边境碳调节对中国EITE产业竞争力和碳泄漏的影响

李季　王宇

摘要：碳市场碎片化状态使各国碳排放因减排力度差异而消长，不仅造成碳泄漏风险，同时对减排国家经济特别是排放密集产业的国际竞争力产生负面冲击。本文建立多区域多部门CGE模型，设计4种边境碳调节政策，模拟分析其对我国的福利、碳泄漏和出口型排放密集产业（EITE）竞争力产生的政策效应。研究显示，我国制定边境碳调节政策，既要考虑碳关税也要考虑出口返还，前者有利于改善我国的福利水平，后者可以收到抑制碳泄漏和保持EITE产业国际竞争力的效果，因而有必要把边境碳调节政策纳入我国碳市场制度设计。无论从产出还是贸易来看，我国EITE产业中的非金属矿、有色金属、钢铁产业在边境碳调节政策影响下，面临来自日本和亚洲其他国家的竞争压力，双方的碳泄漏和产业竞争力呈现此消彼长的动态变化。在我国碳市场建设过程中，边境碳调节政策与拍卖相结合，有利于在实现碳减排目标和维护产业竞争力之间实现平衡。

关键词 ：CGE模型；边境碳调节；碳泄漏；EITE产业

中图分类号：F831.4

文献标识码： A 文章编号： 1002-2104（2016）12-0087-07

随着《巴黎协定》确立全球长期减排目标，越来越多的国家倾向于选择碳市场作为实现其自主贡献目标的重要途径。尽管如此，由于各国自主减排政策力度不均，既有碳市场之间也未建立有效联系机制，而是处于碎片化状态，这不仅造成各国排放密集产业竞争力的相对变化，也使得其碳排放因减排力度差异而消长，形成碳泄漏风险。一些国家和地区为了避免碳泄漏和本国产业受到冲击，并撬动贸易伙伴减排，对存在重大碳泄漏风险的出口型排放密集产业（energy intensive and trade exposed industries，EITE），除了提供免费配额，还提出了边境碳调节要求，其形式既有进口关税也有出口补贴，如欧盟曾经动议对航空业征收边境碳调节。美国在《清洁能源与安全法案》中明确纳入碳排放密集产业的标准，同时要求这类产业的进口商购买国际储备配额。美国加州碳市场要求输入电力需要购买配额或碳抵消信用，近期考虑在第三个履约期把政策覆盖范围扩展到水泥及其他行业[1]。

我国主要产业的碳强度普遍高于发达国家同行业水平。从国际比较看，除了交通、空运、石油和煤制品的碳强度略低于美国同行业，我国多数产业特别是能源密集产业的碳强度明显高于发达国家同行业水平，由于相对较高的减排成本在国际竞争中处于劣势地位。我国政府提出2017年建立全国碳市场的目标，这在推进我国经济向低碳转型的同时，将造成我国EITE产业的减排成本上升、竞争力下降，产出和出口也随之下滑。其负面效应是，一方面我国能源需求下降，带动国际能源价格走低，反而刺激其他国家的能源需求；另一方面，国外竞争对手的产出和贸易规模不降反升，也会增加能源需求。因而，无论能源渠道还是贸易渠道都存在严重的碳泄漏风险。在全球多边碳市场格局下，无论保持我国产业竞争力，还是维护减排政策的效率和有效性，都有必要把边境碳调节政策纳入我国碳市场顶层制度设计。

1 文献综述

对于边境碳调节的研究方法主要有投入产出法、单国和多国CGE模型。CGE模型是事前估计碳泄漏和竞争力的常用方法，国外研究文献居多。Babiker 和Rutherford比较进口关税、出口退税、自愿出口限制和对能源密集产业减免等边境调节措施的政策效应，发现对能源密集产业实行减免产生的净碳泄漏最少，但碳价最高，进口关税调节是福利最大的政策[2]。Bhringer 等比较不同边境碳调节政策对竞争力和碳泄漏的影响[3]。Fischer和Fox利用局部均衡模型研究发现，美国和加拿大实施碳税使能源成本上升，是造成碳泄漏的主要原因[4]。Aldy 和Pizer的研究显示，美国征收单边碳税将造成其制造业产量下降和碳泄漏[5]。Kuik和Hofkers使用 GTAP 模型研究，发现欧盟实施边境碳调节仅仅减缓对钢铁业的冲击，对其他产业的效果并不显著[6]。Branger和Quirion利用Meta回归分析方法评估25个CGE模型的研究，发现由于方法和数据不同，其研究结论存在较大差异，实施边境调节前后碳泄露由5%-25%，下降为-5%至15%，能源密集产业的产出由-0.1%至16%，调整为2.2%至-15.5%[7]。

