碳交易视角下森林碳汇生态补偿优化管理研究进展

曹先磊,张 颖,石小亮,王 康(.北京林业大学 经济管理学院 北京 0008;.沈阳农业大学 经济管理学院,辽宁 沈阳 0866;.浙江农林大学,浙江 临安 00)

碳交易视角下森林碳汇生态补偿优化管理研究进展

曹先磊1,张 颖1,石小亮2,王 康3
(1.北京林业大学 经济管理学院 北京 100083;2.沈阳农业大学 经济管理学院,辽宁 沈阳 110866;3.浙江农林大学,浙江 临安 311300)

碳交易是实现森林碳汇生态补偿的重要途径。在森林碳汇开发与交易面临技术、市场等不确定性的背景下,如何充分利用市场实现森林碳汇生态补偿、加强对其优化管理、发挥森林在应对全球气候变化中的战略作用既是急需解决又是当前国内外生态经济学研究的一个热点与难点问题。基于森林碳汇生态补偿市场化与优化管理的作用机理,通过分析文献,理清生态补偿视角下国内外主要的森林碳汇市场机制、不确定性风险和碳交易视角下森林碳汇生态补偿优化管理的研究进展。根据已有研究和全国碳市场建设背景,从宏观和微观两个层面提出今后森林碳汇生态补偿实现与优化管理的研究方向。

市场机制;森林碳汇;生态补偿;优化管理;研究进展

1 引言

增加森林碳汇是应对气候变化的一条重要途径,我国已将此作为应对气候变化的重要战略选择。一方面,通过森林固碳方式来减缓碳排放不但潜力巨大而且具有明显成本优势[1-3],造林再造林、减少毁林和森林抚育等森林增汇策略均已在《京都议定书》和随后一系列应对全球气候变化的相关政治和法律框架中得到了体现。另一方面,森林碳汇作为二氧化碳等温室气体减排的重要替代方式之一,不但对扩大我国未来的排碳权空间具有重要作用,而且对我国经济发展乃至气候外交均具有重要意义[4,5]。鉴于此,我国明确提出了“森林增汇”的具体目标。即争取到2020年,我国森林面积比2005年增加4000万hm2,森林蓄积量比2005年增加13亿m3[6]。

然而,我国森林资源仍存在数量少、质量差的现实问题,森林碳汇供给潜力并没有得到充分发挥[7,8]。据第八次全国森林资源清查报告显示,我国森林覆盖率仅为21.63%,远低于全球31%的平均水平,森林资源数量少、质量差的状况并未得到根本性的改变[7],这在一定程度上影响了我国森林碳汇在应对气候变化中的战略作用,不利于我国森林增汇目标的实现。相关研究表明,森林碳汇等生态补偿全部或部分缺失是导致我国森林资源总量不足、质量不高的重要原因之一[4,7,9,10]。碳汇开发与交易作为实现森林碳汇生态补偿的重要途径,为森林碳汇生态补偿提供了重要的融资渠道。但在国际与国内碳市场不断出现,以及市场、政策与技术多维不确定性并存的复杂背景下,相关森林经营主体应如何利用该机制实现森林碳汇生态补偿、国家相关部门应如何加强对生态补偿的优化管理等问题的科学回答,对提高林业生产的经济效益，充分发挥林业在应对气候变化的战略作用中具有重要的战略意义,这也是当前政府和学界普遍关注和研究的热点问题之一[4,6-7,10]。因此,及时系统地总结生态补偿视角下国际与国内森林碳汇的市场机制、不确定性风险和碳交易视角下森林碳汇生态补偿优化管理的相关研究，厘清相关研究存在的问题具有重要的理论价值和现实意义。

鉴于此,本文在对森林碳汇生态补偿市场化与优化管理机理进行分析的基础上,尝试从碳交易视角全面梳理国内外主要的森林碳汇市场机制、不确定性风险和森林碳汇生态补偿优化管理的研究进展。在未来全国碳市场建设的背景下,从微观和宏观两个视角对森林碳汇补偿实现和管理的相关研究进行展望,以期为完善我国森林碳汇生态补偿的市场机制和推进生态环保实践的可持续发展提供决策参考。

