger引起的”。

三、 碳期貨價格與各種能源價格關(guān)系的實證分析

考慮到將要檢驗碳價與各能源價格之間的協(xié)整關(guān)系，所以先采用ADF方法對各個序列進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗。檢驗結(jié)果如表1，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在顯著水平為1%的情況下，各序列都是一階單整。

從表1中ADF單整檢驗的結(jié)果得知，碳價與各種能源價格之間都是一階單整的。因此可以利用Engle和Granger提出的協(xié)整檢驗方法，對碳價和各種能源進(jìn)行協(xié)整檢驗。利用ADF的協(xié)整檢驗方法來判斷殘差序列是否平穩(wěn)，進(jìn)而確定兩者之間是否存在協(xié)整關(guān)系。能源價格與碳價協(xié)整模型如下：

EUAt=α+βEt+γAR(1)+μt (t=1，2，3…)

E=COAL, GAS, EL, OIL

注：小括號內(nèi)為相應(yīng)的概率

對殘差進(jìn)行的檢驗結(jié)果如表2。

注：顯著性水平為1%

檢驗結(jié)果顯示，殘差序列在顯著性水平為1%的情況下均拒絕了原假設(shè)，即它們各自的殘差序列都是平穩(wěn)序列。因此碳價和各種能源價格之間都存在一種長期穩(wěn)定的關(guān)系，并且煤價、電價、天然氣價格以及石油價格對碳合約價格的影響都是正向的。由于各能源價格與碳價之間存在顯著的協(xié)整關(guān)系，即可以對各組序列進(jìn)行Granger因果檢驗，具體判斷各種能源價格和碳價之間的因果關(guān)系。檢驗結(jié)果如表3

從表3中可以看出，碳價和煤價之間存在單向的因果關(guān)系，即碳價是煤價的Granger原因。由此可以說明，雖然煤價并不能引起碳價的變化，但是碳價的變化能夠引起煤價的變化，并且兩者之間存在顯著的長期協(xié)整關(guān)系。碳市場對煤炭市場的影響在一定程度上已經(jīng)突顯出來。但是，ARA煤炭期貨市場成立時間較短，市場還不夠成熟，市場交易不夠活躍，成交量較小，煤炭價格的走勢并沒有完全顯示出歐洲煤炭的情況，使得煤炭市場于碳市場的影響不夠顯著。

碳價和電價之間存在雙向的Granger因果關(guān)系，也就是說碳價和電價之間是相互影響的。根據(jù)Granger因果檢驗，碳價的變動會引起電價的變動，反之亦然。也就是說兩個市場之間已經(jīng)有了顯著的影響。這是因為電廠生命周期一般比較長，技術(shù)更新的成本較高，所以往往會購買較多的排放權(quán)配額，推動碳價上升，電廠為了轉(zhuǎn)移部分購買配額的額外費用，一般也會增加電價。同時，遠(yuǎn)期電價也受到天然氣價格和即期電價的影響，也就說碳價雖然是影響電價的重要因素，但不是唯一的因素，而電價也是影響碳價的一個主要因素。

碳價和天然氣價格之間也存在相互的Granger因果關(guān)系。這個結(jié)果說明了歐洲天然氣市場和碳市場之間已經(jīng)形成了良好的互動機(jī)制。這主要是因為，如果天然氣價格上漲，將會導(dǎo)致人們轉(zhuǎn)向使用其它更加便宜的能源，進(jìn)而使得碳排放增加，導(dǎo)致碳排放權(quán)需求增加，碳價格也會隨之上漲。

但是碳價和石油價格之間不存在顯著的Granger因果關(guān)系。這說明，在研究期內(nèi)，石油價格的波動并未影響到碳市場。另一方面，碳價的走勢目前還不足以影響石油價格，對石油市場的影響還有很大的擴(kuò)展空間

四、結(jié)論

我們從期貨價格出發(fā)，研究發(fā)現(xiàn)能源價格與碳價之間的存在顯著的互動關(guān)系。各種能源都與碳價之間存在長期均衡的協(xié)整關(guān)系。到2010年歐洲碳期貨市場已經(jīng)逐漸成熟，從而促使碳市場交易比較活躍，也使得碳價與能源價格之間的協(xié)整關(guān)系較為顯著。

從Granger因果關(guān)系檢驗結(jié)果來看，碳價與煤炭價格、天然氣價格以及電價都存在一定程度的因果關(guān)系。尤其是與天然氣價格和電價都存在雙向的因果關(guān)系，可以得知天然氣價格和電價都是影響碳價的主要因素。然而，碳價與石油價格之間的Granger因果關(guān)系并不明顯。這是因為影響石油價格的因素眾多，同時碳市場和石油市場一樣，其價格波動主要石油是由事件驅(qū)動，因此兩個市場的傳導(dǎo)機(jī)制還沒有有效的建立。

通過實證研究，我們看到，碳市場已經(jīng)基本與各個能源市場形成了良好的互動關(guān)系，歐洲碳期貨市場也在逐漸步入成熟。然而在2009年12月召開的哥本哈根氣候大會上，各個國家之間并沒有形成有個具有法律效力的協(xié)議，這使得人們對碳市場預(yù)期有了更大的不確定性。當(dāng)然，碳市場還存在市場交易還不夠自由，政府干預(yù)過多，市場交易主體太少等缺陷。所以，對于碳市場這樣一個新興的市場，還應(yīng)該不斷完善市場交易制度，最大限度地減少非市場因素的干擾，促使碳市場形成一個穩(wěn)定的內(nèi)在價格形成機(jī)制。

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