碳市场发展现状及碳定价机制研究

●赵芷萱

一、研究背景

人类生产、生活的变化，造成了二氧化碳等温室气体的大量排放，全球变暖加速，极端气候事件频发，气候问题逐渐严峻。1992 年通过的《联合国气候变化框架公约》，是第一个旨在解决气候变暖问题所带来的消极影响的国际公约。该公约确立了“共同但有区别的责任”的基本原则，明确了发达国家应采取具体措施限制温室气体的排放，同时提供技术与资金支持帮助发展中国家履行义务。1997 年12 月制定的《京都议定书》，进一步提出各国可以采取的减排方式，并创造性提出三种机制，即清洁发展机制（CDM）、联合履约机制（JI）和国际排放贸易机制（IET）。[1]2016 年，《巴黎协定》正式生效，成为了第三个具有法律约束力的国际条约。该协定旨在为未来长久时期应对气候变化提供发展框架，限制全球气温升幅，推动各缔约方共同履行减排承诺。

碳排放权交易作为一种发挥市场机制限制温室气体排放的政策工具，在促进温室气体减排、应对全球气候问题方面起到了重要作用。自《京都议定书》生效以来，碳交易机制被认为是最有效的碳减排方式，碳排放权交易市场的建设迎来热潮。2003 年6 月，美国建立了全球首个碳减排交易中心——芝加哥气候交易所（CCX），采取会员制运营，[2]主要采用限额交易和补偿交易模式，以推动美国碳减排实践。欧盟碳排放交易体系（EU ETS）的建立与实施则是按阶段进行的，主要采用碳税和ETS 的定价方式，其同时开展了碳配额（EUA）以及核证减排量（CER）的期权期货交易，大大丰富了产品品种。印度碳交易市场作为仅次于我国的CDM 项目市场第二大东道主，已建立全国范围内强制配额交易体系并推出多种碳金融衍生产品。

截至2021 年，全球共有33 个碳排放权交易体系投入运行，覆盖电力、工业、航空、建筑等多个行业，许多国家及地区碳排放交易体系的发展在交易产品、定价机制、监督制度等方面均领先于我国，我国可以通过借鉴全球各地碳排放交易市场的建设经验，进一步改进相关制度及方法，完善我国碳市场建设。

二、我国碳市场发展现状

（一）碳配额市场发展现状

2021 年1 月，国家主席习近平在世界经济论坛“达沃斯议程”中发表致辞，指出中国将全面落实可持续发展议程，力争于2030 年前二氧化碳排放达到峰值，2060 年前实现碳中和。这无疑体现出我国碳减排的坚定决心。自2013 年起，北京、天津、上海、重庆、湖北、广东和深圳等地正式开展了碳排放权交易试点实践。截至2021 年，湖北和重庆地区完成7 次履约，其余试点碳市场已完成了8 次履约。

本文通过查询Wind 数据库得到2021 年各试点市场碳配额成交均价及累计成交量数据，并根据成交均价的标准差计算得出配额价格的波动率。由表1 可知，北京碳试点市场配额价格波动率高，而天津试点市场波动率较小。

表1 2021 年各试点市场价格波动率及累计成交量

根据累计成交量数据，可以明显看出各地区碳市场之间成交量相差较大，其中广东地区累计成交量保持领先。2021 年7 个试点碳市场累计完成配额交易总量约为3626.24 万吨，达成交易额约11.67 亿元。我国碳排放权交易市场上线交易后，全国碳市场排放配额(CEA)累计总成交量已超1.86 亿吨，第1个履约周期履约完成率为99.5%，履约情况良好。

（二）碳金融衍生品市场发展现状

目前，虽然各碳试点市场累计配额成交量较大，但主要集中于现货交易，以碳远期、碳期货为主的金融衍生品交易较少，碳金融产品缺乏丰富度。近年来，我国积极鼓励绿色信贷、债券等绿色产品推出，不断吸引资本投入绿色金融产业。2021年4 月，广州期货交易所挂牌成立，这将为碳远期产品的发展提供良好的发展空间。目前我国部分试点地区碳排放权衍生品发展情况如表2 所示。