2 碳汇生态补偿市场化与优化管理机理分析

林业碳汇项目开发与交易是实现森林碳汇价值经济补偿的主要市场化途径。森林碳汇项目开发、交易及其与森林碳汇生态补偿实现过程的作用机理见图1。从图1可见,林业碳汇项目减排量备案后,便可进入碳市场进行交易,以实现森林碳汇的生态补偿。但森林碳汇生态补偿的实现涉及项目备案、减排量备案、减排量交易和碳汇生态补偿获取四个阶段,每一阶段又设计了多个环节(图1),每一环节均会产生规模不等的投入成本。这反映了利用市场机制通过森林碳汇项目开发实现森林碳汇的生态补偿具有周期长、前期投资大且不可逆的特点。由于参与碳市场交易获得森林碳汇生态补偿,使森林碳汇补偿收益表现出不确定和交易时滞性等特点。上述特征决定了碳交易视角下的森林碳汇生态补偿市场化与生态补偿优化管理并存的特点。

图1 碳交易视角下森林碳汇生态补偿实现过程的作用机理

3 森林碳汇市场机制研究进展

3.1 生态补偿下“REDD+”机制的研究进展

在全球气候变化趋势日益明显的背景下,减少发展中国家毁林和森林退化导致温室气体排放(REDD)已经成为《联合国气候变化框架公约》谈判的重要议题[11,12]。REDD主要是指减少发展中国家由于毁林和森林退化等导致的碳排放。REDD机制则是指以“有偿环境服务机制”为基础,以量化的经济方式对提供生产环境服务的人给予奖励,对愿意且能减少因毁林造成碳排放的国家给予财政补偿。为了充分发挥森林在应对气候变化中的战略作用,越来越多的政府与非政府组织认为森林面积增加、森林保护和管理引起的碳储量增加应可通过碳市场获得相应的收益并逐渐达成共识,形成“REDD+”机制。目前,“REDD+”机制成为了森林碳汇生态补偿市场化实现的主要政治和法律依据之一。基于此,世界各国纷纷建立了囊括“REDD+”的碳交易体系,如欧盟排放权交易体系、美国区域温室气体减排计划、新西兰排放权交易体系、国际自愿减排市场、中国碳交易试点和中国自愿减排体系等。

尽管在国际和国内已存在众多森林碳汇交易市场,但森林碳汇生态补偿市场获取的机理基本相同(图2)。“REDD+”有偿环境服务机制见图2。由图2和相关研究表明,“REDD+”的顺利执行不但取决于森林碳汇项目供给方与需求方,而且受限于碳汇开发与配额发放等相关技术与政策方面的影响，如可交易的碳汇必须满足额外性和可监测、可报告和可核证(MRV)的技术要求。不少专家学者认为,碳汇补偿获取的关键在于国际组织、参与国家、当地政府、当地居民、投资方和碳交易者的紧密合作与积极参与[13-16]。

图2 REDD+有偿环境服务机制

为了积极参与“REDD+”机制,针对我国的实际情况,不少学者从生态补偿获取视角围绕我国“REDD+”机制项目开发与管理等方面展开了不少探索和研究:郗婷婷系统研究了“REDD+”机制参与碳交易的理论和路径设计,重点介绍了林业如何利用“REDD+”机制实现森林碳汇价值的经济补偿,进而参与现存的碳交易市场[17];雪明通过对国际规则的调研,采用对比分析、公共政策分析和案例研究的方法,对我国“REDD+”项目的管理体系进行了研究和构建[18];王璐等则对我国实施“REDD+”融资机制存在的内在优势与劣势、外在机遇与挑战进行了系统分析,并从政策法律体系、林业碳汇产权归属、碳汇交易制度三方面提出相关建议[19]。上述研究为我国参与“REDD+”机制、实现森林碳汇生态补偿提供了极有价值的线索。

