碳期貨交易下火力發(fā)電企業(yè)的低碳效益分析

徐付環(huán) 王文榮

摘要：火力發(fā)電企業(yè)隸屬高碳排放行業(yè)，在現(xiàn)行碳現(xiàn)貨交易下需要在市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)大量碳排放量，而現(xiàn)貨價(jià)格受到宏觀經(jīng)濟(jì)、能源價(jià)格、國(guó)際碳價(jià)等因素的影響，其價(jià)格的波動(dòng)性較大。火力發(fā)電企業(yè)總是在圍繞現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格升降而做出增減碳配額決策，不能很好的降低風(fēng)險(xiǎn)性。因此，推行碳期貨進(jìn)行套保勢(shì)在必行。本文對(duì)火力發(fā)電企業(yè)采用碳期貨規(guī)避價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)的可行性進(jìn)行分析，將碳期貨作為風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)充手段，對(duì)采用碳期貨交易之后的火力發(fā)電企業(yè)可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析。通過(guò)分析借助碳期貨獲得收入端的收益（即發(fā)電側(cè)收入，含發(fā)電收入、碳排放權(quán)收入、政府補(bǔ)貼收入等）進(jìn)一步確定經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：碳交易 碳配額 經(jīng)濟(jì)效益分析

中圖分類號(hào)：F820

一、引言

國(guó)外的碳期貨上市較早，例如，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家在2005年碳現(xiàn)貨（碳排放權(quán)和核證減排量）出現(xiàn)后，期貨交易（EUA和CRA）也相繼推出，供企業(yè)規(guī)避現(xiàn)貨價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)和投資者投資選擇。2007年，歐洲碳市場(chǎng)出現(xiàn)供過(guò)于求時(shí)，碳期貨在一定程度上支撐碳市場(chǎng)度過(guò)難關(guān)。以印度為代表的新興市場(chǎng)國(guó)家中，最早在2008年依靠國(guó)內(nèi)MCX和NCDEX兩大期貨交易所進(jìn)行碳期貨交易[1]。MCX是由紐交所、花旗等金融機(jī)構(gòu)投資，印度與國(guó)際交易所的合作，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上開(kāi)辟碳期貨交易，在發(fā)展國(guó)家中走在前列，進(jìn)一步提升了印度在碳交易市場(chǎng)中的地位。而我國(guó)碳交易市場(chǎng)是以碳配額為核心、CCER為輔的交易體系，碳期貨這種金融工具當(dāng)前不存在。

效益是企業(yè)衡量投入和產(chǎn)出的關(guān)系指標(biāo)，分為經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。經(jīng)濟(jì)效益可以用某些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)或數(shù)值計(jì)算得出，相對(duì)于社會(huì)效益而言更加的簡(jiǎn)單明了和直觀；社會(huì)效益則是很難量化評(píng)價(jià)。我國(guó)目前尚未推出碳期貨，但碳期貨上市也將勢(shì)在必行，屆時(shí)碳期貨能夠成為火力發(fā)電企業(yè)套期保值規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的金融工具。

二、碳期貨交易下碳配額總量、分配與履約問(wèn)題分析

（一） 碳配額總量

1. 碳配額總量的確定方法。參照國(guó)際碳期貨交易市場(chǎng)，碳配額總量的確定方法分為兩種，即自上而下法和自下而上法 [2]。①自上而下法。即絕對(duì)總量法，在初期就對(duì)重點(diǎn)排放單位的配額總量進(jìn)行限定。現(xiàn)歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用這種方式；②自下而上法。即相對(duì)總量法，政府對(duì)重點(diǎn)排放企業(yè)每單位的產(chǎn)出或投入之間所發(fā)放的配額進(jìn)行設(shè)定，隨后加總得到配額總量上限。

2.我國(guó)碳配額總量分配步驟。①省級(jí)主管部門(mén)按照重點(diǎn)排放企業(yè)前一年的實(shí)際產(chǎn)出量，明確配額分配方案，并對(duì)各重點(diǎn)排放單位的配額數(shù)量進(jìn)行核定；②在核定之后由省級(jí)主管部門(mén)將本行政區(qū)域重點(diǎn)排放單位的配額數(shù)量加總，然后形成省級(jí)行政區(qū)域配額總量；③各省級(jí)行政區(qū)域配額總量進(jìn)行加總，得到全國(guó)配額總量。具體如圖1所示。

