基于技術(shù)投入下考慮碳配額交易收益的MACC模型研究

關(guān)鍵詞： 邊際減排成本曲線 碳配額交易 節(jié)能減排 火電企業(yè)

目前，火電企業(yè)的節(jié)能減排技術(shù)眾多，對(duì)于企業(yè)管理者而言，在即有的碳配額情況下，優(yōu)先選擇哪些技術(shù)能在碳交易市場中獲取較大的收益，是目前火電企業(yè)較為關(guān)心的問題之一[1]。因此，文章的有關(guān)依據(jù)來源于世界各國的相關(guān)研究所得出的結(jié)論，針對(duì)我國現(xiàn)階段碳交易中配額交易的運(yùn)行現(xiàn)狀與機(jī)制進(jìn)行分析，將企業(yè)實(shí)際可在生產(chǎn)過程中采用的減排技術(shù)進(jìn)行歸納匯總，并將相關(guān)技術(shù)對(duì)應(yīng)的資源投入與可以產(chǎn)生的相關(guān)收益進(jìn)行量化和可視化操作，以最低邊際減排成本作為建立模型的對(duì)照基準(zhǔn)，以減排量和邊際成本作為模型的控制變量，以“從左到右，從低到高”的基本原則建立MAC 曲線，提出一種基于技術(shù)投入下考慮碳配額交易收益的邊際減排成本曲線（Marginal Abatement CostCurve，MACC）模型，使其模擬結(jié)果能夠更加貼合企業(yè)的實(shí)際情況。

1 基本理論

1.1 局部均衡理論

局部均衡理論是假定其他條件不變的情況下，某一特定產(chǎn)品或者要素的均衡。火電企業(yè)在低碳經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中，始終面臨著節(jié)能減排技術(shù)投入成本與碳配額交易收益的博弈關(guān)系，影響企業(yè)的碳減排可能性。局部均衡可以分為短期和長期兩種情況，在短期均衡的情況下，企業(yè)的規(guī)模與市面上的同類產(chǎn)品并不發(fā)生變化，此時(shí)邊際成本與平均成本并不相同；在長期均衡的情景中，市場規(guī)模和銷售的產(chǎn)品都將發(fā)生改變，當(dāng)企業(yè)自身的邊際成本大于市場的平均成本獲得利潤時(shí)，將會(huì)擴(kuò)大生產(chǎn)，從而改變了市場的供需情況，經(jīng)過反復(fù)波動(dòng)，邊際成本與市場的平均成本將相等，實(shí)現(xiàn)平衡，反之，會(huì)出現(xiàn)市場企業(yè)規(guī)模擴(kuò)大的情況，同樣出現(xiàn)波動(dòng)至平衡。所以，當(dāng)市場到達(dá)一個(gè)長期的平衡時(shí)，邊際成本與平均成本相等，因此在構(gòu)建邊際模型時(shí)，用平均減排收益來替代邊際減排收益。

1.2 邊際減排成本（MAC）

對(duì)企業(yè)而言，最佳的資本效益生產(chǎn)狀態(tài)應(yīng)該是只有期望產(chǎn)品的產(chǎn)出，并且最大程度降低非期望產(chǎn)品的產(chǎn)出，但排放量為零代表著非期望產(chǎn)出即為零時(shí)，期望產(chǎn)出也將會(huì)變?yōu)榱悖a(chǎn)出的產(chǎn)品沒有價(jià)值，也就無法帶來效用，因此排放量不可能為零[2]。當(dāng)碳減排量少時(shí)，由于減排的空間比較充裕，因此，邊際成本更小，但是隨著碳減排量不斷增加，減排成本上升，代價(jià)更小的減排空間亦會(huì)逐步枯竭，碳減排的邊際成本將急劇上升。而且，企業(yè)對(duì)未來預(yù)期的波動(dòng)也會(huì)引起碳配額的需求曲線的波動(dòng)，從而尋找最優(yōu)的減排量。所以，對(duì)于不同減排技術(shù)收益的考慮，不僅包含技術(shù)為其帶來的碳配額交易收益，還需要均衡考慮技術(shù)的成本投入以及技術(shù)可能帶來的其他收益，所以通過邊際減排成本來作為企業(yè)的綜合收益體現(xiàn)，即指火電企業(yè)降低單位碳排放量需要付出的成本，當(dāng)成本為負(fù)時(shí)，意味著企業(yè)的技術(shù)選擇為企業(yè)帶來了正向收益；成本為正時(shí)，則表明并未能為企業(yè)帶來足夠的收益，驅(qū)使企業(yè)選擇該項(xiàng)技術(shù)。

1.3 邊際減排成本曲線（MACC）

邊際減排成本曲線（Marginal Abatement CostCurve，MACC）由于能夠?qū)Σ煌瑴p排技術(shù)進(jìn)行比較分析，目前已成為評(píng)估相關(guān)政策成效、衡量減排路徑的重要工具之一。MACC 模型一般是建立于二維坐標(biāo)系之中，Y 軸通常代表單位減排量的減排成本（MAC），X 軸則可由（年）減排潛力、減排比例或單位產(chǎn)出減排潛力構(gòu)成。邊際減排成本曲線（Marginal Abatement CostCurve，MACC）模型可因研究對(duì)象的多樣性和差異性而表現(xiàn)兩種形式，兩種體現(xiàn)形式分別為“自上而下”的最優(yōu)規(guī)劃法和“自下而上”的技術(shù)累加法。由于火電企業(yè)的節(jié)能減排技術(shù)眾多，多以通過MACC 模型，權(quán)衡各種減排方案的成本和收益，以最優(yōu)規(guī)劃理論和局部均衡理論為基礎(chǔ)，以技術(shù)、要素投入以及能源結(jié)構(gòu)等為決策變量，按照成本從小到大的原則，即收益最大至收益最小，將減排方案從左到右進(jìn)行排列，構(gòu)建了減排主體以減排收益最大化為目的減排路徑。

