2020-6-3 15:14 來源: 路孚特 |作者: 秦炎
路孚特分析師秦炎近日受邀參加了美國環保協會(EDF)和中電聯電力行業低碳發展研究中心共同舉辦的’’電力行業碳市場展望之歐洲經驗’’討論會，與中國電力行業的代表、專家一起討論歐洲碳市場和電力市場之間的相互影響，以及中國國家碳市場的最新進展。該文基于秦炎分析師在討論會上的發言整理而成，主要介紹了歐洲碳市場的最新進展和受疫情的影響，短期和中長期角度看歐洲碳和電力市場的相互作用，以及歐洲電力行業的綠色轉型。
本文作者
秦炎
路孚特電力與碳首席分析師
秦炎主要負責歐洲電力及碳市場分析，在歐洲電力行業有十多年的分析研究經驗。畢業于挪威奧斯陸大學經濟學系，先就職于北歐電力咨詢公司負責電力市場模型，于2011年加入點碳(Point Carbon)團隊負責模型和電力與碳市場走勢分析。為各大電力電網公司和能源交易部門提供量化和政策分析。經常接受知名能源界傳媒訪問，包括路透新聞，金融時報，北歐電力資訊等。
歐洲碳市場(EU ETS) 最新進展
歐洲碳市場，即歐盟排放交易體系(EU ETS)，成立于2005年，為全球最大的碳排放交易市場，在31個國家運行（歐盟28國以及歐洲經濟區內的挪威、冰島和列支敦士登三國），并計劃在今年與瑞士碳市場連接。
EU ETS 發展歷程
| 第一期 | 2005 - 2007年（試運行） |
| 第二期 | 2008年（正式開始） |
| 第三期 | 2013 - 2020年 |
| 第四期 | 2021年（即將啟動） |
由于受到2008-2009年金融危機的影響，歐洲企業排放量大幅下降和碳排放配額(EUA)供給嚴重過剩，碳價一直低迷。2018年歐盟正式通過了新的市場改革措施，確定將收緊配額供給并實施市場穩定儲備機制 (Market Stability Reserve), 提升了市場信心，碳價大幅回漲，一度接近30歐元/噸，目前約在20歐元/噸。
圖1：2005年以來歐盟排放交易體系(EU ETS)價格走勢(EUA 12月份期貨合約，euro/ton)（數據來源：Refinitiv Eikon, ICE洲際交易所）
小貼士
是什么
歐盟為了應對需求側沖擊和配額過剩來穩定碳市場信心的機制。
主要原理
歐盟每年發布截至上一年底碳市場的流通配額總數，即2008年以來的總供給(免費和拍賣配額，以及CER抵消)減去總的排放量。然后流通配額總數的24%要轉存入MSR，實際操作則是在年度配額拍賣量中減去相應的數額。
今年最新數據顯示，歐盟目前過剩配額總數在14億噸。所以今年九月份到明年八月底的配額拍賣將減少3億噸。
歐洲碳價受疫情沖擊暴跌，
但隨經濟復蘇預期回漲
自疫情3月份在歐洲爆發以來，由于各國的防疫限制措施影響了經濟活動，市場預期控排企業對碳配額的需求大幅下降，悲觀情緒籠罩下碳價連續暴跌，最低達14.34歐元。不排除有企業因為現金流受到影響而拋售碳配額來提高財務流動性。
此后因為4月份履約期配額需求上漲，以及部分投資者以碳配額作為反映氣候變化政策的優質資產持續購入，碳價緩緩反彈。盡管歐洲經濟形勢仍然不甚樂觀，但是隨著各國近日陸續放松限制措施，部分復工復學，市場對經濟復蘇預期樂觀的情緒也繼續支撐碳價在20歐元以上。
圖2：今年1月份以來歐洲碳配額價格走勢(EUA 12月份期貨合約，歐元/噸)（數據來源: Refinitiv Eikon, ICE洲際交易所）
碳價隨著供需狀況而變動，排放量減少會使得控排企業的碳配額需求也大幅下降，進而壓低配額價格。圖3是歐洲碳市場2008年至2030年的年度排放量(電力，工業以及航空業) 以及每年的總供給Cap(藍線)。其中2008至2019年的數據是歐盟委員會每年發布的實際排放量，2020年起的排放量為Refinitiv碳研究組模型預測。
圖3：歐洲碳市場2008年至2030年的年度排放量(電力，工業以及航空業)以及每年的市場總供給Cap (百萬噸)（數據來源: Refinitiv碳研究組, 歐盟委員會）
可以明顯看出，2020年的配額總供給會大于預期的排放量，也即控排企業履約配額需求量。雖然MSR機制會轉移更多的過剩配額進入儲備，但據Refinitiv碳價模型估算，仍然不能完全抵消疫情造成的需求下降。特別是按照現行規定，MSR收緊配額的比例在2024年將從24%下降為12%，這更加使得供給側收緊的幅度趕不上需求側排放量的下滑，因此市場流通配額總數會逐年上升，壓低碳價。
2021年歐盟委員會將評估MSR機制的運作情況以及討論對其參數的修改，其中一項就涉及是否要提高收緊配額的比例，來應對疫情以及退煤等協同政策的影響。在Refinitiv碳價模型中可以靈活設計不同的MSR場景，計算分析不同參數對碳市場長期需求供給和碳價的影響。此前在MSR機制設計過程中，Refinitiv碳研究組就多次受歐盟委員會和議會委托，利用碳價模型估算市場供需和價格變化，協助政策制定。
小貼士
限量和交易(Cap and Trade)機制
歐盟碳市場為限量和交易(Cap and Trade)機制。Cap為排放量上限，由歐盟的2020和2030氣候減排目標決定，在2008-2020年之間每年線性遞減1.74%，從2021年起則每年遞減 2.2%。實際運行中每年的配額供給分拍賣和免費配額，創新基金，抵消機制等等，所以略有波動并非直線。