国内学者也利用上述方法研究发达国家征收碳关税对我国经济和产业的影响。周玲玲等利用投入产出表分析碳关税率对我国贸易的影响，结果显示出口产品内涵排放量比产品直接排放计算的碳关税影响显著[8]。沈可挺、李钢建立CGE模型，结果发现碳关税造成我国工业品的产出、出口和就业下降，机械制造行业受到冲击较大[9]。鲍勤等基于CGE模型，研究发现美国征收碳关税对我国碳排放密度高的产业影响显著[10]。林伯强和李爱军研究认为，我国实施碳关税降低了能源密集型产品的竞争力[11]。袁嫣构建区域CGE模型分析征收碳关税对我国及区域经济的影响[12]。丛晓男等建立全球多区域CGE模型，发现碳关税的减排效果有限，但对发展中国家特别是中国影响最大[13]。一些研究基于GTAP模型，如牛玉静等的研究表明，碳关税实施区域足够大才对碳泄漏发挥显著减缓作用[14]。黄凌云和李星的研究发现，美国征收碳关税对我国经济和能源密集产业产生冲击[15]。杨立强和马曼的研究显示美国、日本和欧盟征收碳关税对我国出口和高碳行业产生影响[16]。栾昊、杨军研究发现，美国征收碳关税造成我国隐含碳含量较高的部门出口和产出下降[17]。张沁等提出征收碳出口税，并利用CGE模型模拟其政策效应[18]。

尽管上述研究结论符合经济学基本原理，发现边境碳调节对经济冲击程度随着税率增加逐渐放大，但是不同模型测算的碳泄漏程度存在显著差异，其区间为2%-130%之间。Drge认为差异之所以如此大，原因在于不同产业的经济、技术特征差异，碳泄漏的冲击效果不一样[19]。Kaimuma等人认为与模型假设和参数敏感性有关，如需求价格弹性、贸易替代弹性。投入产出模型一般把消费结构设定为不变，而事实上生產结构变化也会影响消费结构，模型中对于二者处理不同，导致其测算的碳排放量高估[20]。栾昊等利用Meta回归分析方法评估碳关税对我国经济影响研究结论差异的成因时，发现模型选择和行业分类是主要因素[21]。

上述研究侧重于发达国家征收边境碳调节对我国的影响，但对我国实施单边减排的政策效应分析相对薄弱。Li等建立我国CGE模型，研究发现征收碳出口税对GDP影响甚微，对贸易结构影响显著，其表现为能源密集产品出口下降，劳动密集和高附加值产品出口增长[22]。Dong等利用多国CGE模型比较边境碳调节和碳出口税的影响，研究表明碳出口税不足以抑制我国碳排放，但福利水平有所改善，实施碳关税会严重削弱我国EITE产业竞争力[23]。本文在以下几方面进一步深化：第一，聚焦最容易受到政策冲击的EITE产业，这是全球气候谈判和我国碳市场建设的重点；第二，相对于一国CGE模型，多国CGE模型能够反映国际贸易分工以及各国经济联系的现实，其情景分析适于模拟国际减排政策差异的政策效应；第三，本文研究目的是模拟碳交易下边境碳调节对碳泄漏和产业竞争力的政策效应。

2 CGE模型和数据处理

本研究采用具有完整国际产业关联和贸易联系的GTAP模型及其数据库。GTAP-EG是广泛应用于全球能源、贸易研究领域的重要分析工具。其特点：一是包含各种经济活动使用的能源数量和碳排放数据，模型包括煤炭、原油、天然气、石化、电力等能源部门，数据来源为国际能源署的能源平衡数据库；二是多区域、多部门模型通过各国间商品和要素流动、贸易等经济联系，模拟一国政策变化对其他国家的冲击及其动态响应，从而避免单国模型对某些经济变量如出口恶化程度高估；三是模型中使用常替代弹性函数来刻划经济主体能源替代行为和消费选择的影响；四是根据IPCC方法计算化石能源燃烧产生的二氧化碳排放。

2.1 模型结构

本文在GTAP-EG基础上，构建静态多区域多部门CGE模型，模型中每个地区由居民、政府和企业三个经济主体构成。假设资本和劳动力在部门间而不在区域间流动，土地和自然资源作为特殊要素处理。为了反映不同要素间可替代差别，采用多层套嵌CES生产函数来刻画。

