碳市場、綠電市場和綠證市場的相互作用機制研究
——以福建省為例

高麗萍 賓雪

（中國電建集團福建省電力勘測設計院有限公司 福建福州 350003）

0 引言

現階段，我國“力爭2030 年前二氧化碳排放達到峰值，努力爭取2060 年前實現碳中和”的重大戰略目標已經明確［1］，中國共產黨第二十次全國代表大會上更是進一步提出“推動綠色發展，促進人與自然和諧共生”“積極穩妥推進碳達峰碳中和”［2］。市場交易機制是控制和減少溫室氣體排放的重要手段，當前我國存在多個促進綠色發展的市場，包括碳市場、綠證市場和綠電市場。

碳市場、綠電市場及綠證市場在市場定位方面存在重疊，在減碳作用上碳市場為強制減排機制，綠電和綠證市場為自愿減排機制，各市場的有效協同可推動盡早實現綠色低碳轉型。市場協同的前提是明晰市場間的相互作用，郭莊悅［3］建立了四元非對稱模型對碳市場和能源市場的關聯性進行定性檢驗，并采用收益率和波動率溢出指數研究兩個市場的相互作用關系，結果表明原油市場向歐盟碳市場傳遞出較強的收益溢出效應；劉建和等［4］采用DCC-GARCH 模型比較了我國碳市場與國內焦煤市場、歐盟碳市場之間的溢出關系，模型計算表明我國碳市場與焦煤市場相關性持續程度較高、歐盟碳市場和我國碳市場相關性相對較小；趙領娣等［5］采用溢出指數模型對中國碳市場與能源市場的溢出關系進行研究，得出兩個市場之間存在雙向溢出效應的結論；薛貴元等［6］提出了碳市場和電力市場市場協同發展機制，構建了市場多主體行為決策模型并進行分析；尚楠等［7］剖析了碳市場、電力市場、綠證市場之間的關聯關系與交互影響機理，并提出了助力協同發展的相關建議。然而，當前研究更側重于碳市場與能源市場、電力市場之間的關聯，而缺乏碳市場、綠電市場和綠證市場等具有共同發展目標——“促進綠色低碳發展” 的市場作用機制研究，且在區域研究方面缺乏福建案例。

本文基于碳市場、綠電市場和綠證市場發展現狀，構建市場相互作用機制理論模型，并選取關鍵因素進行實證研究，旨在為各個市場的協同發展提供參考。

1 碳市場、綠電市場和綠證市場發展現狀

1.1 碳市場發展現狀

我國碳市場包括區域試點碳市場、全國碳市場，區域試點碳市場包括北京、廣東、上海等地區，自2013 年起陸續上線交易，全國碳市場2021 年7 月16 日正式開啟上線交易。

1.1.1 全國碳市場

全國碳市場上線交易后，發電行業重點排放單位（含自備電廠）納入全國碳市場，不再納入區域試點碳市場管理，碳排放權產品為全國碳排放配額。全國碳市場第一個履約周期（2019—2020 年度）納入重點排放單位2 000 余家，碳排放總量約45 億t。截至2022 年底，全國碳市場累計成交22 968 萬t。

1.1.2 福建省碳市場

2016 年12 月22 日，福建省碳市場試點正式啟動，覆蓋電力、石化、化工、建材、鋼鐵、有色、造紙、航空、陶瓷等9 大工業行業，碳排放權產品包括福建省碳排放配額（以下簡稱“FJEA”）、國家核證自愿減排量、福建省林業碳匯。2021 年度，福建省碳市場納入配額管理的重點排放單位296 家，無發電企業，覆蓋碳排放量13 183 萬t。截至2022 年底，福建省碳市場累計成交3 998 萬t，其中FJEA 累計成交2 124 萬t。

1.2 綠電市場發展現狀

2022 年7 月，福建省正式啟動綠色電力交易試點，以月度為周期組織開展交易，結算后綠證劃轉電力用戶。現階段，福建省內參與綠電交易的電量均為補貼到期的集中式陸上風電電量，占全省風電裝機容量比重不足5%，市場主體主要包括出口型企業、跨國企業以及大型國企。截至2022 年底，福建省全年綠電成交電量共計3.21 億kWh。