（二）分配及履約

1.在總量進(jìn)行確定之后，對(duì)重點(diǎn)排放單位進(jìn)行分配，如圖2所示。我國(guó)的碳配額分配方式是以基準(zhǔn)線法為標(biāo)準(zhǔn)，單位產(chǎn)品碳排放量?jī)?yōu)于基準(zhǔn)線的，生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量與配額量成正比；相反，如果劣于基準(zhǔn)線，需要加大投資努力實(shí)現(xiàn)單位排放量?jī)?yōu)于基準(zhǔn)線，否則，就需要在市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)碳排放權(quán)。目前，我國(guó)碳市場(chǎng)剛剛起步，免費(fèi)分配的配額量為100%，有償分配需要在之后適時(shí)引入。

2.履約。重點(diǎn)排放單位需要經(jīng)過(guò)第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行核查，因此一般在第二年的3-4月份才能上報(bào)。碳交易履約周期始于配額分配，終于配額清繳，通常被設(shè)定為一年期限。

三、碳期貨交易下火力發(fā)電企業(yè)低碳效益分析

（一） 發(fā)電側(cè)成本

發(fā)電側(cè)成本是指火力發(fā)電企業(yè)在發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的直接成本以及間接成本之和?；鹆Πl(fā)電企業(yè)如果實(shí)現(xiàn)收益最大化，應(yīng)該盡最大努力采用先進(jìn)的發(fā)電技術(shù)，以此來(lái)縮短社會(huì)必要?jiǎng)趧?dòng)時(shí)間[3]，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低發(fā)電側(cè)成本。因成本計(jì)算復(fù)雜，為簡(jiǎn)要分析模型，本文定義發(fā)電側(cè)成本是穩(wěn)定不變的。

（二） 發(fā)電側(cè)收入

火力發(fā)電企業(yè)收入含有直接收入和間接收入兩部分。

1.直接收入。企業(yè)通過(guò)發(fā)電直接獲取的收益，通俗的講就是每一度電與上網(wǎng)電價(jià)的乘積?；鹆Πl(fā)電企業(yè)是基于煤炭、石油等化石燃料的火力發(fā)電廠。這一類企業(yè)的CO2排放量可以表示公式為[4]：

E=F×f

公式中，F(xiàn)代表的是消耗的燃料量，f表示每單位燃料量所排放的CO2。

而普通化石燃料的發(fā)電量為：

g=F×q×η

在上面的這個(gè)公式中，q表示該種燃料的單位發(fā)熱值，η表示能量轉(zhuǎn)換效率，也就是發(fā)電效率，g表示發(fā)電量。

將上面兩個(gè)式子聯(lián)合，可以得到：

這樣可以得到E和g的關(guān)系，即碳排放量（噸）與發(fā)電量（焦耳，1 kW·h=3.6×106J）可以用一一對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系來(lái)表示，如3圖所示。對(duì)于不同類型的火力發(fā)電廠，電碳特征函數(shù)將會(huì)因?yàn)榘l(fā)電技術(shù)的不同而不同（能量轉(zhuǎn)換效率不同）。但是如果對(duì)于選定了的發(fā)電機(jī)而言，其能量轉(zhuǎn)換效率水平的變化會(huì)在一個(gè)很小的區(qū)間內(nèi)變動(dòng)。為了簡(jiǎn)化分析，在以下的模型案例分析中，我們將能量轉(zhuǎn)換效率定義為常數(shù)。

2.間接收入。企業(yè)間接收入來(lái)源于碳排放權(quán)收入和政府補(bǔ)貼收入[5]。碳排放權(quán)收入是指在政府分配的無(wú)償碳排放額的基礎(chǔ)上，火力發(fā)電企業(yè)通過(guò)自身技術(shù)減排將剩余的碳排放額輾轉(zhuǎn)到市場(chǎng)交易，以此獲得相應(yīng)的收入。由于火力發(fā)電企業(yè)發(fā)電成本較高，政府部門(mén)會(huì)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)貼，即政府補(bǔ)貼帶來(lái)的發(fā)電企業(yè)收入。