歐洲碳和電力市場相互作用，
碳價傳導入市場電價
由于碳價提高了排放系數高的電源成本，因而煤電比例高的國家受碳價影響就大。這也主要是因為歐洲國家普遍采取經濟調度來決定市場電價，碳價就可以傳導入現貨市場電價。
如圖4所示，5月初以來，波蘭的日平均電價明顯是歐洲國家里相對較高的，在30-45歐元/兆瓦時。而水電和風電充沛的北歐電價最低，只有不到10歐。西歐國家如法國德國，電價隨著風力光伏發電出力不同而在10-30歐元區間波動。
圖4：5月初以來歐洲主要國家的日均電價(歐元/兆瓦時)（數據來源: Refinitiv Eikon, EEX）
圖5則更直觀的反映了德國和波蘭能源結構的不同。從每小時的發電量結構來看，德國(左圖)以核電和煤電為基本負荷，但是風力和光伏在出力高峰期可以滿足用電需求的一半以上。而波蘭(右圖)的發電量結構里，煤電在大多數時段都占了80%以上，可再生能源的比例很低，只有少量岸上風電。所以碳價提高，對于波蘭等以煤電的國家影響更大。
圖5：5月初以來德國和波蘭每小時發電量結構圖(GW)（數據來源: Refinitiv Eikon, EEX）
短期內以碳價推動天然氣替代煤炭發電為主
碳市場和電力市場的相互影響，在短期內最主要的就是碳價推動天然氣替代煤炭發電。因為天然氣發電的碳排放系數只有煤炭發電的一半，所以面對相同的碳價，天然氣發電的碳排放成本就要低于煤炭發電，在現貨電力市場的優先次序曲線(merit order)中更有競爭力。歐洲國家尤其是英國德國西班牙天然氣電廠裝機容量高，隨著近年來碳價回漲至20歐元以上，煤轉氣的程度也很高。
如圖6所示，2018年以來隨著碳價上升疊加歐洲天然氣價格走低，天然氣發電的邊際成本一路下滑，遠遠低于煤炭發電邊際成本。因此，德國西班牙等國煤炭電廠的運行時間大幅縮減。
圖6：2018年以來德國煤炭(效率36%)和天然氣(效率50%)含碳價的發電成本SRMC(歐元/兆瓦時)（數據來源: Refinitiv Eikon, EEX）
碳價配合長期能源氣候政策，
助力電力行業綠色轉型
歐洲國家能實現高比例可再生能源和電力行業大幅減排，離不開歐盟長期能源氣候政策推動。
歐盟委員會先后制定了2020氣候和能源一攬子計劃和2030氣候與能源框架，對溫室氣體減排、可再生能源和能效設立長期目標。
各成員國也根據歐盟的總目標分別承擔減排任務和設置各自的目標。在有力的政策框架下，各國實施了不同程度的補貼優惠政策，來推動可再生能源發展。
同時清潔能源的成本優勢也因為碳價而提高，更受到電力行業長期投資者的青睞。根據歐盟現有目標，在2030年可再生能源占發電量的比例要在60%以上。
英國、德國、西班牙等國也制定了更嚴格的氣候能源目標。
| 德國 |
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| 英國、西班牙、 希臘 |
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高碳價便是退煤的推動力之一。因為碳價使得這些國家的煤電廠發電小時連年銳減，利潤大幅下滑，所以發電集團決定關閉燃煤電廠，尋求綠色轉型，投資可再生能源或者儲能等新興產業。這也體現了碳價和減排成本的緊密聯系。對于電力行業來說，短期減排措施主要是煤炭轉為天然氣發電，長期來看則是發展零排放的可再生能源。
歐洲綠色協議和提高2030氣候目標
會進一步推高碳價
長期氣候政策也會影響碳市場，
主要反映在提高減排目標會提升長期碳價。
去年12月，歐盟公布了應對氣候變化新政’’歐洲綠色協議’’，提出歐洲要在2050年實現碳中和，并將制定氣候法將該目標納入其中。在此框架之下，歐盟委員會也提出要將2030減排目標從現在的40%提高到50%-55%，歐洲議會甚至提出了要將2030目標大幅提高為65%。
因為歐洲碳市場的總供給也即Cap是基于歐盟的長期減排目標，將2030目標提高，就意味著碳市場Cap每年遞減的幅度會比現在的2.2%線性遞減系數更大。圖7是Refinitiv碳組估算的在各種2030減排目標下碳市場Cap曲線，發表在今年1月份國際排放交易協會IETA的2019溫室氣體市場報告中。可以看出，如果2030減排目標提高為50%，那么每年線性遞減系數則會增加為3.4%。在55%減排目標下，線形遞減系數會增加為3.8%。這就意味著碳市場排放上限Cap會下降更快，配額供給會減少，長期碳價會提升。
圖7：歐洲碳市場2021至2030年排放量預測以及不同2030減排目標下的Cap(百萬噸)（數據來源：Refinitiv碳研究，IETA 2019 GREENHOUSE GAS MARKET REPORT）
當然，氣候目標的制定要和歐盟各成員國共同協商。碳價的提高，對于東歐以煤電為主的國家來說，會帶來電價的上漲，給企業和個人帶來額外成本。歐盟綠色協議框架里，提出了公正過渡機制，確保歐盟在綠色轉型中不落下任何國家，提供量身定制的財務和實際支持，將籌集至少1000億歐元資金，對受過渡影響最大的地區進行必要的投資，幫助這些地區逐步放棄使用化石燃料。