3.2 CDM森林碳汇项目开发的研究进展

在国际市场开展森林碳汇交易的主要模式是清洁发展机制(CDM)。CDM林业的碳汇开发与交易不但可为森林生态补偿提供强有力的支持，对参与的农户增收和精准扶贫具有一定的作用,而且还可为我国林业发展提供契机,促进国民经济和社会的可持续发展[10,20-22]。目前,不少学者从生态补偿视角围绕林业碳汇项目开发的技术、成本收益、不同群体参与、组织森林碳汇项目意愿及其存在障碍等方面展开了大量的研究。在围绕CDM林业碳汇项目开发相关的技术方面,武曙红等主要就CDM林业碳汇项目的碳泄露、碳基线、非持久性风险、不确定性等问题进行了全面系统的研究[23-26];还有学者详细介绍了CDM造林再造林项目的方法学和国内碳汇造林项目方法学、标准体系等最新成果[27],这为CDM林业碳汇项目开发和生态补偿的实现提供了技术指导。

在围绕CDM林业碳汇项目开发的成本收益方面,冯亮明等指出CDM林业碳汇项目成本主要包括造林抚育和森林管理成本、机会成本、交易成本、泄漏成本4种类型,经济收益主要包括木材收益、碳排放权收益、非木质林产品收益等[28]。此后,一些学者从不同的视角对不同地区的CDM林业碳汇项目开发成本与收益进行了实证研究。从CDM林业碳汇项目开发的碳收益视角,龚荣发等、许文强等利用传统的贴现现金流(DCF)方法对林业碳汇项目碳汇的经济价值进行了核算[29,30]。从项目开发成本视角,张治军等就CDM林业碳汇项目及其五种造林模式临时和长期核证减排量成本的动态变化进行了研究,探讨了不同树种成本的差异和成本变化敏感性因子[31];唐晓川等对CDM林业碳汇项目的成本收益进行了实证分析[32]。这些为科学认知森林碳汇项目开发的成本收益、生态补偿能力及其可能存在的各种风险提供了有益的线索。

在围绕不同群体森林碳汇参与、组织开发意愿及其影响因素方面,杨帆、明辉等基于农户调查数据,就农户参与碳汇开发的意愿进行了实证研究。研究表明,CDM碳汇项目开发面临着较大的技术和市场风险,林农参与林业碳汇项目开发的意愿不高[33,4]。此外,杨帆等以精英理论和社会交换理论为基础,对农村精英森林碳汇项目组织意愿及其影响因素进行了实证分析。结果表明,由于对森林碳汇项目的成本收益、开发技术与相关政策的认知缺失,导致现阶段农村精英组织森林碳汇项目的意愿不强烈[35]。这表明目前林农和社会精英对林业碳汇项目开发参与和组织意愿均不高,限制了CDM林业碳汇项目开发具有的各类积极作用的发挥,对森林碳汇生态服务市场补偿实现极为不利。基于此,陈娟丽对我国林业碳汇CDM项目开发与交易存在的障碍进行了研究,从立法角度提出了相应的对策[36]。

3.3 中国自愿减排交易研究进展

国内市场开展森林碳汇交易的主要模式是中国自愿减排的交易机制。我国早在2011年10月就发布了《关于开展碳排放权交易试点工作的通知》,正式批准北京、天津、上海、重庆、湖北、广东、深圳7个省市作为碳交易试点地区,并计划到2017年拓展到全国,形成一个与国际接轨的全国性碳交易市场[5,37]。7个碳市场均不同程度地准许企业开发中国核证的减排量(CCER)项目进行交易,用以抵消控排企业等量的碳排放,使碳市场覆盖范围之外的企业可进行节能减排,进一步延伸了碳市场的作用[5]。林业碳汇CCER项目作为我国自愿减排市场的重要组成部分,备受政府和学者的重视,并在我国呈现快速发展的态势。鉴于此,学术界和相关部门从生态补偿视角对我国森林碳汇交易相关问题展开了诸多探索。

