请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 行业 研究 Page 1 证券研究报告 深度报告 公用事业 Table_IndustryInfo 大国碳中和之 一文理解“碳定价 ” 超配 （维持评级） 2021 年 06 月 28 日 一年该行业与 上证综指 走势比较 行业投资策略 大势所趋， 挖掘碳交易受益标的 缘起： 气候变化需全球合作 ， 碳排放关系国家命运 从 京都 议定书 到 巴黎 协定 ， 逐渐构建了 国家自 主 贡献（ INDC） 下的 全球减排机制， 形成 了 2020 年后的全球气候治理格局 。 我国是碳排放大国，此 时在气候治理方面做出积极、有雄心的减排计划，有利于在国际社会上取得主动 性；同时，能够 推进能源革命和产业升级 ，把能源安全牢牢握在手里 。 寻道： 推进碳交易市场，增加排放成本 控制温室气体排放， 需要 通过 碳定价机制 提高碳排放成本降低企业碳排 放量。碳定价的主要方法包括碳税和碳交易市场体系 。 碳交易体系 价格发 现机制完善，长期效果明显， 是当前各国努力发展碳定价机制。构建碳交易体系 的关键因素主要有：排放 上限设置、分配方式和方法、市场调节机制等；而影响 碳价的关键因素是 供需关系和减排成本。政府设定的排放上限逐年减少，从而向 市场释放长期减排信号。 借鉴全球和欧盟先进经验 欧盟 经过 四 个阶段的发展，碳交易各要素日渐成熟，逐渐成为一个具有 较完善价格发现机制、利于促进减排的有效市场 。 1990-2019 年间，欧 盟温室气体排放量下降了 26%， CAGR 为 -1%。 2019 年欧盟碳市场交易 量为 67.8 亿吨二氧化碳，占世界总交易量的 77.6%，交易额达到 1689.7 亿欧元，占世界总额的 87.2%。 中国碳交易市场：步步为营，终有大成 我国碳交易市场 以 配额交易为主， CCER 为重要 调节机制 。主要经历了 三个 发展 阶段： 2005-2012 年，通过 CDM 项目产生 CERs 参与国际交 易； 2013-2020 年，在 9 省市开展碳排放权交易试点，并用 CCER 替代 CER 建立国内核证减排市场；从 2021 年开始，建立了全国碳交易市场， 首先纳入电力行业。 全国碳交易市场 覆盖约 40 亿吨 CO2 排放，覆盖比 例达到 40%，将成为全球第一大碳交易市场 中国碳市场预测及受益行业梳理 我们通过分析欧盟市场和 9 省市试点市场的换手率，并参考 CCER 价格 碳配额交易价格减排成本罚款的经济规律 ，预测 全国碳交易市场初 期年交易量约为 4 亿吨 ， 成交额可达约 100 亿元 。 受益行业 ：实现碳中和带来的 节能减排 、 CCUS 和 新能源设计服务、运营 等 链条。 重点公司盈利预测及投资评级 公司 公司 投资 昨收盘 总市值 EPS PE 代码 名称 评级 （元） （百万元） 2021E 2022E 2021E 2022E 600905 三峡能源 买入 6.89 1,969 0.15 0.22 45.9 31.3 0916.HK 龙源电力 买入 13.40 1,077 0.93 1.05 14.4 12.8 600900 长江电力 无评级 20.64 4,694 1.14 1.2 18.1 17.2 2688.HK 新奥能源 买入 150.00 1,694 7.8 8.89 19.2 16.9 资料来源： Wind、国信证券经济研究所预测 相关研究报告： 周报 202106 第 2 期：新型电力系统发展， 电力工程迎风口 2021-06-21 环保与公用事业周报 202106 第 1 期： 2021 年新能源上网不竞价，推荐运营龙头 2021-06-17 2021 年新能源上网电价政策点评：新建项目 电价好于预期，推荐新能源运营龙头 2021-06-16 公用事业 2020 年 4 月投资策略：煤价下行 助力火电盈利提升，水电战略配置价值凸显 2020-04-09 环保行业二季度投资策略：国常会要求加快 专项债发行助力基建，看好环保补短板投资机 会 2020-04-03 证券分析师：黄秀杰 电话： 021-61761029 E-MAIL： 证券投资咨询执业资格证书编码： S0980521060002 独立性声明： 作者保证报告所采用的数据均来自合规渠 道，分析逻辑基于本人的职业理解，通过合 理判断并得出结论，力求客观、公正，其结 论不受其它任何第三方的授意、影响，特此 声明 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 J/20 S/20 N/20 J/21 M/21 M/21 上证综指 公用事业 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 2 投资摘要 关键结论与投资建议 我们通过分析欧盟市场和 9 省市试点市场的换手率，并参考 CCER 价格碳配 额交易价格减排成本罚款的经济规律，预测全国碳交易市场初期年交易量 约为 4 亿吨，成交额可达约 100 亿元。 