碳定價的未來：用煤化淘汰化石傻瓜
碳定價被認為是通過增加高碳燃料相對于低碳替代品的營運成本來減少排放的最重要政策之一。它與技術無關（隻關心排放的相關二氧化碳）且經濟高效。
在 2020 年底退出歐盟後，英國用英國碳排放交易體系取代了歐盟排放交易體系（2005 年推出的旗艦碳定價機制），英國排放交易體系于 2021 年 5 月開放交易。
英國排放交易體系是實作英國到 2050 年實作淨零排放目标的關鍵政策，但它不應該是唯一的政策。從一開始，英國排放交易體系的成立就承諾為更雄心勃勃的碳政策提供長期機會。最初的英國排放交易體系安排在很大程度上反映了歐盟排放交易體系的安排。當英國離開歐盟時，為了增加雄心，上限降低了5%，本來是英國在歐盟排放交易體系第四階段上限中的名義份額。
到目前為止，歐盟排放交易體系取得了多大的成功？
自 2005 年引入歐盟排放交易體系以來，排放量減少了 40%，而 1990 年至 2005 年的 15 年間為 14%。盡管看起來如果我們繼續保持同樣的軌迹來實作我們的碳預算，但重要的是要注意，其餘的脫碳部門比首先要減少的部門更難減排。是以，要實作淨零排放，就需要從現行立法中大幅減少該計劃中的配額數量，以實作與往年相同的脫碳水準。這将包括将第一階段（2021-2030年，涵蓋碳預算4和5）的上限從13.65億配額減少到8.87億-9.36億配額之間，這意味着削減了30-35%。然而，要實作第六次碳預算，到2035年，總排放量需要從目前的約450 MtCO2e減少到193 MtCO2e，這是迄今為止最大的減排量（57%）。
圖 1.過去 40 年的曆史年度碳和其他氣體排放量以及接下來的三個碳預算，即 CB4、CB5、CB6。
在過去的一年裡，價格是如何演變的？
英國排放交易體系和歐盟排放交易體系盡管在供需方面是獨立的，但交易密切。在過去的一年裡，英國排放交易體系的碳價格上漲了80%以上。12 月，由于 9 月、10 月和 11 月的平均價格高于 52.88 英鎊，是以觸發了成本控制機制。然而，沒有進行任何幹預。
圖2.過去一年的英國 ETS 和歐盟 ETS 價格。自 2021 年 5 月該計劃啟動以來，英國 ETS 已從 47 英鎊/噸增加到目前的 78 英鎊/噸。
碳價格的上漲可以用需求和政策公告來大緻解釋。首先，需求有所增加。由于天然氣價格上漲，煤炭資産更頻繁地發現自己處于功績訂單堆棧中。随着英國派出更多的燃煤發電站，對英國排放交易體系證書的需求也越來越頻繁（煤炭産生的二氧化碳量大約是每機關電力的3倍）。是以，根據今年早些時候的C3PI（煤炭清潔碳價格指數），英國從現有煤炭轉向現有天然氣所需的碳價格十多年來首次變得不那麼有吸引力（圖3）。由于煤炭的碳強度高于天然氣，是以排放量可能會達到峰值。同樣，投資者對交易ETS證書的興趣也推高了價格。 在政策方面，英國和歐盟都宣布進一步收緊供應，以符合淨零目标（英國淨零排放聯盟和歐盟适合 55 - 将 2030 年的減排目标從 1990 年水準的 40% 提高到 55%），是以價格飙升。
總體而言，從現有煤炭轉向新的太陽能光伏或陸上風能加電池儲能所需的英國碳價格為-171美元/噸二氧化碳。自 2010 年以來，這一數字大幅下降了 137%（圖 3），這可歸因于可再生能源和電池存儲成本的下降。由于碳價格上漲、數十年來對可再生能源的政策支援以及俄羅斯入侵烏克蘭，價格為負，所有這些都導緻煤炭和天然氣價格相對于低碳替代品顯着上漲。
圖3. 碳價由transitionzero計算，即需要增加（或自2021年1月起從現有燃煤電廠的發電成本中扣除）的金額，以使其成本略高于新的陸上風能或太陽能光伏發電場加上電池存儲。