从开展碳汇交易获取生态补偿的必要性和可行性角度出发,不少学者探讨了森林碳汇管理政策框架、促进森林碳汇发展对策等问题[38-41]。相关部门在实践层面展开了诸多探索,2003年国家林业局着手成立碳汇管理办公室,2009年制定颁布了《应对气候变化林业行动计划》,并设立了中国绿色碳基金;2011年制定了《关于推进林业碳汇交易工作的指导意见》,指出CDM林业碳汇项目交易、林业碳汇自愿交易、碳排放权交易下的林业碳汇交易统筹推进,重点探索推进碳排放权交易下的林业碳汇交易,这为森林碳汇生态补偿的市场化实现提供了现实基础。在此背景下,我国内蒙古、广东、云南、黑龙江等林业重点省份均不同规模地开展了造林再造林碳汇项目,并呈现出快速发展的态势。

4 森林碳汇补偿优化管理研究进展

4.1 生态补偿优化管理理论研究进展

森林碳汇生态补偿理论主要包括外部性与公共物品理论、生态服务价值理论、生态资本理论等，上述理论均表明:森林碳汇生态补偿的获取是实现森林碳汇等生态服务有效供给的关键[4,7,9-10]。同时,政府部门必须通过制定一定的规章制度来保障生态服务经济补偿的落实与优化,维持森林经营者对森林碳汇的有效供给,而构建碳市场就是实现森林碳汇生态补偿的一种重要形式。随着国际与国内碳汇市场的建立与发展,目前少数学者开始关注包括碳汇在内的资源市场的不确定性风险与生态补偿优化管理的相关问题[42,43],尝试把不确定性相关理论与分析方法引入到森林碳汇生态补偿优化管理中。

不确定性条件下森林碳汇生态补偿优化管理理论主要是指在不确定性环境背景下的生态补偿获取的相关决策与管理问题。所谓不确定性就是经济学中关于风险管理的概念,指的是经济主体对未来的经济状况尤其是收益与损失的分布范围和状态不能确知。不确定性分析和认识作为经典的一般均衡理论和信息、行为、制度、演化经济学等新兴理论的重要内容,国外众多学者对此展开了探讨。奈特最早对风险和不确定性这两个概念进行了定义,指出了两个概念对经济研究的重要性。希克斯、凯恩斯、斯蒂格勒、哈特等进一步利用风险和不确定性来解释利润与投资决策等问题。不确定性条件下的决策原则经历了数学期望最大化、期望效用最大化[44,45]和一般期望效用理论三个阶段的发展和完善。它在改变经济学对现实问题分析和解释的同时,也改变了经济学自身。当然,这也为碳汇项目开发业主的森林碳汇投资与生态补偿获取的决策研究提供了理论基础[42]。

在国际与国内碳市场不断出现与快速发展的背景下,专门针对森林碳汇不确定性的定性研究开始出现,但相对较少。事实上,林业碳汇项目在较长的开发与交易周期内,森林经营减排效应生态补偿的实现仍面临着市场、自然与技术等不确定性风险。首先,碳交易市场作为一个新兴市场存在着政策不完善、信息透明度和市场流动性较差等诸多问题,导致我国碳交易成本普遍较高;受减排目标、工业行业减排配额、能源产品价格、自愿减排抵消项目准入门槛、市场投机与热钱等金融因素综合因素的影响,碳市场价格波动频繁且存在维持低水平波动的风险。第二,目前林业碳汇造林技术正处在初步探索阶段,林业碳汇项目开发面临着自然条件与开发技术等不确定性风险[24-26]。其次,森林碳汇项目审定和减排量核证成本、减排量交易费用受市场环境变化影响,存在较大的不确定性。但如何量化上述不确定性,特别是碳汇市场中的不确定性,并在不确定性的条件下加强对森林碳汇生态补偿获取的优化管理等方面的实证研究较弱,需加强。