表2 部分地区碳排放权衍生产品

到目前为止，我国在碳市场建设方面已作出诸多努力，各试点碳市场工作稳步推进，形成了各市场交易碳价，累计成交量已达到一定规模，全国碳市场建设得到进一步发展。然而从各试点市场碳定价情况来看，我国碳排放权交易市场仍存在交易价格失真、各市场价格差距大、波动剧烈，多种碳基础性产品和碳衍生产品缺乏公平合理定价等问题。碳排放权作为一种特殊商品，其定价机制的确立是碳交易市场发展的核心，对于价格激励、支撑低碳发展、增强我国国际议价能力等方面有着深远的影响。因此，本文将进一步讨论碳排放权定价工具及其实践发展情况，并通过使用期权定价模型进行碳金融衍生产品定价的实证分析。

三、碳定价机制研究

（一）碳排放权定价方法及实践

碳定价通过将温室气体排放成本内部化来激励低碳行为，是一种具有成本效益的政策工具。其中，显性碳价由政府制定，并根据碳含量对碳排放进行定价；而隐形碳价则通过计算相关政策工具的每吨碳的货币价值推导得出。此外还有企业、组织等通过内部碳定价实现自愿碳减排。2021 年共有64个碳定价工具投入运行，3 个计划实施。到2021 年，21.4%的全球温室气体排放量由碳定价工具覆盖。目前，全球主要碳定价机制包括碳信用、内部碳定价、碳税、碳排放权交易等。

1.碳信用机制。碳信用是自愿进行减排的企业可交易的排放单位，一般通过项目的形式进行注册和签发。2020 年碳信用市场出现了显著增长，其中独立标准下份额增加最大，比2019年增长30%，国际机制和国内机制下份额分别增加3%和25%。碳信用需求也在不断增加，企业自愿作出的净零承诺成为主要推动力。

2.内部碳定价。内部碳定价指企业在内部政策分析中为温室气体排放赋予财务价值，排放量通过转化为财务指标以影响企业决策。在全球市值最大的500 家公司中，有近一半的公司报告使用或打算在未来两年内使用内部碳价格，推动企业低碳投资、遵循企业气候治理举措等成为企业内部碳定价的主要驱动因素。

3.碳税和碳排放交易。碳税是针对二氧化碳等温室气体排放所征收的环境税，能够促进企业碳减排，积极向绿色低碳转型。新加坡从2019 年起征收5 元/吨的碳税，直至2023 年。部分欧洲国家也推出碳税机制，如荷兰工业碳税法于2021 年生效，税率为30 欧元/吨二氧化碳。

碳排放交易则指在总量控制的前提下，允许公司等实体进行一定碳排放量的信用额度买卖。我国从2017 年正式启动全国碳排放权交易体系，自2021 年上线以来，累计交易额超过8 亿元。作为目前最成熟的碳定价工具，碳税和碳定价均遵循“污染者付费”的原则，具有成本效益且能够通过税收或交易方式产生收入，起到了价格激励作用。部分国家碳交易机制发展情况如表3 所示。

表3 部分国家碳交易机制发展情况

（二）碳期权定价实证分析

碳金融衍生品工具具有揭示市场预期、强化价格发现、进行风险对冲等重要功能[3]。目前，我国碳金融衍生品市场前景广阔，但仍缺乏碳期权等金融衍生产品。本文通过运用GARCH 模型估计价格波动率，再用B-S 期权定价模型研究以湖北碳配额为标的的期权产品合理价格。

1.模型介绍。本文选择由罗伯特·默顿和迈伦·斯克尔斯教授创立和发展的B-S 期权定价模型，对以碳配额现货为标的物的碳期权产品进行定价。期权定价公式为：Ct=StN(d1)-Le-TrN(d2)

其中：

该模型中，C 为该期权的当前价格，S 为标的资产的现价，N(di)为正态分布变量的累计概率分布函数，L 为执行价格，σt为资产收益率的年度波动率，r 为无风险利率，T 为期权有效期。