盡管如此，建設發電資産[1]和轉換需要時間，是以天然氣資産正在從極端的市場價格中獲利，在某些情況下，這些價格是生産成本的倍數，給發電商帶來了高額的邊際租金。例如，2021 年 9 月，由于核能、CCGT 可用性降低、互連器中斷和低風力水準導緻系統緊張，導緻降額利潤率降至個位數百分比，是以前一天價格上漲至超過 2500 英鎊/兆瓦時。從中受益的資産往往是靈活/可排程的發電機，目前主要是天然氣資産（參見關于利潤率低的部落格）。國家電網的未來能源情景預測，到2050年，能源系統可能需要高達160吉瓦的額外靈活容量。預計超過30%的靈活性将來自從事智能充電、V2G和智能供暖技術的終端消費者。這将使CCGT在經濟可行性和碳強度方面都處于績效順序。
預計英國排放交易體系的碳價格軌迹将繼續上升，甚至加速，因為配額總數減少，以使該計劃與英國的淨零目标保持一緻，并且可用的免費配額減少。這可能會增加企業的成本基礎，要麼直接通過以更高的碳價格購買配額，要麼通過更高的價格在價值鍊上傳遞而産生間接影響。
那麼，我們還能做些什麼呢？
目前，英國排放交易體系涵蓋發電、重工業和國内航空。英國政府已承諾探索到2020年代中後期将英國排放交易體系擴充到國内海事和廢物，包括增加英國碳排放量的5-6%。然而，政策尚未涵蓋的三分之二的排放，即運輸和建築供暖，主要依賴于化石燃料，如取暖油、天然氣、汽油和柴油（圖4）。作為歐盟排放交易體系修訂的一部分，歐盟委員會提議從2026年起，在一個新的、獨立的排放交易體系中将排放交易擴充到建築和道路運輸部門。然而，英國的碳計劃仍不确定。
圖4.餅圖 - 按行業和子行業劃分的英國年度碳排放量。BEIS的大流行前溫室氣體排放資料：1990-2019年英國溫室氣體國家統計最終資料。
盡管公路運輸目前約占排放量的20%，但英國排放交易體系是否是其正确的政策選擇仍然存在争議。目前的計劃，如可再生運輸燃料義務（RTFO）、到2030年禁止銷售新的汽油和柴油車輛、清潔空氣區和排放性能标準，已經在尋求解決道路運輸的脫碳問題。盡管如此，将道路運輸納入英國排放交易體系可能是技術/燃料轉換的額外激勵措施，也是簡化環境和創造透明度的有效方法，前提是政策重疊被排除在外。增加的稅收可用于支援零碳充電基礎設施。
目前，生活用熱約占排放量的15%。将英國排放交易體系擴充到供熱和建築行業可能有助于在熱泵和瓦斯鍋爐之間創造公平的競争環境。目前，供暖的碳占比非常扭曲。這有兩個原因：（i）英國排放交易體系碳計劃已經涵蓋了發電，而直接用于家庭供暖的天然氣則不包括在内，以及（ii）可再生能源支援（例如FITs）的政策成本被計入電價，但不計入天然氣價格。是以，電力和天然氣使用之間存在顯著的成本差異，這意味着高碳技術，如瓦斯鍋爐，通常是最便宜的消費者選擇。更好地調整政策，使英國排放交易體系的二氧化碳排放成本得到适當的核算，将有助于推動對低碳替代品的投資決策。
然而，對于大多數人來說，轉換的決定性因素可能是瓦斯鍋爐和熱泵之間的前期成本和運作成本平價。将熱量和建築物暴露在碳價格下可能會影響燃料貧困，是以可能需要設定價格上限以保護消費者，例如類似于歐盟的社會氣候基金或德國實施的救濟措施（降低電價和增加通勤津貼），當碳價格用于供暖和運輸時。是以，可以對征收的稅款進行圍欄，以補貼從瓦斯鍋爐轉向熱泵。
總結 – 碳定價不應是一個獨立的解決方案
碳定價對于促進從煤炭到天然氣再到可再生能源的轉變至關重要，并且已經導緻英國電力部門的二氧化碳排放量大幅減少。 然而，如果沒有英國排放交易體系的改革和更廣泛的政策機會，碳定價将無法實作。我們還需要改革英國排放交易體系（ETS）計劃——該計劃是半心半意的（僅涵蓋25%的碳排放）和扭曲的（是以推高了家庭供暖的二氧化碳排放量），是以将該計劃擴充到更多行業似乎是合乎邏輯的。然而，如果沒有仔細的設計，它可能會破壞該計劃的有效性。政策和架構必須保持一緻，以確定消除低碳技術的障礙。例如，取消對許可證的需求，以便可以建造更多的可再生能源，改革能源市場并激勵技術中立，政府不贊成特定的低碳解決方案。在可能不适合碳定價的行業，需要有一套明确的補充政策方案和戰略，以實作行業脫碳，包括減少碳洩漏。 編譯 陳講運