4.2 生态补偿优化管理实证研究进展

碳交易视角下的森林碳汇生态补偿优化管理主要涉及两个方面:一方面是从宏观层面基于国家森林碳汇减排目标的生态补偿优化管理研究，另一方面是从微观层面对不确定性背景下项目开发商生态补偿最大化经营决策的优化管理研究。目前,学者们基于资源与环境经济学、新制度经济学、金融学等理论,围绕国家森林碳汇减排目标的生态补偿优化管理方面展开了不少的实证研究。在围绕森林碳汇产权界定与分配管理、碳汇市场制度建设与绩效等方面,陆霁全面系统地对林业碳汇产权确权及权益实现过程中存在的产权界定和配置问题进行了研究[46];张冬梅等对农户参与林业碳汇交易的实践探索和制度保障进行了研究[47];华志芹等还探讨了森林碳汇市场的制度安排与经济绩效的关系,并提出了优化森林碳汇产权制度安排的建议[48]。围绕林业碳汇项目的融资与管理等方面,崔玉姝在对政府、企业、居民等主体的碳汇林项目融资行为展开理论与实证分析的基础上,提出了碳汇林项目融资机制创新框架[49];陈佳乐在对影响我国CERs价格相关因素进行分析的基础上,设计出了一款CERs价格关联型债券。这为我国碳市场引入期权、期货等产品与林业碳汇项目融资提供了借鉴[50]。此外,黄颖利等从项目开发的基本原则、项目框架设计和项目市场化三个角度系统分析了林业碳汇项目开发,提出了林业碳汇项目开发与管理的政策建议[51]。上述相关研究为森林碳汇生态补偿实现与管理、政府实现森林增汇目标的政策制定提供了决策参考依据。

从微观层面对不确定性背景下项目开发商生态补偿最大化的经营决策优化管理研究相对较少。关于不确定性条件下森林碳汇最优生态补偿的获取,于天飞分析了碳资产的实物期权特性,通过B-S模型对欧盟配额进行了定价研究,找到了确定波动率的方法,丰富了林业碳汇价值评估的手段[52]。但基于不确定性理论,从项目开发商(农户、林场、林业企业等)微观主体对森林碳汇生态补偿实现优化决策的实证研究相对较少。事实上,林业碳汇依附与林业生产活动和木材生产的期权特性决定了林业碳汇生产具有一定的期权性质[53-56],且林业碳汇项目投资开发具有不可逆性、收益不确定性和投资成长性等特点,传统的决策与管理方法已不适用于此类项目的投资价值评估。同时,利用实物期权定价方法,闫晔等采用B1ack-Scholes期权定价法估算了2004—2012年内蒙古四子王旗草原的碳汇价值[57];代春艳等利用B-S定价模型理论,构建了基于实物期权的垃圾焚烧发电CCER项目投资价值评估模型,并通过某垃圾焚烧项目的实际运用,检验模型的有效性和合理性[58],这为森林碳汇价值评估与生态补偿优化管理提供了方法借鉴。

5 总结与展望

随着国内外森林碳汇交易机制与碳汇市场的兴起与发展,森林固碳减排效应服务价值经济补偿具有了可行性。现有研究不但从生态补偿视角对国内外森林碳汇市场机制及其相关热点问题进行了研究,而且还从碳交易视角对不同市场主体森林碳汇生态补偿优化管理等方面进行了有益探索,相关研究为我国森林碳汇生态补偿优化管理提供了极有价值的线索,对挖掘我国森林碳汇供给潜力具有重要指导价值。