若投资者对收益的期望是理性预期，则实际收益应服从正态分布，然而现实情况下，许多资产的价格波动往往呈现出尖峰、厚尾的非正态分布特征，波动幅度并非常数，因此，在估计资产收益的波动率时，本文选择应用最为广泛的GARCH（1,1）模型，方程如下：

2.以湖北碳配额（HBEA）为标的物的碳期权价格。

由于2021 年湖北试点碳市场成交额较大且碳配额成交均价具有一定连续性，因此本文选择设计一个基于湖北碳配额的1 年期短期期权，其执行价格为标的资产有效期内价格平均值，求得34.29 元。假设无风险利率为央行2020 年7 月1 日起执行的再贴现利率2%，期权到期日为2021 年12 月31 日，交易日为242 天，本文求得期权价格波动率，再代入B-S 模型中求解期权合理价格。

（1）波动率估计。首先对湖北碳配额价格取对数后求差分得到DLNHB 序列，对该序列进行ADF 检验，结果小于临界值，证明序列平稳。对其进行描述性统计，得其峰度值为4.8770，大于3，因此该时间序列具有尖峰肥尾特征。接着通过绘制该序列的相关图（AC）/ 偏相关图（AC），发现其一阶偏相关系数可被看作峰值，呈截尾特征，从而对该序列建立AR（1）模型。观察该模型残差序列图，发现序列波动具有“集簇现象”，估计其残差可能存在条件异方差性。因此对DLNHB 序列建立AR（1）—GARCH（1，1）模型，得到模型方程为，

均值方程：

方差方程：

（2）碳期权价格求解。由以上方程计算得出有效期内期间收益率波动率，再将其转换为年度波动率。将求得数据代入模型中，模型公式如下：

由公式可得碳期权价格，部分计算结果如表4 所示：

通过以上模型，能够求解出以湖北碳配额为标的表物的碳期权价格，同时发现期权资产的价格与碳配额资产的价格波动趋势具有一致性。该模型可被运用于期权产品定价，有利于促进衍生品市场发展，完善我国碳定价机制。

四、结论及建议

目前，我国地方试点碳市场与全国碳市场并行，碳现货市场与碳金融衍生品市场得到进一步发展，碳排放权交易定价机制不断完善。但同时，我国在碳排放权市场建设方面仍存在碳金融产品品种少、交易者结构单一、发展不平衡等问题，且各试点市场价格差距大、波动剧烈，碳市场尚缺乏公平合理的定价机制。因此，针对未来的碳市场建设过程，本文提出以下建议：

表4 部分波动率及碳期权价格计算结果

首先，我国需进一步发展碳衍生品市场，不断丰富碳交易工具，提高碳市场流动性。实践分析表明，碳期权产品具有很好的价格发现功能，碳远期产品的推出能够有效规避现货市场价格波动。未来应当继续加大碳金融创新力度，可以首先通过地方试点碳市场及期货交易所推出碳期货、期权产品，再进入全国碳市场实践，并可采取线上线下相结合的方式，完善我国碳衍生品市场建设。

其次，我国碳市场需引入更多金融机构等交易主体，在已开发碳债券、碳配额质押融资等绿色产品的基础上不断创新，积极参与碳金融产品设计。银行可设计并开放碳配额线上交易中心，积极鼓励排放单位在银行开设“碳账户”，以便利碳配额交易，同时可继续设计开发碳资产管理业务，实现碳资产的保值与增值服务。此外，银行还可发挥其客户基础为碳交易买卖双方牵线搭桥，提高企业等交易主体参与碳市场的积极性。

在碳市场建设过程中，还需做好监督工作，防范碳金融市场风险，避免碳市场价格泡沫，参与主体需及时披露交易记录报告，提高信息的透明度、准确度。未来需进一步设计严格的碳排放权交易定价体系，使碳税等价格激励机制与市场手段相结合，实现更加有效合理的碳定价，不断提高我国在全球碳市场的议价能力及国际竞争力。