2.1.1 生产活动

企业使用生产要素和中间投入品来实现利润最大化。生产要素中土地仅作为农业部门使用的特殊要素来处理，自然资源也作为各部门的特殊要素来处理。把能源作为生产要素纳入模块，假设不同生产要素之间是不完全替代关系，用多层套嵌的常替代弹性函数来刻画。对化石能源和非化石能源部门分别采取不同的生产函数处理。化石能源包括煤炭、原油和天然气。化石能源部门的特征是生产中使用自然资源，采用两层套嵌CES生产函数来刻画。采取Leontief生产函数把资本、劳动和中间投入品复合为非自然资源投入品，之后与自然资源采用常替代弹性CEG函数复合化石燃料产出。其表达式如下：

2.1.3 贸易部门

模型中各地区间形成贸易联系。对外贸易服从Armington假设，即不同地区生产的产品不能完全替代。采用CES函数对不同地区的进口商品进行复合，然后按照用途把进口商品和国产商品复合，用于生产部门的中间投入以及最终消费、投资、政府支出。

2.1.4 政府部门

每个地区只有一个政府。政府的收入来源于税收并用于支出，其中配额收入用于降低收入所得税。假定收入所得税内生决定，这样在减排约束下政府实际支出保持不变。

2.2 数据来源及参数设定

本研究数据来源于GTAP 8.1数据库，该数据库包含129个国家和地区、57个部门的投入产出表、贸易及产业的碳排放数据，基期为2004年。本文将其归并为14个区域、26个产业部门，区域为美国、加拿大、日本、欧盟、俄罗斯、印度、巴西、韩国、中国、亚洲其他国家、墨西哥和OPEC、其他OECD国家、其他欧洲地区、世界其他地区，产业为钢铁、造纸印刷、化工、非金属矿、有色金属、渔业、煤炭、石油、天然气、电力、石油煤炭制品、空运、水运、运输业、建筑、商业、食品、其他机械、其他制造业、其他服务业、农业、食品生产、木材和木制品、交通设备、通讯、纺织服装。校准国际能源结构时，考虑全球贸易流动、国际间关税与非关税壁垒等因素。休闲和消费的替代弹性以及休闲时间设定、收入所得税税率的取值，主要参考Fischer和Fox的研究[4]。能源中间投入品的替代弹性、能源和生产要素的替代弹性值参考Paltsev的研究。对于生产要素的替代弹性、进口商品和国产商品的替代弹性以及进口商品之间的替代弹性设定主要参考GTAP的经验值。

3 EITE产业的确定

EITE产业具有两大特征： 一是生产过程中直接或间接使用化石能源特别是碳强度较高的燃料；二是面临较大国际竞争压力。这些产业在全球市场份额较小，短期内转嫁成本的能力有限，其产出受到减排成本的影响非常显著。欧盟、美国加州、韩国等实施碳交易的国家或地区，主要以贸易强度、碳强度两类指标作为衡量EITE产业的标准，并根据碳泄漏因子设定免费配额的额度。例如，美国《清洁能源与安全法案》规定，碳密集产业包括两类： 碳成本超过5%且贸易强度超过15%，或者碳成本超过20%的行业。欧盟的标准较为宽泛，为贸易强度超过10%且碳成本超过5%；贸易强度超过30%或者碳成本超过30%。

边境碳调节主要依据贸易产品的碳强度来确定。本文计算的碳排放既包括生产过程中使用化石燃料产生的直接碳排放，也包括消耗电力隐含的间接碳排放，二者之和就是总排放量。

本文利用GTAP数据计算我国产业的碳强度指标（包括直接碳排放和间接碳排放），如图2所示。根据碳强度由高到低，把钢铁、造纸印刷、化工、非金属矿、有色金属、其他矿产纳入 EITE产业。这种分类标准与Bhringer 等[3]、Fischer和Fox [4]的研究类似。从国际比较来看，无论EITE产业的碳强度還是其碳排放所占比重，由于我国EITE产业中非金属矿、有色金属、钢铁、化学品、其他矿产等产业显著高于美欧日等发达国家同行业水平，面对同样力度的减排政策，其受到的负面冲击要远远大于发达国家同行业。