总体而言,相关研究在研究内容和研究方法上存在几点不足:①在碳交易背景下,专门针对森林碳汇生态补偿实现面临的市场、技术和政策等方面不确定性风险的定性研究相对不足,定量实证研究匮乏。②森林碳汇开发的减排量及其价值量核算与评估的研究仍需加强。具体而言,从碳汇交易视角对森林固碳减排效应的核算研究相对较少。从不确定性处理方法和森林碳汇价值量动态评价看,已有研究对不确定性的处理。多采用现金流调整、折现率调整或敏感性分析,少数学者选择决策树分析方法和蒙特卡罗模拟法,而考虑生态补偿实现面临的多维不确定性,利用实物期权方法定量评估森林经营减排量经济价值的研究匮乏。③已有关于森林碳汇生态补偿管理的相关研究多是基于新制度经济学、资源与环境经济学与公共经济学等理论,从政府调控宏观角度对森林碳汇生态补偿管理展开研究,而从项目开发商微观角度,探讨项目开发商在不确定性风险条件下森林碳汇生态补偿获取及其决策管理的研究相对较少,没有从项目开发商的微观角度探讨影响项目开发商生态补偿获取的主要因素及其蕴含的政策启示。

在国际与国内碳汇市场不断发展、市场环境复杂多变的背景下,为了活跃我国森林碳汇市场,进一步丰富森林碳汇生态补偿优化管理相关的研究,并为林业碳汇项目开发商生态补偿获取决策和森林碳汇补偿优化管理的政策制定提供更坚实的理论和实证依据,未来应加强以下方面研究:①从碳交易视角加强对森林碳汇潜力的核算研究。在考虑碳市场、政策与成本不确定性风险的条件下,对森林固碳减排效应的经济价值进行评估，从宏观层面尝试把期权与期货等金融产品引入到碳市场。②尝试从林业碳汇市场最主要的参与主体、项目开发商视角构建森林固碳减排效应生态补偿获取的优化决策模型,探讨不确定环境下最优的临界补偿价值可能分布及其主要影响因素,并从微观角度提出森林碳汇生态补偿实现的政策建议。③在当前国内与国外碳市场环境下,只有具有独立法人资格的企业才可成为森林碳汇项目业主[5]。在我国集体林权改革后,农户成为森林碳汇供给的主体,在这种背景下如何进行体制创新使森林碳汇供给主体成为森林碳汇市场补偿的受益主体,以发挥市场对森林碳汇优化配置的作用仍需要进一步研究。

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ResearchProgressonOptimalManagementofEcologicalCompensationofForestCarbonSequestrationfromPerspectiveofCarbonTrading

CAO Xian-lei1,ZHANG Ying1,SHI Xiao-liang2,WANG Kang3
(1.School of Economics and Management,Beijing Forestry University,Beijing 100083,China;2.School of Economics and Management,Shenyang Agricultural University,Shenyang 110866,China;3.Zhejiang Aamp;F University,Lin′an 311300,China)

It was carbon trading that was an important way to realize the ecological compensation of forest carbon sequestration.However,the development and trade of forest carbon sequestration was faced with uncertainty of technology and market.Therefore,to play the strategic role of forest in response to global climate change,how to make full use of the carbon market to achieve the ecological compensation and to strengthen its optimal management was not only urgently needed to solve,but also a hot and difficult problem in ecological economics research at home and abroad.Based on the mechanism of ecological compensation in market and optimal management of forest carbon sink management,the main research progress of market mechanism of forest carbon sequestration,uncertainty risk and optimal management of ecological compensation of forest carbon sequestration from the perspective of carbon trading were to be clarified respectively through the analysis of relevant literature.And then,according to the existing research and the construction background of the national carbon market,the direction of future research on the realization and optimal management of ecological compensation of forest carbon sink were to be put forward from the macro and micro level in the paper.

market mechanism;forest carbon sink;ecological compensation;optimal management

10.3969/j.issn.1005-8141.2017.04.009

X196

A

1005-8141(2017)04-0430-06

2017-02-13；

2017-03-31

甘肃省甘南州迭部县项目“迭部县生态系统碳汇价值评估及生态资产负债表编制研究”(编号:2016HXFWJGY014);内蒙古扎兰屯市项目“森林资源综合效益评估及环境资产负债表编制研究”(编号:2014HXZXJGXY025)。

曹先磊(1988-),男,河南省台前人,博士研究生,研究方向为森林资源与环境经济。

张颖(1964-),男,陕西省眉县人,博士,博士生导师,中美富布赖特学者,研究方向为自然资源与环境资源价值评价。