2 傳統(tǒng)邊際減排成本

在不考慮碳配額交易帶來收益的影響因素時(shí)，傳統(tǒng)的MAC 中僅僅考慮了企業(yè)的技術(shù)投入帶來的節(jié)能收益，計(jì)算公式為

式（1）中：AI （i ）為年度投資額；0M （i ）為年度運(yùn)維成本，由于火電企業(yè)的運(yùn)維成本難以斷定，參考相關(guān)研究中的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，確定為年度投資額的15%；ESE （i ）為年度節(jié)能收益；AQ（i ）為年度減排量[3]。

式（2）中：C （i ）為i項(xiàng)技術(shù)的初始投資成本；d為折現(xiàn)率，在實(shí)際生產(chǎn)中，火電企業(yè)更偏好于較短的投資回收期和更高的回報(bào)率，文章采用20% 的折現(xiàn)率；n 為投資的回收年限，設(shè)定為5。

3 火電企業(yè)碳交易引入以及碳配額機(jī)制

碳交易機(jī)制的引入是火電企業(yè)主動(dòng)減排的直接動(dòng)力。目前，我國最新出臺(tái)的火電企業(yè)碳配額政策為《2019—2020 年全國碳排放權(quán)交易配額總量設(shè)定與分配實(shí)施方案（發(fā)電行業(yè)）》（以下簡稱方案），方案以基準(zhǔn)值法為配額依據(jù)，從事火電相關(guān)行業(yè)企業(yè)可獲得的初始碳排放定量是根據(jù)其實(shí)際產(chǎn)量（一般為發(fā)電量）進(jìn)行免費(fèi)發(fā)放的。并且對(duì)不同機(jī)組類型劃定了對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)值，具體分類如表1 所示。

火電企業(yè)分配得到的配額公式如下。

4 技術(shù)投入下考慮碳配額交易收益的MACC模型

對(duì)采取節(jié)能減排技術(shù)從而降低碳排的火電企業(yè)而言，參與碳交易市場，存在兩種收益情況。理想情況下，通過減排技術(shù)，若企業(yè)可將排放量控制在政府發(fā)放的免費(fèi)碳排放額度內(nèi)，企業(yè)即可獲得剩余部分配額在碳交易市場上的交易權(quán)，獲取收益；而當(dāng)企業(yè)實(shí)際碳排高于獲得的配額時(shí)，企業(yè)則需購買碳排放權(quán)，產(chǎn)生新的成本[4-5]。

火電企業(yè)采取節(jié)能減排技術(shù)減少碳排，獲取多余碳配額的收益，從而降低減排成本，公式如下。

同時(shí)，由于本模型中僅考慮企業(yè)節(jié)能和碳交易收益以及技術(shù)的年投資額和運(yùn)維成本，并且每項(xiàng)技術(shù)的年投資額和運(yùn)維成本和節(jié)能收益是相對(duì)固定的值，所以當(dāng)碳交易收益最大化時(shí)，企業(yè)成本可最小化企業(yè)的碳交易收益統(tǒng)一如下。

模型建立在火電企業(yè)節(jié)能減排技術(shù)投入產(chǎn)生的雙重收益上，用于分析碳交易市場對(duì)企業(yè)碳減排行為的影響以及火電企業(yè)進(jìn)行節(jié)能減排時(shí)考慮投入成本后能夠獲得的收益。顯而易見的是，隨著碳交易機(jī)制引入，火電企業(yè)邊際減排成本將呈曲線遞減趨勢，論證了碳交易的普及與實(shí)施的確能夠激勵(lì)企業(yè)積極采取節(jié)能減排技術(shù)進(jìn)行減排。因此，如果能在一定程度上促進(jìn)企業(yè)進(jìn)行低碳化技術(shù)的引進(jìn)，將有利于提高我國碳排放水平，進(jìn)而推動(dòng)我國環(huán)境經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。以減排技術(shù)為切入點(diǎn)，碳交易在一定程度上可以提高企業(yè)收益，還可提升減排技術(shù)投資經(jīng)濟(jì)效益，這使原來在經(jīng)濟(jì)上沒有可行性的節(jié)能減排工藝，具備了被火電企業(yè)應(yīng)用的可能性。

通過對(duì)MACC 模型的分析觀察可以得出以下結(jié)論：碳交易機(jī)制對(duì)于火電企業(yè)可帶來使其主動(dòng)采用節(jié)能減排技術(shù)和增加其利潤率的積極作用，并且由于碳交易對(duì)企業(yè)的積極作用也會(huì)使節(jié)能減排技術(shù)可獲得的資金投入和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)進(jìn)一步變好，從而火電企業(yè)采用更多原本無較好經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)使碳排放進(jìn)一步降低，起到反哺碳交易市場的雙贏局面。

5 結(jié)語

基于局部均衡理論與邊際減排成本理論，以傳統(tǒng)的MACC 模型為基礎(chǔ)，增加對(duì)碳配額交易收益的考慮，構(gòu)建不同機(jī)組容量對(duì)應(yīng)的配額分配機(jī)制下考慮碳配額交易收益的MACC 模型，有效豐富了MACC 模型理論，以期分析不同機(jī)組容量火電企業(yè)在碳排放權(quán)交易機(jī)制下收益的最佳可達(dá)到減排目標(biāo)的相關(guān)方案，通過進(jìn)一步完善詳實(shí)的數(shù)據(jù)和理論，幫助企業(yè)盡快從優(yōu)地推進(jìn)節(jié)能減排工作，完成生產(chǎn)模式改變和更新。