受益行业：实现碳中和带来的节能减排、 CCUS 和新能源设计服务、运营等链 条 。 节能减排和综合能源服务公司主要有南网能源、涪陵电力； CCUS 标的主 要有从事 吸附分离材料 的蓝晓科技；新能源运营商主要有龙源电力、三峡能源； 新能源设计服务主要有苏文电能、永福股份。 核心假设或逻辑 第一， 为什么必须实现碳中和： 作为第一排放大国，此时在气候治理方面做出 积极、有雄心的减排计划，有利于在国际社会上取得主动性；同时，能够 推进 能源革命和产业升级 ，把能源安全牢牢握在手里 。 第二， 发展新能源， 拥有资源和技术优势： 我国新能源资源储量巨大，陆地 70 米高度的风能预计可开发量为 50 亿千瓦 ， 50 米水深 70 米高度的海上风电预计 可开发量达 5 亿千瓦，陆地太阳能技术可开发量达到 156 亿千瓦。 并且 随着技 术持续进步，新能源成本稳步下降。 新能源发电是我国完成“碳中和 ”最有优势 的路径。 第三， 国际比较： 通过国内外对比，我国发展碳交易时机成熟 。 经过十几年的 发展，可以形成 一个具有较完善价格发现机制、利于促进减排的有效市场 。 与市场预期不同之处 我们通过分析欧盟市场和 9 省市试点市场的换手率，并参考 CCER 价格碳配 额交易价格减排成本罚款的经济规律，预测全国碳交易市场初期年交易量 约为 4 亿吨，成交额可达约 100 亿元 。 我们着重分析了 排放上限设置、分配方式和方法、市场调节机制等 关键因素对 碳价的影响，梳理出 影响碳价的关键因素是供需关系和减排成本。 股价变化的催化因素 第一， 碳交易市场政策趋严，造成供需紧张，碳价上升 。 第二， “双碳”目标超额完成，造成节能减排、 CCUS 和新能源等行业超预期高 增速 。 核心假设或逻辑的主要风险 疫情影响；碳交易相关政策不及预期；减排力度不及预期；电价下行；新能源 补贴拖欠；上游材料价格大幅上涨 。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 3 内容目录 缘起：气候变化需全球合作，碳排放关系国家命运 . 5 一个可怕的结论引起的 “碳中和 ” . 5 从京都到巴黎，构建全球减排框架 . 6 中国的应对之道：引领全球气候治理，推进能源革命 . 7 寻道：推进碳交易市场，增加排放成本 . 8 碳定价的方法：碳税和碳交易 . 8 浅析几种碳交易机制 . 9 影响碳价的关 键因素：供需关系和减排成本 . 9 完善碳交易机制的 “自我修养 ”：覆盖广、调节灵、分配合理 . 10 前行：碳交易市场持续升温，碳价仍有上升空间 . 12 碳排放覆盖范围扩大，供给收紧刺激碳价上涨 . 12 碳价格差异大，覆盖范围不是关键因素 . 13 全球典范：欧盟市场日渐成熟，减排效显著 . 13 欧盟碳市场历经四阶段发展日渐成熟 . 13 金融市场和交易机制完善，碳价企稳回升 . 15 中国碳交易市场：步步为营，终有大成 . 17 中国碳交易市场框架 . 17 清洁能源发展机制（ CDM）率先启动 . 17 西方不亮，东方亮： CCER 接力 CER . 19 配额交易：九省市试点，积累丰富经验 . 20 全国碳交易市场全面启航 . 22 欧盟碳交 易市场发展对中国的几点启示 . 23 中国碳市场预测及受益行业梳理 . 24 中国碳市场的若干预测 . 24 受益行业梳理 . 24 风险提示 . 26 国信证券投资评级 . 28 分析师承诺 . 28 风险提示 . 28 证券投资咨询业务的说明 . 28 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 4 图 表 目录 图 1： 19512010 年期间造成地表温度变化的原因 . 5 图 2： 1900-2010 年全球平均海平面变化 . 5 图 3： 全球平均温室气体浓度变化趋势 . 5 图 4： 20002100 年各温室气体浓度情景下的排放路径 . 6 图 5： 全球减排路径发展进程 . 