4 模拟结果分析

为了分析边境碳调节的政策效应，本文假定我国实施单边减排政策，减排目标是在2004年基础上削减20%，碳交易体系以拍卖为主要配额分配方式，拍卖收入返还给居民，其政策效果在理论上类似于碳税。本文设计了5种情景，比较分析不同边境碳调节政策对我国的福利、碳泄漏和EITE产业国际竞争力的影响：①NBA情景，即不采取边境税调节措施；②BADU情景，即根据本国产品的碳含量对进口同类产品征收边境碳调节；③BADE情景，即按照本国产品的碳含量对进出口的同类产品征收边境碳调节，对由本国碳价政策产生的成本给予返还，BADE情景与BADU情景的差别体现了出口边境碳调节政策的影响；④BADR情景，即对进口EITE产业的产品根据本国生产的同类产品的碳含量征收边境碳调节；⑤BADER情景，即根据本国生产同类产品的碳含量，对EITE产业的进出口征收边境碳调节。上述情景设计没有考虑按照外国生产的碳含量对进口产品征收碳关税，是由于这种方式对出口国产品能耗数据要求高，实践中执行难度较大。

4.1 福利效应

表1给出实施边境碳调节对我国经济的直接影响，实际GDP和福利水平双双下降。BADU和BADR情景下，实施碳关税政策提高了进口关税，使进口产品价格下降，出口产品价格上升，从而改善了贸易条件，因而其福利水平略优于NBA情景，但改善幅度并不大。表1显示，NBA情景下，贸易条件相对于基准情景有所改善，增加了0.02%；而在实施碳关税BADU情景下，贸易条件相对于基准情景进一步改善，达到0.27%。

BADE和BADER情景下边境碳调节政策产生的福利水平接近于NBA情景，但低于BADR情景，原因是碳价较高，贸易条件改善作用有限。出口边境碳调节类似于补贴，降低出口产品价格，有利于保持EITE产业竞争力并刺激其出口，但要付出较高碳价才能实现减排目标，并伴随贸易条件恶化、福利水平下降。上述结果表明进口碳关税有利于改善我国福利水平。

4.2 碳泄漏

IPCC对碳泄漏的定义是，未实施碳减排国家的碳排放变化量与采取单边减排措施国家的减碳量之比[24]。例如，30%的碳泄漏率是指实施单边减排措施国家减排100万t CO₂，而未实施减排措施国家排放相应增加30万t。一国实施单边碳减排政策往往会造成国家间的相对价格变化。我国与欧美日有着紧密的贸易联系，我国实施单边减排政策对这些国家的影响主要反映在其产业碳排放和产出变化上。

如表1所示，5种情景中不采取边境碳调节措施的碳泄漏情况最严重。BADU和BADR情景根据本国产品的碳含量对进口同类产品征收边境调节，其抑制碳泄漏的效果非常有限，DADE、BADER情景采取出口边境调节，BADU、BADR情景比NBA情景的碳泄漏减少0.5%，表明由于我国产品的碳强度高于国外同类产品，出口边境调节更易于发挥抑制碳泄漏的作用。比较BADU和BADR两种情景显示，对EITE产业采取边境调节措施并不能达到预期效果，反而造成碳泄漏进一步增加。BADE和BADER情景类似。由于碳泄漏通过能源渠道和贸易渠道传导，边境碳调节虽然不能完全达到抑制碳泄漏的目的，但是能够产生一定效果。

4.3 对EITE产业竞争力的影响

表2显示边境税调节政策对我国EITE产业的贸易的影响。NBA情景下，EITE产业进口相对于基准情景增加0.44%，由于我国EITE产业的国内生产成本上升，拉动其产品价格上涨，使其国际竞争力下降。引入边境税调节政策有利于缓解上述情况， BADE和BADER情景下，进口分别下降到0.02%、0.19%。BADU和BADR情景下，进口相对于基准情景下降到-0.7%和-0.75%，原因是边境碳调节政策削弱了进口产品在我国市场的竞争力。

我国实施碳价政策增加了EITE产业的生产成本，削弱了其国际竞争力，对出口的影响相对于对进口的影响更显著。例如，NBA情景下，EITE产业出口下降-3.63%。引入边境碳调节对改善贸易状况有所帮助。对进口产品采取边境碳调节政策，有助于提升我国产业出口竞争力，表2显示，BADE和BADER情景下，EITE产业的出口下降幅度低于NBA情景。反之，对出口产品采取边境碳调节政策，促进我国出口状况有所好转。上述结果表明仅仅实施碳关税并不足以抵消碳价政策的负面影响，把出口返还政策纳入边境调节政策才能收到效果。

表3显示，NBA情景下，EITE产业的出口下降、进口增加，产出也随之下降。BADU和DADR情景下，出口下降幅度更大，边境碳调节政策使产出的改善幅度比NBA情景有所增加；BADE和BADER情景下，出口下降趋势得到缓解，促使EITE产业的产出增加。上述结果表明，要保持EITE产业的产出水平，边境碳调节政策既要考虑碳关税也要考虑出口返还。

