VoxEU列环境能源

巨大的碳套利

2022年6月1

由于人们担心向可再生能源过渡的成本过高，逐步淘汰煤炭的努力一直在踌躇。通过比较可避免排放的现值和用可再生能源取代煤炭的目前成本，该专栏估计，通过转向可再生能源，世界可以实现77.89万亿美元的净收益。停止使用煤炭的好处是如此之大，因此这里讨论的碳定价和其他融资政策值得持续关注。

作者

Alissa Kleinnijenhuis

2022年5月2日星期一，《卫报》发表了一篇关于巴基斯坦和印度东北部热浪的文章，题为《我们生活在地狱》，描述了早春达到的极端温度:

欧洲航天局在其网站上说:“有记录的最热温度是艾哈迈达巴德的东南部和西南部，地表最高温度约为65摄氏度。”高温给印度和巴基斯坦的电力需求带来了前所未有的压力，人们不得不忍受数小时的限电。根据官方数据，周五印度的峰值需求达到了历史最高的207111兆瓦。(Baloch和Ellis-Petersen 2022)。

具有悲剧性讽刺意味的是，印度和巴基斯坦立即通过扩大燃煤电厂的发电量来应对热浪，这只会加剧未来热浪的强度。

我们如何才能阻止能源需求增加导致碳排放增加和地球变暖的恶性循环?尽管国际谈判代表努力试图达成一项逐步淘汰煤炭的协议，尽管在格拉斯哥举行的联合国气候变化会议(COP26)上承诺取得历史性突破，但到目前为止，所有让世界逐步淘汰煤炭的努力都以失败告终。

缺乏公众对全球碳定价的支持，意味着通过价格信号消除煤炭排放的最佳政策尚未实现(Klenert和Hepburn 2018年，Paoli和van der Ploeg 2021年，Douenne和Fabre 2022年)。最近，为了应对俄罗斯发动的针对乌克兰的战争，甚至连放弃煤炭的国家也在修正自己的立场。对于逐步淘汰煤炭，最常见的担忧是成本太高——用可再生能源取代煤炭的成本太高。

在最近的一篇论文(Adrian et al. 2022)中，我们对这一主张进行了系统定量分析我们计算了用可再生能源取代煤炭的成本，以及逐步淘汰煤炭的社会效益，以估算这种能源转型的净收益。我们在计算用可再生能源取代煤炭的成本时，考虑了建设相当于燃煤发电能力的可再生能源产能的资本支出成本，以及在煤炭企业停产时补偿其未来收益损失的成本。逐步淘汰煤炭的好处与气候变化对未来的预期损害较低有关。我们通过估计逐步淘汰煤炭所避免的排放规模，并对这些排放施加碳价格，来计算这些好处的现值。通过这种方法，我们可以估算出逐步淘汰煤炭所带来的经济收益。当我们用这些社会效益的现值减去用可再生能源取代煤炭的成本的现值时，我们的基线估计是，逐步淘汰煤炭给世界带来的净总收益为77.89万亿美元。这相当于2100年之前每年约占当前世界GDP的1.2%。我们非但没有发现用可再生能源取代煤炭会过于昂贵，反而发现逐步淘汰煤炭会带来巨大的经济效益，我们称之为“巨大的碳套利”。这种巨大的社会净收益可以被看作是一份廉价保险政策的收益:通过支付保费，一个人可以获得潜在的非常大的损害的保险。

认为逐步淘汰煤炭成本过高的观点的缺陷在于，它忽视了低碳排放带来的好处。且不说投资可再生能源会给经济活动和创新带来的所有附带好处，就降低预期的气候变化物理破坏而言，这些好处是真正的经济收益。经济效益规定，碳价格应与碳的社会成本(SCC)相等。我们建立在大量关于综合评估模型(IAM)的文献基础上，该模型提供了SCC的定量估计，以确定适用于可避免排放的碳价格。如果所有的碳排放都在一个高效的全球排放交易系统(ETS)下定价，那么这个市场的均衡碳价格将等于SCC。这样就有可能从淘汰煤炭中获得的总收入等于SCC乘以避免的总排放量。通过做空煤炭、做多替代可再生能源，就有可能产生套利收益，类似于我们从逐步淘汰煤炭中估计的净社会收益。

我们计算了从2024年开始逐步淘汰煤炭所避免的碳排放，计算方法是，根据绿色金融系统网络(NGFS)的2050年净零情景逐步淘汰煤炭所产生的较低碳排放，减去在一切照旧情况下的碳排放。我们对逐步淘汰煤炭的社会效益的基线估计是，SCC等于每吨二氧化碳75美元，与Vernon等人(2021年)对SCC的低端估计一致，并低于欧盟排放交易制度中当前的碳配额价格。

我们的分析得出了一个简单而有力的结论:逐步淘汰煤炭不仅是将全球变暖控制在1.5°C以内的迫切需要;它也是可观的经济和社会收益的来源。停止使用煤炭带来的净经济效益是如此之大，我们分析得出的总体政策启示是，应加倍努力，尽快达成一项逐步淘汰煤炭的全球协议。用科斯定理(Coase 1960)的话说，即使面对“高交易成本”和“界定不清的产权”，令人惊讶的是，如此大规模的科斯交易尚未得到利用。

在COP26会议上没有达成一项逐步淘汰煤炭的全球协议。《公约》的197个缔约方只能就加速独立努力逐步淘汰有增无减的燃煤达成一致。但我们需要的是一项雄心勃勃得多的逐步淘汰煤炭的协议:将对可再生能源产能的投资与为这些投资提供资金和补偿煤炭公司的利润损失联系起来，以取代煤炭。从科斯的角度来看，补偿淘汰煤炭带来的损失，并考虑到替代煤炭能源所需的资本支出，并将所有这些成本与避免排放的社会效益相抵消，是一种合理的经济学做法。

我们分析得出的一个广泛的政策含义是，如果补偿被纳入逐步淘汰煤炭的协议，并且承诺向发展中国家的绿色投资转移以逐步淘汰煤炭为条件，那么这样的协议仍然会带来巨大的社会收益，协议成功的可能性也会大得多。

为了进一步了解用可再生能源取代煤炭可能需要的转移资金的规模，我们进一步细分了这些成本将发生在哪些地区。我们发现，全球终结煤炭所需的有条件气候融资总额的现值约为29万亿美元，与其他研究估计的可再生能源投资需求一致。这意味着每年全球气候融资需求在5万亿到2万亿美元之间，而本十年的前期投资，我们估计将高达3万亿美元。发达国家满足这些全球年度气候融资需求的投资成本将在富裕国家GDP的0.5%至3.5%之间。

这显然是一个重大挑战。但我们的分析表明，这些投资的社会收益远远超过成本。一些知名评论人士辩称，世界上没有哪个政府有足够的资金进行如此大规模的投资，他们呼吁私营部门将所需资金转向可再生能源投资。这些投资的大部分资金确实可以来自私营部门，但仍需要大量公共资金来加强这些投资(见Arezki等人2016年和Bolton等人2020年)。如果每一美元的公共资金，就有9美元的私人融资可以通过混合融资安排获得，我们提供了所需公共资金规模的大致估计，并得出结论，特别是考虑到逐步淘汰煤炭带来的巨大社会效益，公共财政的整体压力并不过分。