7 图 6： 2020 年世界各国碳排放总量百分比示意图 . 7 图 7： 全球碳定价机制格局 . 8 图 8： 2021/4/1 全球碳价情况（ 美元 /吨 CO2e） . 9 图 9： 碳市场交易运行机制示意图 . 10 图 10： 碳交易体系设计的主要步骤 . 10 图 11： 全球碳交易覆盖行业统计 . 11 图 12： 主要碳交易市场的碳价走势（美元 /吨 CO2e） . 13 图 13： 2020 年 多国碳排放覆盖范围和平均配额价格（元 /吨） . 13 图 14：欧盟主要温室气体排放部门 . 14 图 15：历年欧盟温室气体排放量及配额（亿吨 CO2e） . 14 图 16： EU-ETS 拍卖分配比例持续提升（亿吨 CO2e） . 15 图 17： EU-ETS 碳配额供需趋于紧张（亿吨 CO2e） . 15 图 18： EU-ETS 碳配额价格变化趋势（期货结算价，欧元 /吨） . 16 图 19： 中国碳交易市场框架 . 17 图 20： 中国 CDM 项目发展历程 . 18 图 21： 我国 CDM 项目签发 CERs 量构成 . 18 图 22：各类型 CDM 项目签发量及比例（亿吨 CO2e） . 18 图 23： 历年新增 CDM 注册项目数 . 18 图 24： CCER 减排量备案项目类型（项） . 19 图 25： CCER 减排量备案项目年减排量 （吨 CO2e） . 19 图 26：全国 CCER 历年成交量（万吨 CO2e） . 19 图 27： 2020 年各试点 CCER 累计成交量（万吨 CO2e） . 19 图 28： 2019 年上海 CCER 交易均价走势 . 20 图 29：各试点碳配额累计成交情况（万吨 CO2e） . 21 图 30：各试点碳配额累计成交量占比 . 21 图 31：各试点碳配额价格变动情况（元 /吨） . 22 图 32： 2021 年 5 月各试点碳配额成交均价（元 /吨） . 22 表 1：两种碳定价机制对比 . 8 表 2：京都协定书中三种履约机制对比 . 9 表 3：碳配额免费分配方法 . 11 表 4：已实施碳排放权交易机制的主要国家和地区配额方式方法 . 12 表 5：欧盟碳排放权交易体系发展阶段 . 14 表 6：全国碳交易试点交易所规则 . 20 表 7：全国碳市场建设相关政策 . 22 表 8： 2019-2020 年各类别机组碳排放基准值 . 23 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 5 缘起： 气候变化需全球合作 ， 碳排放关系 国家命运 一个可怕的结论 引起的“碳中和” IPCC 第 五 次评估 报告指出， 1983-2012 年很可能是过去 800 年里最暖的 30 年 时期。 气候变化已经对大陆和海洋的自然系统和人类系统产生影响，冰川融化、 海平面上升、极端降水和干旱、粮食减产等事件不断发生。而这种气候变化的 主要原因是地球能量收支平衡的改变，特别是温室气体浓度的升高导致的温室 效应。 图 1： 19512010 年期间造成地表温度变化的原因 图 2： 1900-2010 年 全球平均海平面变化 资料来源： IPCC，国信证券经济研究所 整理 资料来源： IPCC，国信证券经济研究所 整理 温室气体的大气浓度已上升到过去 80 万年以来前所未有的水平。自 1850 年以 来，温室气体二氧化碳 (CO2)、甲烷 (CH4)和氧化亚氮 (N2O)的浓度均已分别大 幅增长了约 40%、 150%和 20%，地表 温度升高了 约 0.85，全球平均海平面 上升了约 0.19 米。 图 3： 全球平均温室气体浓度 变化趋势 资料来源： IPCC，国信证券经济研究所 整理 1.5的由来： 通过研究和模拟，与 1980-1999 年相比，如果全球平均温度增幅 超过 1.5 2.5， 20%30%的物种可能面临灭绝风险；全球平均温度比 1990 年的水平高 1至 2 (高出工业化前时期约 1.5至 2.5 )，将对包括许多生物 多样性热点在内的独特和受到威胁的系统构成显著的风险。因此， 2015 年巴 黎协定确定 长期气温目标 ： 把全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上低 于 2 之内，并努力将气温升幅限制在工业化前水平以上 1.5 之内 。 