（三） 案例模型分析

1.案例模型1。2021年3月份，假設(shè)政府分配100單位的碳配額。如果火力發(fā)電企業(yè)在碳配額履約之前能夠在履約日出售10單位碳配額（1單位相當(dāng)于1噸CO2當(dāng)量），當(dāng)前碳現(xiàn)貨每噸59元，火力發(fā)電企業(yè)比上年減少碳配額10單位時(shí)，其發(fā)電側(cè)直接收入端較上年也會(huì)損失5000（依據(jù)上述公式并按照碳排放系數(shù)得1kg CO2量大致對(duì)應(yīng)1度電，10 000×1×0.5=5000）元?；鹆Πl(fā)電企業(yè)履約日一般是第二年的3月份，若火力發(fā)電企業(yè)預(yù)測(cè)履約日現(xiàn)貨價(jià)格會(huì)上升，為防范現(xiàn)貨價(jià)格下降風(fēng)險(xiǎn)，可以在期貨市場(chǎng)上賣出碳期貨，即持有碳期貨空單。如果現(xiàn)貨價(jià)格下降至50元，可以用期貨市場(chǎng)上的盈利來(lái)彌補(bǔ)現(xiàn)貨市場(chǎng)上的虧損。這樣能夠把風(fēng)險(xiǎn)降到最低，獲得經(jīng)濟(jì)效益同上一年相比有所下降，但社會(huì)效益卻有所增加，如表1所示。

表格中Δ經(jīng)濟(jì)效益是指火力發(fā)電企業(yè)在本年度運(yùn)用碳期貨使得總效益變化情況?；鹆Πl(fā)電企業(yè)如果不使用碳期貨這種金融工具，可能在履約日較上一年的五月份虧損100元，但是如果使用了碳期貨金融工具來(lái)作為套期保值，則有可能較上一年五月份獲利900元。由此可以看出，碳期貨能夠很好的規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

如果將2021年度同2020年度相比（假設(shè)成本近似），則2021年獲得經(jīng)濟(jì)效益同2020年相比較增減量為Δ=10×50+10×10×（60-50）-5000=-3500。

2.案例模型2分析。在政府分配100單位碳配額之后，火力發(fā)電企業(yè)預(yù)計(jì)在履約日需要購(gòu)買(mǎi)10單位的碳排放權(quán)。為防范市場(chǎng)價(jià)格上升的風(fēng)險(xiǎn)，可以在期貨市場(chǎng)買(mǎi)入碳期貨合約，以對(duì)沖風(fēng)險(xiǎn)。如表2所示。

火力發(fā)電企業(yè)使用金融工具較不使用碳期貨金融工具多獲得經(jīng)濟(jì)效益為1000。除此之外2021年度獲得經(jīng)濟(jì)效益同2020年度相比較增減量為Δ=-10×70+10×10×（70-60）+5000=5300。

四、火力發(fā)電企業(yè)碳期貨風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)措施

（一）我國(guó)碳期貨價(jià)格影響因素

1.宏觀經(jīng)濟(jì)。宏觀經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是依靠各個(gè)產(chǎn)業(yè)所推動(dòng)起來(lái)的，工業(yè)作為主要的碳排放量產(chǎn)業(yè)，它對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)起著重要作用。一般情況下，宏觀經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)[6]，其工業(yè)產(chǎn)值也必然是上升的，也必導(dǎo)致CO2排放量有所增加，由此引起碳交易市場(chǎng)上碳排放權(quán)需求的增加，在供給保持不變或者在很小的區(qū)間內(nèi)變動(dòng)的情況下，其碳價(jià)必然上升。反之，在宏觀經(jīng)濟(jì)下降的時(shí)候，碳價(jià)也將有所下降。

2.能源價(jià)格。非清潔能源價(jià)格會(huì)對(duì)碳價(jià)產(chǎn)生影響。如2021年發(fā)生動(dòng)力煤暴漲事件，對(duì)碳價(jià)產(chǎn)生了較大的影響。動(dòng)力煤的暴漲，一方面會(huì)增加火力發(fā)電企業(yè)的發(fā)電成本，降低利潤(rùn)，導(dǎo)致企業(yè)減小生產(chǎn)；另一方面，在國(guó)家對(duì)新能源政策的扶持下，企業(yè)將降低單位產(chǎn)能CO2的排放量，碳排放權(quán)需求減少，碳價(jià)應(yīng)下降。