无论从EITE产业整体还是单个产业来看，边境碳调节政策效應接近，表2、3显示EITE产业中非金属矿、有色金属、钢铁产业受政策影响较为显著。NBA情景下，上述产业的进口分别增加3.61%、1.39%、1.05%，出口下降7.0%、1.93%、5.67%，产出下降1.52%、1.19%、2.75%。这表明我国实施边境碳调节的政策效应比较明显。BADE情景下，上述产业的贸易、产出有较大改善，表明边境碳调节对我国EITE产业中某些产业的影响显著。

5 结论和政策建议

本文构建静态多区域、多部门CGE模型，模拟分析碳交易机制下我国实施边境碳调节的政策效应，对我国的福利、碳泄漏和EITE产业竞争力的影响。结果表明，从产业的分配效应看，边境碳调节缓解了我国实施单边减排政策造成的EITE产业竞争力损失和碳泄漏，但不同政策组合的效应各异，具体而言：①对进口产品征收碳关税，BADU和BADR情景对于福利水平相对有效；②根据我国产品的碳含量来征收边境调节对于抑制碳泄漏的效果更显著；③相对于进口实施边境调节，实施出口边境调节对于保持EITE产业竞争力更有效，原因是我国EITE产业的出口规模较大。作为我国碳减排政策的有益补充，边境碳调节可以收到抑制碳泄漏和保持EITE产业国际竞争力的效果。

无论从碳泄漏还是产业竞争力来看，NBA的政策效果最差，不仅造成整体福利水平下降，而且抑制碳泄漏和维护产业竞争力的效果并不明显。BADU和BADR情景相对于NBA、BADE和BADER情景对福利水平的影响更显著，但在抑制碳泄漏和保护产业竞争力的效果并不明显。而BADE和BADER情景下通过对进出口实施边境碳调节政策达到抑制碳泄漏和维护产业竞争力的目的。BADU和BADR情景在福利水平、碳泄漏和产业竞争力上的效果较为接近，表明对EITE产业实施边境碳调节政策的影响较小。其政策含义是，我国制定边境碳调节要在福利、碳泄漏和产业国际竞争力三个目标之间权衡并明确政策的重点。其实边境碳调节政策的目的并不仅仅是为了改善福利水平，而是在防止碳泄漏的同时，保持本国EITE产业国际竞争力。研究结果还反映了在国内碳减排政策和边境碳调节政策影响下，我国EITE产业中的非金属矿、有色金属、钢铁产业将面临来自日本和亚洲其他国家的竞争压力，使双方的碳泄漏和竞争力呈现此消彼长的动态变化，这一研究结论为“去产能”背景下我国高碳部门解决碳泄漏和竞争力问题提供了有益思路。另外，碳排放权初始配额分配对EITE产业有着重要影响，我国碳市场建设初期以免费方式向EITE产业发放配额，其实是对企业补贴，虽然降低其生产成本，容易造成价格信号失真，降低资源配置效率，无法从根本上解决碳泄漏问题，反而可能诱发类似欧盟电力企业谋取暴利的动机。随着EITE产业逐渐适应碳交易机制，要在引入拍卖的同时考虑边境碳调节政策，减缓其碳泄漏和外部竞争压力。

（编辑：刘照胜）

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Abstract The fragmentation of carbon markets across the world led to the concern about carbon leakage and international competitiveness disadvantage of the energyintensive， tradeexposed industries （EITE） for those countries implementing emission abating policies. This paper uses the multiregion and the multisector CGE model to analyze the effects of border carbon adjustment on the economy and the EITE sectors in terms of the competitiveness， carbon leakage and welfare if unilateral carbon pricing is introduced in China. Achieving the three goals at the same time， however， seems to be the impossible trinity. Import border adjustment will improve the welfare of the economy as a whole. Export border adjustment may then emerge as a viable option for maintaining competitiveness in the EITE sectors while minimizing carbon leakage. Border carbon adjustment should be integrated into the policy agenda for carbon market in the near future. The analysis also identifies that the iron and steel， nonferrous metals as well as nonmetallic minerals sectors are among the most exposed sectors that affected by the border carbon adjustment and Japan and other Asia countries are potential competitors for China. The combination of border carbon adjustment and auction will strike a good balance between maintaining competitiveness for the EITE sectors and minimizing carbon leakage in its transition towards a carbon market.

Key words CGE model； border carbon adjustment； carbon leakage； EITE industries