碳中和的由来： IPCC 第 五 次评估 报告指出，有可能将温升控制在 2以下的情 景要求到 2050 年温室气体排放量要比 2010 年水平减少 40-70%，在 2100 年 的排放水平接 近零或甚至更低；在 2100 年将温升控制在 1.5以内情景要求到 2100 年浓度水平低于 430 ppm CO2 当量， 2050 年的排放比 2010 年削减 70- 95%。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 6 图 4： 20002100 年 各温室气体浓度情景下的 排放路径 资料来源： IPCC，国信证券经济研究所 整理 从京都到巴黎， 构建 全球 减排框架 联合国气候变化框架公约： 为了控制温室气体的排放，将大气中温室气体的 浓度稳定在防止气候系统受到危险的人为干扰的水平上， 1992 年在 巴西里约热 内卢举行的联合国环境与发展大会 上制定了 联合国气候变化框架公约 （ UNFCCC，以下简称公约） 。奠定了应对气候变化国际合作的法律基础， 是具有权威性、普遍性、全面性的国际框架。当前已有 190 多个国家批准了公 约、成为缔约方。公约以“ 共同但有区别的责任” 作为原则：要求发达国 家作为温室气体的排放大户，采取具体措施限制自身温室气体的排放，并向发 展中国家提供资金以支付他们履行公约义务所需的费用；发展中国家则不承担 具有法律约束力的控排义务。公约规定每年举行一次缔约方大会。 京都议定书： 1997 年 ，在 第 3 次缔约方大会 （ COP3）上签订 京都议定 书，标志着首部具有法律效力的温室气体减排条约的落地。它提出将温室气体 折算成二氧化碳， 建立了旨在减排温室气体的三个灵活合作机制 国际排放 贸易机制（ ET）、联合履行机制（ JI）和清洁发展机制（ CDM） ；对碳排放实施 “自上而下”的总量控制， 坚持“共区原则” 免除发展中国家的减排责任 ， 规 定 第一承诺期（ 2008-2012 年 ） 内 ， 缔约方（ 主要 为 发达国家 ） 的温室气体排 放量要在 1990 年的基础上平均减少 5.2 。 2001 年，美国以“共区原则” 权 利和义务承担不均等 为由宣布放弃实施 京都协定书 。 第二期承诺期 （ 2013-2020 年 ） ，俄罗斯、加拿大、日本、新 权 西兰不参与减排，签约的温室 气体排放量仅占全球总量的 15%，该承诺失去 实质减排意义。 巴黎协定： 2015 年 ，在 第 21 次缔约方大会 （ COP21）上签订 巴黎协定， 仍然坚持“ 共区原则 ”，但逐渐向 “共同责任” 演变 ， 从制定总体减排目标转变 为设定国家自主贡献 ， 强调“自下而上”的减排体系。 同时， 巴黎协定尊重 各国减排的差异性，给予发展中国家减排的适当余地，自主设定减排目标，确 保其可持续发展。该议定提出控制全球平均气温在 高于工业化前温度 2以内， 逐渐提升减排力度。 巴黎协定要求建立针对国家自 主 贡献（ INDC）机制、 资金机制、可持续性机制（市场机制）等的完整、透明的运作和公开透明机制 以促进其执行。所有国家都将遵循“衡量、报告和核实”的同一体系，但会根 据发展中国家的能力提供灵活性 ， 形成 2020 年后的全球气候治理格局 。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 7 图 5： 全球减排路径 发展进程 资料来源： UNFCCC，国信证券经济研究所 整理 中国的应对之道：引领全球气候治理，推进能源革命 碳排放不仅关系气候变化，更与国家发展息息相关。 2020 年， 我国 碳排放总量 占全球总排放量的 32%，居世界第一位。 我国的减排 承诺对全球应对气候变化 举足轻重。 我们在气候治理方面做出积极、有雄心的减排计划，有利于在国际 社会上取得主动性；同时，能够 推进能源革命和产业升级 ，把能源安全牢牢握 在手里 。 图 6： 2020 年世界各国碳排放总量百分比示意图 资料来源：全球实时碳数据， 国信证券经济研究所 整理 手中有“粮”，心中不慌。 我国新能源资源储量巨大，陆地 70 米高度的风能预 计可开发量为 50 亿千瓦， 50 米水深 70 米高度的海上风电预计可开发量达 5 亿千瓦，全国陆地太阳能资源理论储量 1.86 万亿千瓦，初步分析全国太阳能技 术可开发量达到 156 亿千瓦。 掌握核心技术，拥有 能源变革 信心。 随着 技术持续进步，新能源成本稳步下降。 2010-2019 年，我国陆上风电平均装机成本由 1482 美元 /kW 下降为 1222 美元 /kW，下降 18%； 光伏发电平均装机成本由 3947 美元 /kW 下降为 794 美元 /kW， 下降 80%。 