3.國(guó)際碳價(jià)。通過(guò)我國(guó)碳交易市場(chǎng)的定價(jià)行為以及套利行為等[7]，也進(jìn)一步說(shuō)明，我國(guó)碳交易市場(chǎng)中缺乏相對(duì)完善的定價(jià)機(jī)制，從而不得不以國(guó)際定價(jià)為參考，采取的是跟隨國(guó)際定價(jià)的方式。當(dāng)我國(guó)的碳價(jià)低于國(guó)際市場(chǎng)上的碳價(jià)，套利者會(huì)在我國(guó)市場(chǎng)上買(mǎi)入碳排放權(quán)，之后在國(guó)際碳市場(chǎng)上賣出，賺取利差，這種套利行為最終會(huì)使我國(guó)的碳價(jià)和國(guó)際市場(chǎng)的碳價(jià)保持一致，直至套利機(jī)會(huì)消失。

4.其他因素的影響。其他因素對(duì)碳價(jià)的影響可以簡(jiǎn)要概括為氣候以及政策。極端的氣候會(huì)使得政府采取相應(yīng)的措施對(duì)能源消耗進(jìn)行控制，對(duì)碳價(jià)會(huì)產(chǎn)生影響。各國(guó)為保護(hù)環(huán)境嚴(yán)加控制二氧化碳的排放量，會(huì)使得碳排放權(quán)需求增加，碳價(jià)上升。除此之外，極冷、極暖都會(huì)對(duì)碳價(jià)產(chǎn)生影響，使得需求增加，碳價(jià)上升。

（二） 火力發(fā)電企業(yè)推行碳期貨風(fēng)險(xiǎn)分析

期貨市場(chǎng)是風(fēng)險(xiǎn)重新配置的一個(gè)交易場(chǎng)所，通過(guò)在期貨市場(chǎng)的購(gòu)買(mǎi)或出售能夠?qū)L(fēng)險(xiǎn)和機(jī)遇轉(zhuǎn)給其他風(fēng)險(xiǎn)偏好者，但其套期保值也面臨一些風(fēng)險(xiǎn)。

1.游戲規(guī)則不熟悉。期貨市場(chǎng)的游戲規(guī)則較為復(fù)雜，如果沒(méi)有專業(yè)的隊(duì)伍對(duì)其進(jìn)行分析操作，可能會(huì)出現(xiàn)很大的風(fēng)險(xiǎn)。

2.套期保值動(dòng)機(jī)不純。套保和投機(jī)這兩者行為在本質(zhì)上無(wú)區(qū)別。套期保值是企業(yè)防止價(jià)格反向波動(dòng)而帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益虧損的同時(shí)也失去了正向價(jià)格變動(dòng)帶來(lái)意外收益的可能性。而投機(jī)行為則可能會(huì)獲取暴利，誘導(dǎo)火力發(fā)電企業(yè)放棄套保，或者不執(zhí)行套期保值方案，在市場(chǎng)突發(fā)巨變的情況則有可能發(fā)生巨大的虧損。因此，碳現(xiàn)貨交易總量和期貨交易總量上應(yīng)該互相適應(yīng)。

3.期現(xiàn)基差異常。火力發(fā)電企業(yè)可以嚴(yán)格按照“數(shù)量相等，方向相反”的原則實(shí)行套期保值規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)際上這只不過(guò)是一種理想狀態(tài)，在期貨合約到期時(shí)期現(xiàn)價(jià)格也會(huì)趨于一致，但是一般情況下期現(xiàn)價(jià)格總會(huì)出現(xiàn)一定程度的背離，即基差?；钤谝欢ǖ姆秶鷥?nèi)認(rèn)為是合理并且是必要的，但是如果出現(xiàn)了嚴(yán)重的背離，套期保值的意義將不復(fù)存在。

4.“先天性”行情延誤。套保源于企業(yè)明確在履約日需要購(gòu)買(mǎi)或出售碳配額，但對(duì)履約日價(jià)格的不確定性，擔(dān)心價(jià)格變動(dòng)不利于自己的情況發(fā)生。在牛市行情中，企業(yè)總會(huì)買(mǎi)入套保，而在熊市中，企業(yè)總會(huì)賣出套保。這些先天性因素，可能會(huì)導(dǎo)致企業(yè)套保的頭寸出現(xiàn)問(wèn)題。