由于跨區域輸電通道限制，當前綠電交易以省內交易為主，本文以福建省綠電市場為例進行分析，下文“綠電市場”特指“福建省綠電市場”。

1.3 綠證交易市場發展現狀

2017 年7 月1 日，綠證自愿認購正式開展，在中國綠色電力證書認購交易平臺上進行交易。2022 年起，綠證交易可在電力交易機構交易。現階段，我國開展的綠證交易包括陸上風電、光伏，截至2022 年底，全國累計核發綠證約5 954 萬個，累計交易數量1 031 萬個。

2 3 個市場的相互作用機制理論模型

2.1 碳市場、綠電市場和綠證市場的相互作用機制分析

基于市場運行現狀分析，綠電市場和綠證市場直接相關，碳市場與其他市場機制呈間接相關性。綠電、綠證由于產品定位高度重疊，市場規模呈此消彼長的態勢，但由于部分綠證核發范圍內的項目尚未進入綠電市場，總體上綠證市場的規模更大。對于碳市場，納入福建省碳市場管理的部分工業企業受產業鏈下游、國外總部要求等存在綠電、綠證等硬需求，各個市場通過影響企業決策而產生關聯；納入全國碳市場管理的均為發電企業，不存在綠電、綠證需求，發電企業的電力價格間接影響綠電市場，與綠證市場通過可再生能源發電量產生關聯。碳市場、綠電市場和綠證市場的相互作用機制理論模型見圖1。

圖1 碳市場、綠電市場和綠證市場的相互作用機制理論模型

2.2 碳市場和綠電市場的相互作用機制分析

從市場運作機理上看，由于碳排放權產品（以下簡稱“碳產品”）與綠電不存在可替代性，碳市場和綠電市場通過價格影響企業行為決策進而產生聯動，2 個市場未有直接關聯。福建省碳市場與綠電市場規模總體呈正相關，由于碳市場管理企業與綠電需求企業存在重疊，而碳產品和綠電相互不可替代，通常用電量（含間接碳排放）越高的企業碳排放量越高，對碳產品和綠電需求也越高。從全國碳市場來看，其對綠電市場為單向、間接影響機制，發電企業現階段暫無綠電需求；碳市場通過碳價作用于發電企業環保成本，成本向電價傳導，從而間接影響綠電價格；由于進入綠電市場的可再生能源發電量還較少，其發電量對火電企業的影響基本可忽略不計。碳市場和綠電市場的相互作用機制理論模型見圖2。

圖2 碳市場和綠電市場的相互作用機制理論模型

2.3 碳市場和綠證市場的相互作用機制分析

由于碳產品與綠證的不可替代性，2 個市場通過影響企業決策行為間接產生關聯。其中，福建省碳市場管理企業和綠證需求企業存在重疊，故福建省碳市場和綠證市場規模總體呈正相關。全國碳市場與綠證市場通過可再生能源發電量產生間接聯系，可再生能源發電量與綠證供給量直接掛鉤。由于電力系統對可再生能源消納的傾向性，可再生能源發電量通過影響火電發電量，間接影響企業碳排放和碳產品需求。全國碳市場和綠證市場的相互作用機制理論模型見圖3。

圖3 碳市場和綠證市場的相互作用機制理論模型

2.4 綠電市場和綠證市場的相互作用機制分析

綠電交易為“證電合一”的交易，綠證交易為“證電分離”的交易，市場定位高度重疊，市場規模呈此消彼長的態勢。綠電和綠證的供需存在上限，供給上限為可再生能源發電量，需求上限為企業用電量。價格是綠電市場和綠證市場產生交互作用的決定性因素，綠電價格越高，企業轉向購買綠證的可能性越大，反之同理。但現階段由于部分符合綠證核發資格的可再生能源發電項目未進入綠電市場，故綠證市場規模相對更大。綠電市場和綠證市場的相互作用機制理論模型見圖4。

圖4 綠電市場和綠證市場的相互作用機制理論模型

3 3 個市場的相互作用機制實證研究

3.1 關鍵因素選取及數據描述

根據各個市場的相互作用機制分析，本文選取成交數量、成交均價2 個因素對各個市場存在的關聯進行實證研究。考慮到各市場開啟時間不同、數據可及性等，碳市場采用碳排放配額的成交數據，時間范圍為市場開啟至2023 年7 月底；綠證市場采用中國綠色電力證書認購交易平臺上的數據，下文“綠證市場”特指“全國綠證市場”，時間范圍為市場開啟至2023 年7 月底；綠電市場采用福建省綠電市場2022 年8 月至2023 年4 月底的交易數據。

