碳排放權(quán)價格與傳統(tǒng)能源價格的關(guān)聯(lián)性研究

胡 倩

(青海民族大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，青海 西寧 810000)

一、引言

近年來，全球氣候變暖導(dǎo)致的極端氣候事件不斷威脅著人類的生命安全，德國觀察發(fā)布的《2020年全球氣候風(fēng)險指數(shù)》顯示，在過去的20年里，全球有接近50萬例死亡事件和1.2萬起極端氣候事件相關(guān)，所造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)3.54萬億美元，全球氣候變暖問題不可小覷。世界各國也在不斷探索溫室氣體減排的手段，并于1992年誕生了第一份具有法律效力的氣候文件《京都議定書》，控制溫室氣體排放成為各國共同努力的目標(biāo)。隨后在2015年巴黎氣候大會上通過了第二份具有法律約束力的氣候文件《巴黎協(xié)定》。我國于2016年簽署了《巴黎協(xié)定》，承諾會積極做好溫室氣體減排工作，加強(qiáng)應(yīng)對氣候變化的國際合作。

碳排放權(quán)交易體系作為溫室氣體減排的重要手段，其建立對我國履行國際責(zé)任具有重要的意義。為此，2011年，國家發(fā)改委發(fā)布了《關(guān)于開展碳排放權(quán)交易試點工作的通知》，批準(zhǔn)北京、天津、上海、湖北、廣東、重慶、深圳開展碳排放權(quán)交易試點工作；隨后在2017年，全國統(tǒng)一碳市場的建設(shè)也正式啟動，我國碳市場的建設(shè)取得了階段性的成就。

二、文獻(xiàn)綜述

在碳價格和傳統(tǒng)能源價格關(guān)聯(lián)性的研究中，國外學(xué)者中，Marimoutou和Soury研究發(fā)現(xiàn)碳價波動和布倫特原油價格、煤炭價格及天然氣價格波動之間的相關(guān)性隨時間的變化而變化，并且在經(jīng)濟(jì)危機(jī)期間表現(xiàn)得更為顯著[1]。Soliman和Nasir研究得出歐盟碳價和原油及天然氣價格之間呈現(xiàn)出尾部相關(guān)性，并且下尾相關(guān)性明顯高于上尾相關(guān)性[2]。Chevallier等研究指出歐盟碳價和石油、天然氣價格呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)[3]。Lin和Xu發(fā)現(xiàn)煤炭及天然氣價格對碳價的影響呈現(xiàn)出倒U型[4]。

國內(nèi)學(xué)者中，崔婕等以湖北碳市場為研究對象，取煤炭、原油、天然氣三者的加權(quán)平均價格，發(fā)現(xiàn)在短期內(nèi)二者呈現(xiàn)出顯著的正相關(guān)[5]。豐冕冕對歐盟碳價格與布倫特原油期貨價格、英國天然氣期貨價格及鹿特丹煤炭價格的相關(guān)性展開了研究，運用t-copula函數(shù)，發(fā)現(xiàn)其相關(guān)關(guān)系具有對稱性，并且呈現(xiàn)出明顯的尾部相關(guān)性[6]。趙選民和魏雪基于我國7個碳市場省市的面板數(shù)據(jù)，研究發(fā)現(xiàn)各傳統(tǒng)能源價格和碳價之間呈現(xiàn)出明顯的負(fù)相關(guān)[7]。鄒紹輝和張?zhí)鹨灾凶C能源期貨綜合指數(shù)作為傳統(tǒng)能源價格的代理指標(biāo)，構(gòu)建MSVAR模型，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)能源價格對碳價格的影響較大，但碳價對傳統(tǒng)能源價格的影響并不明顯[8]。金鑫對化石能源價格的多重共線性采用主成分分析法進(jìn)行了處理，為了表現(xiàn)不同種類的煤對碳價的影響，將煤炭分為了焦煤和動力煤，將原油分為了汽油和柴油，研究發(fā)現(xiàn)各化石能源價格對碳價的影響呈現(xiàn)出顯著的負(fù)向影響[9]。夏雪以我國8個碳市場的碳價及上海原油期貨價格作為研究對象，構(gòu)建VAR模型，發(fā)現(xiàn)原油價格對8個碳市場的影響程度、沖擊大小和正負(fù)方向存在較大差別[10]。尹磊以北京、廣東碳市場為研究對象，運用VEC模型，研究發(fā)現(xiàn)碳市場價格受傳統(tǒng)能源價格變動的影響較大，并且相對煤炭和原油而言，天然氣價格變動對碳價的影響更大[11]。荀璽蓉以北京、廣東、深圳、湖北4個碳市場為研究對象，運用門限VAR模型，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)能源價格沖擊對碳價的影響高于碳價沖擊對傳統(tǒng)能源價格造成的影響，傳統(tǒng)能源市場和碳市場價格信息的傳導(dǎo)具有不對稱性[12]。