（三） 防范化解碳期貨風(fēng)險(xiǎn)的建議

1.提高火力發(fā)電企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)?；鹆Πl(fā)電企業(yè)應(yīng)該重視對(duì)員工的風(fēng)險(xiǎn)管理教育，定期對(duì)企業(yè)內(nèi)部管理層培訓(xùn)和考核等，提高風(fēng)險(xiǎn)管理人的風(fēng)險(xiǎn)管理能力?？梢試L試將風(fēng)險(xiǎn)管理人員的收入和風(fēng)險(xiǎn)管理績(jī)效相掛鉤，借此搭建一個(gè)更為專業(yè)更有責(zé)任心的工作團(tuán)隊(duì)。這樣不僅可以幫助企業(yè)制定合理的套期保值方案，還可以在套保過(guò)程中根據(jù)需要做出合理的調(diào)整。

2.火力發(fā)電企業(yè)應(yīng)明確套保的目的。在進(jìn)行套保之前，火力發(fā)電企業(yè)必須明確其套期保值的目的。大多數(shù)情況下，套保的目的在于防范一些可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)或與自己意愿相違背的結(jié)果，對(duì)于一個(gè)缺乏經(jīng)驗(yàn)或者是風(fēng)險(xiǎn)厭惡型的火力發(fā)電企業(yè)應(yīng)當(dāng)遵循套保的原則，對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)偏好型或追求利潤(rùn)最大化的企業(yè)來(lái)說(shuō)，則需要對(duì)靜態(tài)的套期保值方案進(jìn)行優(yōu)化。傳統(tǒng)的1：1對(duì)沖風(fēng)險(xiǎn)策略沒(méi)有考慮到套期保值企業(yè)需求的多樣性，如果火力發(fā)電企業(yè)追求靜態(tài)的套期保值方案，可能會(huì)難以避免基差風(fēng)險(xiǎn)，這樣會(huì)使套期保值的效果大打折扣。因此，追求更好效果套保方案的火力發(fā)電企業(yè)應(yīng)該采取動(dòng)態(tài)的投資管理方式，在基差較大的時(shí)候，應(yīng)該適當(dāng)?shù)恼{(diào)整頭寸，降低其套期保值的比率。

3.對(duì)套保的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別以及評(píng)估。管理層應(yīng)該將可能影響套保的各個(gè)因素找出來(lái)，如基差變化、碳期貨合約的流動(dòng)性等，分析這些影響因素在套保中帶來(lái)的影響是不利的還是有利的。若是有利影響，則火力發(fā)電企業(yè)可以繼續(xù)保持原先方案；若是消極影響，企業(yè)管理者則應(yīng)積極調(diào)整方案，采取一定的措施來(lái)應(yīng)對(duì)這些不利的變化。

4.建立有效的信息與溝通機(jī)制?；鹆Πl(fā)電企業(yè)應(yīng)該建立一套風(fēng)險(xiǎn)管理信息系統(tǒng)，及時(shí)對(duì)期貨市場(chǎng)發(fā)生的新變化和企業(yè)內(nèi)部變動(dòng)因素實(shí)施動(dòng)態(tài)追蹤和收集，并將這些信息收集后向管理層呈報(bào)，可以根據(jù)德?tīng)柗品ǖ确绞綇V泛收集相關(guān)意見(jiàn)。根據(jù)相關(guān)者利益最大化原則，內(nèi)部的員工也是利益相關(guān)者。因此，火力發(fā)電企業(yè)套期保值的收益也會(huì)影響到員工的利益，所以，企業(yè)應(yīng)在對(duì)員工進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)的基礎(chǔ)上，聽(tīng)取員工的意見(jiàn)，不斷完善風(fēng)險(xiǎn)管理體系。

5.加強(qiáng)對(duì)套保風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控[7]。企業(yè)應(yīng)該開(kāi)展對(duì)套期保值風(fēng)險(xiǎn)管理的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，對(duì)于在風(fēng)險(xiǎn)管理中出現(xiàn)的漏洞，應(yīng)該及時(shí)的反饋和改進(jìn)。同時(shí)，這種動(dòng)態(tài)監(jiān)控方式有利于監(jiān)督人員職責(zé)的履行情況，對(duì)于消極的員工進(jìn)行督導(dǎo)。

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責(zé)任編輯：田國(guó)雙

第一作者簡(jiǎn)介：徐付環(huán)，沈陽(yáng)化工大學(xué)，碩士研究生，研究方向：數(shù)字金融，低碳經(jīng)濟(jì)。

通訊作者：王文榮，沈陽(yáng)化工大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：產(chǎn)業(yè)金融。