当前 ，中国气候外交 进入 主动引领阶段 ，成为 国际气候规范形成的关键推动力 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 8 量， 正在努力成为 全球气候治理的重要贡献者和引领者 。 2020 年 9 月 22 日， 习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上向世界庄严承诺，中国将提 高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和。中国在减排方面的努力已得 到国际社会的较强认可。 寻道 ： 推进碳交易市场 ，增加排放成本 碳定价的方法：碳税和碳交易 为控制温室气体排放，许多国家使用经济型、强制型等 手段 激励减排。其中 ， 经济型手段受到各国青睐， 常用的经济刺激型手段是碳定价机制，通过提高碳 排放成本降 低 企业 碳排放量。碳定价的主要方法包括碳税和碳交易市场体系。 碳税 是最为简单直观的手段，即政府对企业的排碳行为征税，政府规定碳价 ， 促使 企业为进行减排，使碳排放量趋近于社会最优排放量。 碳交易 市场 体系 是 政府限制排放水平， 通过 市场决定碳价 的 碳排放交易机制 。 碳税机制短期减排 效果明显，但是对碳排放量控制弹性较差；碳交易机制价格发现机制完善，长 期效果明显，并且 可与其他碳交易体系或碳抵消机制相连， 但是需要 搭建交易 平台和清算结算制度 ，运作成本高， 配额估算难度大 。从应用场景来说，碳税 政策更适用于管控小微排放端，碳排放权交易体系适用于管控排放量较大的企 业或行业，故这两种政策可以结合使用，可对覆盖范围、价格机制等起到良好 互补作用。 表 1： 两种碳定价机制对比 碳定价机制 优点 缺点 主要国家 碳税 短时间实现大幅度减排 实施成本低、碳价格预期稳定 对碳排放量控制弹性差 可能出现寻租问题 日本、南非 、 南美 碳交易体系 价格发现机制完善 市场效率高、流动性强 运作成本高 配额估算难度大 中国、欧盟 、韩国 资料来源： ICAP， 国信证券经济研究所 整理 当前 ， 世界各地 已实施生效的 碳定价机制共计 61 个， 共覆盖全球温室气体排放 量的 22%。 其中 ， 30 个使用碳税， 要位于日本、南非、南美等国家或地区； 31 个选用碳交易体系， 要包括欧盟、中国、韩国等国家或地区。 图 7： 全球碳定价机制格局 资料来源： 世界银行碳定价机制发展现状与未来趋势 2021 截至 2021 年 4 月， 全球碳价差异明显，从 1 美元 /吨到 137 美元 /吨不等。 目前 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 9 瑞典、瑞士实施碳税政策，碳价处于最高水平，均突破 100 美元 /吨。其余多数 国家碳价在 30 美元 /吨以下。 碳交易体系中， 欧盟碳价 最高，达到 50 美元 /吨。 图 8： 2021/4/1 全球碳价情况（ 美元 /吨 CO2e） 资料来源： 世界银行碳定价机制发展现状与未来趋势 2021 浅析 几种碳交易机制 碳排放交易机制最初是由联合国为应对气候变化、减少以二氧化碳为代表的温 室气体排放而设计的一种新型的国际贸易机制。 1997 年各缔约国签署的京都 议定书，确立了三种灵活的减排机制： 排放权贸易（ ET）机制： 两个发达国家之间可以进行排放额度买卖的“排放权 交易”，同为缔约国的发达国家将其超额完成的减排义务指标，以贸易方式直接 转让给另外一个未能完成减排义务的发达国家 ； 联合履约（ JI）机制： 同为缔约国的发达国家之间通过项目合作，转让方扣除 部分可分配的排放量（ AAUs），转化为减排单位（ ERUs）给予投资方 ； 清洁发展机制（ CDM）机制： 履约的发达国家提供资金和技术援助，与发展中 国家开展温室气体减排项目合作，换取投资项目产生的部分或全部“核证减排 量”（ CERs），作为其履行减排义务的组成部分。 除了京都议定书规定 的三种机制之外，还有一个自愿减排机制（ VER），主 要是一些企业或个人为履行社会责任，自愿开展碳减排及碳交易的机制。 概括 来说，排放权贸易（ ET）机制和联合履约（ JI）机制都是在 缔约方发达国家 总 配额不变的情况下的交易， ET 机制通过金钱直接购买， JI 项目则通过项目进行， 二者都不会创造出新的碳排放配额 ； 清洁发展机（ CDM）可以 通过项目运营 创 造出新的 碳交易单位 CERs。 