用FJEA、CEA 分別表示福建省碳排放配額（以下簡稱“福建碳配額”）、全國碳排放配額（以下簡稱“全國碳配額”），用FJGE、GEC 分別表示福建省綠電、全國綠證，num、pri 分別表示成交數量、成交均價，即FJEAnum 表示福建省碳排放配額成交數量。

3.2 格蘭杰因果關系檢驗分析

首先將各個市場之間的關鍵因素兩兩配對，計算皮爾遜相關系數并進行顯著性檢驗，對于具有極強相關性（皮爾遜相關系數＞0.8 或＜-0.8）的因素，進一步采用因果關系檢驗進行分析。因果檢驗的定義是：如果變量A有助于預測變量B，則A 是B 的格蘭杰原因，格蘭杰因果關系計算結果見表1。

表1 碳市場、綠電市場以及綠證市場的格蘭杰因果關系檢驗結果

受市場規模等因素限制，“地方市場”與“全國市場”之間存在的關聯性有限。根據表1，“地方市場”與“全國市場”的關鍵因素之間不存在格蘭杰因果關系，存在格蘭杰因果關系的包括：福建省碳市場和綠電市場、全國碳市場和綠證市場。

從福建省內來看，在5%的顯著水平上，綠電成交數量是福建省碳排放配額成交數量的格蘭杰原因，驗證了理論模型分析所述，福建省碳市場與綠電市場規模總體呈正相關。現階段福建省碳市場管理企業與綠電需求企業存在重疊，通常綠電需求高的企業碳排放量越高、碳產品需求可能越多，但企業碳排放除了外購電力間接碳排放外還包括化石能源燃燒、工業生產過程等，碳排放量高的企業用電水平不一定高。

在全國范圍上看，在1%的顯著水平上，綠證成交均價與全國碳排放配額成交數量互為格蘭杰因果關系；在5%的顯著水平上，綠證成交均價是全國碳排放配額成交均價的格蘭杰原因。說明綠證市場與全國碳市場之間確實存在關聯，二者的產品價格、成交數量存在相互影響。由理論分析可知，可再生能源發電量直接影響綠證市場供給，并通過間接影響火電發電量，從而影響企業對碳產品需求，進而使碳市場交易情況變化。

4 結論與討論

4.1 結論

本文基于碳市場、綠電市場和綠證市場發展現狀，構建了市場之間的相互作用機制理論模型，并根據實際數據進行格蘭杰因果關系檢驗分析。研究表明：產品的可替代性決定了市場的關聯程度，綠電市場和綠證市場直接相關且呈此消彼長態勢，碳市場與其他市場機制通過價格、可再生能源發電量等間接產生關聯；“地方市場”與“全國市場”的相互影響有限，存在因果關系的為福建省碳市場和福建省綠電市場、全國碳市場和全國綠證市場。

4.2 討論

市場機制降碳的目標是經濟最優方式下減碳最大化，具有相似發展定位的市場需協同推進方能實現該目標。理論分析可知，現階段由于市場銜接機制的不完善，各個促進綠色低碳發展的市場之間多為間接關聯，主要通過價格影響企業決策而產生聯動；若市場協同發展，則市場成交量和價格之間均呈一定關聯性。實證研究結果表明，福建省碳排放配額成交均價和綠電成交均價不存在格蘭杰因果關系，綠證成交數量也未對全國碳市場造成影響，說明各市場尚未實現有效銜接，協同降碳作用有限。

同時，市場銜接不足將使企業重復支出環境成本，企業既購買綠電、綠證履行相應減排責任，但當碳排放量低于核發的配額時又購買碳產品以滿足履約條件，運營壓力加大。因此，本文對提高各市場關聯性、促進協同發展提出建議如下：①加快碳產品與綠電、綠證的可替代性建設，研究利用綠電、綠證在企業碳排放中將對應外購電力產生的間接碳排放核算為零，或將碳排放按照一定比例予以核減的可行性；②加快綠電和綠證市場的有效協同，將具備綠證核發資格的可再生能源發電項目納入綠電市場。