三、理論分析

碳價格對傳統(tǒng)能源價格的影響，企業(yè)對碳排放權(quán)的需求主要是為了滿足自身碳排放的需要，當(dāng)碳價格提高時，為了控制超配額碳排放導(dǎo)致的成本的增加，企業(yè)會盡量減少碳排放，包括控制生產(chǎn)規(guī)?；蛘呤且M(jìn)清潔技術(shù)，無論企業(yè)采取何種方式都會減少對傳統(tǒng)能源的使用，對傳統(tǒng)能源需求的降低導(dǎo)致了傳統(tǒng)能源價格的下降；反之，當(dāng)碳價格下降時，企業(yè)的排污成本降低，在利益的驅(qū)動下企業(yè)碳排放量將會提高，對傳統(tǒng)能源的需求也會增加，進(jìn)而導(dǎo)致傳統(tǒng)能源價格的上漲。

傳統(tǒng)能源價格對碳價格的影響，傳統(tǒng)能源的消費量很大程度上依賴于其價格，當(dāng)能源的價格較低時，相關(guān)的企業(yè)就會更加傾向于傳統(tǒng)能源的使用，從而導(dǎo)致了更多的碳排放，當(dāng)其超過了企業(yè)獲得的初始配額與碳匯抵消量之和時，企業(yè)就會在市場上進(jìn)行碳交易，對碳排放權(quán)的需求增加，碳價上升。例如當(dāng)煤炭的價格較低時，火力發(fā)電企業(yè)就會傾向于使用煤炭發(fā)電，相反當(dāng)煤炭的價格較高時，發(fā)電企業(yè)為了降低成本就會在市場中尋找傳統(tǒng)能源的替代品，減少傳統(tǒng)能源的使用，降低了碳排放，對碳排放需求的下降進(jìn)而導(dǎo)致碳價格的下降。

四、實證研究

(一)指標(biāo)選取與描述性統(tǒng)計

本文選擇湖北、廣東、上海和北京四個碳市場為代表，這四個市場碳配額成交量之和占國內(nèi)8個市場總成交量之和的75%以上，并且具有交易活躍、企業(yè)完成度高、履約率高等特點，能夠很好地代表我國碳排放權(quán)交易的情況。以每個市場的成交量占4個市場總成交量之和的比例作為每個市場的權(quán)重，各個市場的權(quán)重乘以每日該市場的碳收盤價，加和計算出每日的加權(quán)平均價格(TJ)，作為碳價的衡量指標(biāo)，公式如下:

同時選取上海原油期貨市場的原油主力連續(xù)合約日收盤價(NY)作為傳統(tǒng)能源價格的衡量指標(biāo)，截至2021年12月31日，上海原油期貨市場的原油主力連續(xù)合約累計成交金額近萬億元，成為規(guī)模僅次于西德州輕質(zhì)原油和布倫特的全球第三大原油期貨市場，可以很好地代表我國的原油價格水平。各數(shù)據(jù)的時間跨度為2019年3月25日至2021年12月31日，同時對部分?jǐn)?shù)據(jù)缺失的交易日進(jìn)行了剔除，經(jīng)對數(shù)化處理的碳價格和傳統(tǒng)能源價格表示為lnTJ和lnNY，數(shù)據(jù)來源為Wind，所使用的計量軟件為Stata，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計結(jié)果如表1所示:

表1 數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計

(二)平穩(wěn)性檢驗與Johansen協(xié)整檢驗

在進(jìn)行建模之前，首先需要對時間序列數(shù)據(jù)碳價格和傳統(tǒng)能源價格進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗，本文采用ADF單位根檢驗法，ADF檢驗結(jié)果如表2所示:

表2 ADF檢驗結(jié)果

表2顯示，在1%的顯著性水平下lnTJ拒絕存在單位根的原假設(shè)，其時間序列平穩(wěn)，對其一階差分后的序列dlnTJ也是平穩(wěn)序列，但是lnNY沒有拒絕存在單位根的原假設(shè)，對其一階差分后為平穩(wěn)序列，說明lnTJ和lnNY均為一階單整序列，可以進(jìn)行協(xié)整檢驗，下面采用Johansen方法檢驗兩個變量之間是否存在協(xié)整關(guān)系，結(jié)果如表3所示:

主要包括控制交通信號的系統(tǒng)、交通信息處理和管理系統(tǒng)等。該系統(tǒng)可以詳細(xì)地采集道路和數(shù)據(jù)的基本信息，在此基礎(chǔ)上，分析交通的使用情況，并結(jié)合交通的規(guī)劃情況，為出行者提供便利的出行線路。信號控制系統(tǒng)可以對交通設(shè)施進(jìn)行管理，從而得到道路上車輛的運行情況和道路的使用狀態(tài)，了解車輛比較擁堵的道路，可以使用信號指示系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而確保車輛的運行暢通。

表3 協(xié)整檢驗結(jié)果

結(jié)果顯示，在95%的置信水平下，當(dāng)原假設(shè)為至多一個協(xié)整向量時，跡統(tǒng)計量顯著大于5%的臨界值，并且伴隨概率小于0.05，說明接受原假設(shè)，變量之間最多存在一個協(xié)整關(guān)系，即二者之間存在一個長期穩(wěn)定的均衡關(guān)系，可以建立VAR模型進(jìn)行進(jìn)一步的分析。

(三)滯后階數(shù)確定

本文采用VAR模型來探究碳價格和傳統(tǒng)能源價格的關(guān)聯(lián)性，VAR模型的優(yōu)點在于所有選擇的變量都被當(dāng)作是內(nèi)生變量，每一個變量都被其他變量的滯后項影響，VAR模型的這個優(yōu)點有助于研究不同變量之間的動態(tài)關(guān)聯(lián)性。在運用該模型時，首先應(yīng)該確定模型的滯后階數(shù)，滯后期的正確選擇是模型平穩(wěn)運行的關(guān)鍵，選擇滯后期的結(jié)果如表4所示:

表4 滯后期確定

表4中，“*”代表赤池信息準(zhǔn)則、貝葉斯信息準(zhǔn)則、漢南-奎因信息準(zhǔn)則等準(zhǔn)則下所選擇的最優(yōu)滯后階數(shù)，“*”號最多的一行是Lag(3)，即滯后階數(shù)為三階，因此本文構(gòu)建VAR(3)模型進(jìn)行后續(xù)的實證研究，并對模型的穩(wěn)定性進(jìn)行測試，AR根檢驗結(jié)果如圖1所示:

圖1 AR根檢驗

圖1顯示AR根均位于單位圓內(nèi)，即AR根均小于1，說明建立的VAR(3)模型是穩(wěn)定的。

(四)格蘭杰因果關(guān)系檢驗

基于VAR(3)模型，進(jìn)行格蘭杰因果關(guān)系檢驗，對二者的因果關(guān)系進(jìn)行探究，其結(jié)果如表5所示:

表5 格蘭杰檢驗結(jié)果

表5顯示，在1%的顯著性水平下原油價格不是引起碳價格變化的P值為0.028，小于0.05，因此拒絕原油價格不是引起碳價格變化的格蘭杰原因的原假設(shè)。而1%顯著性水平下碳價格不是引起原油價格變化的P值為0.568，大于0.05，因此接受碳價格不是引起原油價格變化的格蘭杰原因這一原假設(shè)，即二者存在單向的格蘭杰關(guān)系，原油價格會影響碳價格，但碳價格對原油價格的影響卻并不顯著。

(五)脈沖響應(yīng)與方差分解

通過格蘭杰因果關(guān)系檢驗，本文基本驗證了碳價格和原油價格確實存在著相互之間的因果關(guān)聯(lián)性，且主要的方面是原油價格的變化來影響碳價格的變化。為了進(jìn)一步明確碳價和原油價格之間的影響究竟是正向的還是反向的，并且這種影響是否存在時滯性，接下來利用脈沖響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行分析，其結(jié)果如圖2所示:

圖2 脈沖響應(yīng)結(jié)果

根據(jù)輸出結(jié)果分析可得，上海原油期貨價格的脈沖在當(dāng)期對自身的影響最大，呈現(xiàn)出正向的沖擊，之后沖擊逐漸平穩(wěn)。當(dāng)上海原油期貨價格給碳價格一個單位的正向沖擊時，碳價格在當(dāng)期的時間內(nèi)呈現(xiàn)出明顯的負(fù)向波動，隨后在第二期和第三期這種負(fù)向影響逐漸減弱，在第四期之后逐漸恢復(fù)到平穩(wěn)狀態(tài)。另一方面，碳排放權(quán)價格的脈沖同樣是在當(dāng)期對自身的影響最大，之后逐漸恢復(fù)平穩(wěn)，但是碳價格對上海原油期貨價格的沖擊呈現(xiàn)出幾乎沒有波動變化的態(tài)勢。

對各個變量對碳價格的貢獻(xiàn)度進(jìn)行分析，結(jié)果顯示(表6)，在1~10期的范圍內(nèi)，碳價格受到自身的影響最大，在前3期受到自身98%~99%的影響，原油價格對碳價格的貢獻(xiàn)度在前4期較弱，后面幾期基本維持在4%左右，在第6期達(dá)到最大的6%，但是總體來說不高，原因可能是我國碳排放權(quán)價格受到的影響因素眾多，原油期貨市場對碳市場的解釋程度還較弱。

表6 方差分解

五、結(jié)論與建議

(一)研究結(jié)論

本文選取國內(nèi)交易最活躍、成交量和成交額最大的北京、上海、廣東和湖北碳市場為研究對象，按照成交量計算出每日的加權(quán)平均價格作為碳價的衡量指標(biāo)，同時選擇上海原油期貨市場原油主力連續(xù)合約價格作為傳統(tǒng)能源價格的衡量指標(biāo)。VAR實證結(jié)果表明，原油價格是引起碳價格變化的格蘭杰原因，但碳價格不是引起原油價格變化的格蘭杰原因，二者存在單向的格蘭杰關(guān)系。我國碳價格與傳統(tǒng)能源價格之間存在關(guān)聯(lián)性，主要是原油價格對碳價存在短期的負(fù)向影響，但隨后這種負(fù)向影響又會被修正，但碳價對原油價格的影響卻并不顯著，其結(jié)果不顯著可能是因為我國電力生產(chǎn)對原油消費的依賴程度較高，而全國性的碳市場并不成熟，不管北京、上海、廣東和湖北試點的碳交易量多大、市場多活躍，也不能完全代表全國碳交易情況。

(二)建議

第一，完善傳統(tǒng)能源市場的建設(shè)，保證碳市場的穩(wěn)健運行。本文通過研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)能源價格與碳價格之間存在一定的關(guān)聯(lián)性，并且傳統(tǒng)能源價格對碳價的影響大于碳價對傳統(tǒng)能源價格的影響。隨著我國碳市場建設(shè)的完善與金融市場的越發(fā)成熟，傳統(tǒng)能源價格與碳價的關(guān)聯(lián)性也會越發(fā)緊密。為此，有必要完善傳統(tǒng)能源市場的建設(shè)，比如可以建立靈活的傳統(tǒng)能源安全預(yù)警制度，建立有效的能源市場運行機(jī)制，掌握碳價波動的來源，從而保證碳市場的平穩(wěn)運行。

第二，推動碳市場的創(chuàng)新發(fā)展，強(qiáng)化碳市場的金融屬性。從本質(zhì)上講，傳統(tǒng)能源市場和碳市場同屬于金融市場，均受宏觀經(jīng)濟(jì)的影響從而具有聯(lián)動性，本文也實證證實了傳統(tǒng)能源市場和碳市場存在關(guān)聯(lián)性，為此需要強(qiáng)化碳市場的金融屬性，使得該種聯(lián)動性更加暢通。具體而言，豐富碳市場中的產(chǎn)品，不僅要有碳現(xiàn)貨，還要有其他衍生品及其他和金融產(chǎn)品密切相關(guān)的一系列服務(wù)，比如抵押質(zhì)押、資產(chǎn)證券化、擔(dān)保、再融資等。

第三，鼓勵個人投資者加入碳市場。碳市場設(shè)立的根本目的是保護(hù)環(huán)境、減少溫室氣體的排放，本文的研究目的之一也是希望通過增加對傳統(tǒng)能源市場和碳市場關(guān)系的了解進(jìn)而促進(jìn)碳減排。碳市場不僅是各個控排企業(yè)的市場，也是投資者的市場，是所有有改變氣候、珍惜環(huán)境想法的個人和機(jī)構(gòu)推動的市場，為此可以進(jìn)一步鼓勵個人投資者加入碳市場。