表 2： 京都协定书中三种履约机制对比 履约机制 参与主体 开展形式 是否产生新的交易单位 排放权贸易（ ET）机制 发达国家 +发达国家 直接贸易 否 联合履约（ JI）机制 发达国家 +发达国家 项目合作 否 清洁发展 （ CDM） 机制 发达国家 +发展中国家 项目合作 是 资料来源： UNFCCC， 国信证券经济研究所 整理 影响碳价的关键因素：供需关系和减排成本 理解碳交易体系，应从“上限”和“交易”两个方面入手。 政府对控排企业的 总排放量设定排放上限，并 在一级市场将初始碳排放权分配给纳入交易体系的 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 10 企业 ，企业可在二级市场自由交易碳排放权。 由于受到经济激励，减排成本相 对较低的企业会进行减排， 出售 多余的碳排放权获取额外收益 ， 同时减排成本 较高的企业通过购买碳排放权可降低其达标成本，最终实现社会减排成本最小 化 。有效碳市场的碳排放权的价格即企业的边际减排成本。政府设定的排放上 限逐年减少，从而向市场释放长期减排信号。 非控排企业通过注册的自愿减排项目运营，产生碳信用即 核证减排量 （ CERs） 等，控排企业可通过购买碳信用 抵销 碳排放。自愿减排交易系统作为碳交易市 场的有效补充，通过对 核证减排量 （ CERs） 抵销比例 的限制，来控制碳交易市 场供需关系，为碳交易市场的稳定运营起调节作用。配额交易注重碳排放效率， 核证减排量 （ CERs）注重减排质量，两者结合可促进 进产业升级 和能源转型。 图 9： 碳市场交易运行 机制 示意图 资料来源： UNFCCC， 国信证券经济研究所整理 完善碳交易机制的“自我修养” ：覆盖 广 、 调节灵 、分配合理 碳交易体系设计主要包含以下步骤：确定碳交易覆盖范围、设计碳排放总量、 分配碳排放配额、明确 调节机制 、碳排放监测核查、设计履约机制和评估实施 情况并改进。另外整个过程还需要相关支持工具、调控机制和金融机构的参与。 图 10： 碳交易体系设计的主要步骤 资料来源： UNFCCC， 国信证券经济研究所 整理 1、 覆盖范围 ： 纳入多数温室气体，覆盖多行业 京都议定书曾提及 7 种温室气体：二氧化碳（ CO2）、甲烷（ CH4）、氧化 亚氮（ N2O）、氢氟碳化物（ HFCs）、全氟化碳（ PFCs）、六氟化硫（ SF6）和 三氟化氮（ NF3）。当前全球碳交易体系均纳入二氧化碳排放，另有美国、新西 兰、欧盟、韩国等国家开展其它温室气体的交易。 碳交易市场主要覆盖的行业包括电力、工业、建筑、交通等。 加拿大新斯科舍 省排放覆盖率达到 82%，中国和欧盟的排放覆盖率分别为 40%、 39%。理论认 为覆盖行业和气体范围广的碳交易系统是最有效的，但因部分行业排放难以跟 踪，多数国家碳交易的覆盖范围有限。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 11 图 11： 全球碳交易覆盖行业 统计 资料来源： ICAP， 国信证券经济研究所 整理 2、 配额 分配 ：合理设置 上限 ， 提高拍卖比例 政府分配碳交易配额的方式主要分为 免费分配 和 拍卖分配 。政府免费将配额发 给企业，即为免费分配，该方法容易实行，但易出现寻租问题。将碳配额拍卖， 出高价者得的方式即为拍卖分配。目前拍卖分配是最受关注的获得碳排放权的 方式。它产生公共收入并激励公司尽早采取行动以应对气候变化，同时确保受 监管的公司为其排放支付费用，较为公平。 免费分配 方式 主要有三种 方法 ： 历史排放法 、 基准法 和 历史强度 法 。历史排放 法以过去年度碳排放数据作为参考，制定未来碳排放配额，存在有利于历史排 放量大的企业的不公平现象。基准线法用以碳排放效率基准为标杆确定配额 ， 行业内横向比较 。 历史 强度法综合企业减排系数、 历史强度值和产量等指标确 定配额， 企业自身纵向比较 。 表 3：碳配额免费分配方法 分配方法 配额分配方式 特点 历史排放法 指以纳入配额管理的单位在过去一定年 度的碳排放数据为主要依据，确定其未来 年度碳排放配额的方法。 优点：计算方法简单，对数据要求低。 缺点：不公平，变相奖励了历史排放量 高的企业；未考虑近期经济发展以及减 排发展趋势。 基准法 指以纳入配额管理单位的碳排放效率基 准为 标杆 ，确定其未来年度碳排放配额的 方法。即与行业中企业进行横向对比，例 如 行业平均值、行业先进值 。 优点：相对公平；为行业减排树立了明确 的标杆 ，鼓励效率高的企业 。 缺点：计算方法复杂，所需数据要求高； 行业间难以衔接 。 历史强度法 介于历史排放法和行业基准法之间，是指 根据排放企业的产品产量、历史强度值、 减排系数等计算分配配额。即企业自身进 行纵向对比，例如在过去 几年 平均排放水 平上叠加减排系数。 优点：计算方法相对简单，对数据要求相 对低 ，同时考虑了 经济 、 减排发展趋势。 缺点：不公平，变相奖励了历史排放量高 的企业据。 资料来源： UNFCCC， 国信证券经济研究所整理 当前全球碳交易体系中，碳配额分配方式主要为免费发放，分配方法主要是基 准法和历史强度法。但拍卖分配是 最有市场效率的分配方式 ，随着碳交易市场 的不断发展，拍卖分配比例逐年提高。 截止 2020 年，全球碳交易体系通过拍 卖配额募集了超过 1030 亿美元 。其中， 欧盟碳交易市场拍卖配额占总配额的 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 12 57%， 2009 年以来拍卖募集收入超 807 亿美元。拍卖收入多用于可再生能源开 发和低碳交通。 表 4： 已实施碳排放权交易机制的主要国家和地区配额方式方法 国家和地区 配额分配方式 免费分配方法 欧盟 免费发放 +拍卖 产品基准法 新西兰 免费发放 历史强度法 东京（日本） 免费发放 历史强度法 埼 玉县（日本） 免费发放 历史强度法 瑞士 免费发放 +拍卖 产品基准法 哈萨克斯坦 免费发放 历史强度法、产品基准法 韩国 免费发放 +拍卖 未公布 马萨诸塞州（美国） 免费发放 +拍卖 历史排放法 新斯科舍（加拿大） 免费发放 +拍卖 历史排放法 加州（美国） 免费发放 +拍卖 产品基准法 魁北克（加拿大） 免费发放 +拍卖 产品基准法 资料来源： ICAP， 国信证券经济研究所 整理 3、 市场调节机制： 抵销和 MSR 机制 碳市场要具备应对冲击的能力，除了需要强有力的政策框架，还需要有效的市 场调节机制。过去几年中，全球各主要碳市场都实施（或调整）了其市场稳定 措施，设定了价格调控工具，帮助支持碳市场持续有效运行，并适应结构性的 供求失衡。主要是通过在控制碳抵消和信用的数量，碳配额的储备、回购和拍 卖等方式进行市场调节。碳抵消和信用主要来自核证减排量 CER和联合履约（ JI） 减排量。 以欧盟为例， 2019 年欧盟 启动 碳交易市场稳定机制（ MSR），规定当市场流通 碳配额数超过 8.3 亿 吨 时， 未来碳配额拍卖量中的 24%将被 储备 12 个月 ，不 再参与流通 ； 当市场流通碳配额数 低于 4 亿 吨 时， 将在储备中拿出 1 亿吨进行 拍卖 ， 以此平衡碳市场 供求关系 。 前行： 碳交易市场持续升温，碳价仍有上升空间 碳排放覆盖范围扩大， 供给收紧刺激碳价上涨 2020 年，全球共有 24 个运行中的碳市场，覆盖了全球 16%的温室气体排放。 全球实施碳交易政策的国家包括欧盟、魁北克、加州、新西兰、韩国、澳大利 亚等。 2005 年建立的欧盟碳排放交易体系是全球首个国际碳排放交易体系，也 是当前最成熟的碳交易系统。随着全球碳交易市场不断发展， 2021 年中国、德 国、英国等纷纷建立新的碳交易体系，使得 2005 年以来全球碳排放覆盖比例 扩大 3 倍。 2010 年以来，全球碳交易价格经历了先降后升的趋势。 2011 年爆发欧债危机， 碳价大幅度下跌 ； 2013 年，各国收紧碳信用数量，加强减排力度，并纷纷建立 市场稳定机制， 欧盟、新西兰、北美区域等的碳市场价格 触底回升 。 2020 年全 球碳价收入高达 530 亿美元，相较于 2019 年提高 80 亿美元 ，尽管如此，全球 多数地区碳价仍然过低，现有碳定价机制所覆盖的碳排放量中约一半都低于 10 美元 /吨 CO2e。 据碳定价高级别委员会估计，要想低成本高 效益地实现巴黎 协定温控目标，每吨二氧化碳定价在 2020 年前至少需达到 4080 美元，在 2030 年前达到 50100 美元。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 13 图 12： 主要碳交易市场的碳价走势（美元 /吨 CO2e） 资料来源： 世界银行碳定价机制发展现状与未来趋势 碳价格差异大， 覆盖范围不是关键因素 2020 年， 全球 主要碳交易市场的平均碳配额价格基本处于 15-30 美元 /吨。欧 盟碳 交易价格 最高达到 28.28 美元 /吨 ，其次为韩国 27.62 美元 /吨 。碳交易价格 和碳排放覆盖比例没有必然联系，加拿大新斯科舍省碳排放覆盖比例高达 82%， 但 2020 年碳交易平均价格为 24.35 美元 /吨 ，低于欧盟和韩国。 由此可见，覆 盖范围广并不是碳价高的关键因素。 图 13： 2020 年 多国碳排放覆盖范围和平均配额价格 （元 /吨） 资料来源： ICAP， 国信证券经济研究所 整理 全球典范 ：欧盟市场 日渐成熟，减排效显著 欧盟碳市场 历经 四阶段发展日渐成熟 欧盟碳排放权交易体系（ EU-ETS）是全球最早、发展最为成熟的碳交易市场， 覆盖了欧盟 27 个成员国， 约 40%的碳排放量 ； 欧盟 也是当前最大的碳交易市 场， 2019 年欧盟碳市场交易量为 67.8 亿吨二氧化碳，占世界总交易量的 77.6%， 交易额达到 1689.7 亿欧元，占世界总额的 87.2%。 从排放来源看， 2018 年欧 盟 27 国温室气体排放总量为 38.93 亿吨 CO2e，其中能源部门排放量最高，占 总排放量比重达 75%；其次为农业部门，占总排放量比重为 10%。；工业、航 空、废弃物部门排放量占比分别为 9%、 3%、 3%。 据 EEA 统计， 欧盟实施碳交易以来，温室气体排放量持续下降， 1990-2019 年 间，欧盟温室气体排放量下降了 26%， CAGR 为 -1%；同时，通过配额拍卖为 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 14 欧盟募集 收入超 807亿美元 ， 用于可再生能源开发和低碳交通 等环保事业 。 2020 年， 欧盟碳 配额拍卖 收入 218 亿美元，平均价格为 28.28 美元 /吨 CO2e。 图 14： 欧盟主要温室气体排放部门 图 15： 历年 欧盟温室气体排放量 及配额 （ 亿吨 CO2e） 资料来源： EEA，国信证券经济研究所整理 资料来源： EEA，国信证券经济研究所整理 欧盟碳交易市场已经历了三个发展阶段，目前正处在第四个发展阶段： 第一阶段（ 2005-2007） ，京都议定书签订之后，第一个承诺期之前。主要 覆盖 电力 及 能源密集型工业 ，每年碳配额 上限为 20.96 亿吨 CO2e；根据历史排 放法免费分配碳配额；无限量允许 CD M、 JI 项目产生的碳信用参与抵销。 第二阶段（ 2008-2012） ，京都议定书第一个承诺期，航空业加入覆盖范围， 每年碳配额 上限为 20.49 亿吨 CO2e； 90%的碳配额根据基准免费分配， 10% 的碳配额拍卖； 限制土地利用、林业、核电、 20MW 以上水电 等 CDM、 JI 项目 用于抵销，并限制数量不超过 50%的减排量 。 第三阶段（ 2013-2020） ，京都议定书第二个承诺期，扩大工业覆盖范围， 2013 年碳配额 上限为 20.84 亿吨 CO2e，每年递减 1.74%； 43%的碳配额根据 基准免费分配， 57%的碳配额拍卖； 2012 年后，只允许最不发达中国家 CDM 项目抵消 ， 其他国家只允许 2012 年以前的 CDM 项目用于 抵销 ；建立 MSR 市 场稳定机制 。 第四阶段（ 2021-2030） ，巴黎协定第一个十年， 2021 年碳配额 上限为 15.72 亿吨 CO2e，每年递减 2.2%； 43%的碳配额根据基准免费分配， 57%的碳配额 拍卖，行业基准每年递减 0.2%-1.6%；不再允许 CDM、 JI 项目 用于 抵销。 表 5： 欧盟碳排放权交易体系发展阶段 第一阶段 (2005-2007) 第二阶段 (2008-2012) 第三阶段 (2013-2020) 第四阶段 (2021-2030) 碳配额 上限（亿吨 CO2e） 20.96 20.49 2013 年 20.84 2021 年 15.72 减排速率 NA NA 1.74% 2.2% 覆盖范围 电力、能源密集型工业 新加入航空业 扩大工业范围 NA 分配方式 免费分配 90%免费分配 ， 10%拍卖 43%免费分配 ， 57%拍卖 43%免费分配 ， 57%拍卖 分配方法 历史排放法 基准法 基准法 基准法 （递减 0.2%-1.6%） 市场调节 CDM、 JI 项目可用于 抵销 限制 CDM、 JI 项目 质量，并限制抵销数量 进一步限制 CDM、 JI 项目 质量，建立 MSR 机制 不允许抵消 惩罚机制 （欧元 /吨 CO2e） 40 100 100 100 资料来源： ICAP，国信