【碳市场研究专题】《Journal of Development Economics》:中国区域碳排放交易的有效性

原文标题：The effectiveness of carbon emission trading system: Evidence from China’s regional markets

刊物来源：Journal of Development Economics

作者信息：Yue Li  , Jing Zhao

通讯机构：Office of the Chief Economist for the Infrastructure Vice Presidency, The World Bank, 1818 H Street, NW, Washington, DC, 20433, USA

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jdeveco.2025.10363

气候变化的大背景下，碳排放交易体系成为全球控碳核心手段，目前全球37个体系覆盖 23% 的温室气体排放，但多集中在发达经济体，发展中国家的实施效果与作用机制仍待验证。作为最大发展中国家，中国自2011年布局区域碳市场试点，2018年覆盖排放量超欧盟碳交易体系的40%，并在此基础上建成全球规模最大的全国碳市场，为发展中国家提供了重要实践样本。本文依托2007-2019年地级市面板数据，采用合成双重差分法，系统探究中国区域碳市场的减排成效、经济影响及内在作用机制，同时检验碳泄漏问题与异质性影响因素，研究结论可为中国碳市场优化及全球发展中国家碳市场建设提供实证参考与政策启示。

中国区域碳交易试点的落地，依托于国内 “命令型管控为基础、市场型工具逐步发力” 的环境治理体系。早在 “六五” 规划时环保就被纳入五年规划，2005年后环境目标与地方官员考核挂钩，形成自上而下的治理机制；二氧化硫治理率先结合行政管控与市场交易，而碳排放未纳入环保税，也为碳市场的发展埋下伏笔。

2011年国家发改委率先启动7个区域碳 ETS 试点，2016年新增福建试点，并在 2013-2014 年陆续开启交易。试点的核心规则由地方自主制定，行业覆盖上均包含电力与高耗能制造业，深圳、北京等试点还拓展至交通、建筑领域；2013-2019年试点合计交易量达 2.72亿吨 CO₂，碳价处于 1.53-7.38 欧元/吨区间，配额分配、核查处罚等具体细则，各地也存在显著差异。

区域试点为全国碳市场奠定了扎实的实践基础，2021年全国碳ETS正式运营，初期仅覆盖电力行业，2025年3月进一步拓展至钢铁、水泥、铝行业，目前区域与全国市场并行推进并逐步整合。中国区域碳市场的独特性，在于叠加于现有行政管控体系之上，且地方政府能力、电力市场竞争度存在明显差异，其减排逻辑可拆解为规模、结构、技术三大效应，而企业更倾向于采纳现有绿色技术，这也成为研究其减排效果的核心切入点。

研究先采用传统双向固定效应双重差分法，以人均二氧化碳排放为被解释变量，纳入城市、年份固定效应及各类控制变量，估计政策平均处理效应，但因ETS与非ETS城市不满足平行趋势假设，该方法存在识别偏误。

为此研究将合成双重差分法（SDID）+交错处理设计作为核心方法，适配2013、2014、2016年三批试点的实施特征：先为每批试点计算非ETS 城市权重，构建最优合成控制组实现预处理期趋势平行；再计算预处理期时间权重，弱化与后处理期差异大的时段影响；最后加权回归得到单批试点处理效应，以试点后处理期长度为权重整合为整体效应。该方法弥补了传统DID和合成控制法的缺陷，后续所有分析均沿用此方法。

研究构建2007-2019年228个地级市面板数据（45个ETS城市），以 ODIAC数据集的人均二氧化碳排放为核心被解释变量；从经济规模、结构、绿色技术等维度选机制分析变量，数据来自卫星灯光、海关贸易、专利数据库等；控制变量为滞后一期城市特征及省级碳减排目标。同时对数据做对数、逆双曲正弦变换等处理，并呈现了ETS与非ETS城市的变量描述性统计。

一、基准回归

分别采用传统双向固定效应双重差分（TWFE DID）和合成双重差分（SDID）法，以人均CO₂排放为被解释变量，控制滞后城市特征、省级碳减排目标及城市/年份固定效应，对比估计区域ETS的平均处理效应，并以 SDID 结果作为核心基准（解决传统 DID平行趋势假设不满足的问题）。两种方法均显示区域 ETS 显著降低试点城市人均 CO₂排放，其中SDID法估计的核心ATT值为 - 0.0166（1% 显著性），即试点城市人均碳排放较合成控制组显著下降 1.66%；TWFE DID估计值为- 0.0284，幅度更高。

二、稳健性检验

通过三类稳健性检验层层验证基准结果：①排除同期政策干扰，引入省级碳目标、大气污染防治、低碳城市、资源型城市等政策虚拟变量，重新进行 SDID 估计；②事件研究法检验政策预期效应，以三批试点为对象，绘制政策实施前后ATT值时间序列图，验证效应是否由提前预期导致；③两类安慰剂检验，一是替换非相关被解释变量（城市绿地面积、生活垃圾处理率），二是随机分配试点城市/处理时间（各500次），检验基准结果是否为偶然因素导致。

三、机制分析

基于Grossman and Krueger的规模-结构-技术分析框架，以 SDID法分别估计区域 ETS 对三类效应代理变量的影响：①规模效应：以夜间灯光强度、企业营收/利润、城市人均 GDP 为经济规模代理变量；②结构效应：以非交通服务业就业占比、新注册服务企业占比为产业结构代理变量；③技术效应：以绿色专利申请衡量绿色创新，以环保设备技术进口额衡量绿色技术采纳。

核心结论：①规模效应：碳市场实施后，试点城市夜间灯光强度、企业营收利润、人均 GDP 等经济规模指标均无显著变化；②结构效应：试点城市非交通服务业就业占比、新注册服务企业占比均显著提升，产业结构向低碳服务业转型特征明显；③技术效应：试点城市绿色专利申请无显著增加，环保设备与技术进口额则显著增长，企业绿色技术获取以进口采纳为主。

减排未产生规模效应，说明区域碳市场实现了碳减排与经济增长的协同推进，未以牺牲城市整体经济发展为减排代价，契合发展中经济体兼顾减排与增长的核心需求。结构效应显著体现了碳市场的资源配置功能，碳成本信号推动生产要素从高碳产业向低碳服务业流动，实现了城市产业结构的低碳优化，是减排的核心渠道之一。技术效应呈现出 “重采纳、轻创新” 的特征，反映出发展中经济体企业的理性决策逻辑，相较于高投入、长周期、高风险的自主绿色创新，进口成熟的环保技术和设备成本更低、见效更快，更符合企业短期减排的成本收益考量。

注：本表为碳市场减排机制的核心检验结果，列1至列6依次对应夜间灯光强度、非交通服务业就业占比、绿色专利申请（逆双曲正弦变换）、绿色专利申请虚拟变量、绿色专利申请、环保设备技术进口相关指标。

四、异质性效应

采用合成双重差分法，从碳市场自身特征、电力市场竞争程度、地方政府治理能力三个核心维度对样本分组回归，分析不同情境下区域碳市场减排效应的差异，明确政策有效落地的关键条件。

核心结论：①碳市场自身特征方面，交易规模大、换手率高的试点减排效应显著，交易低迷的试点无明显效果；高低碳价试点均能实现显著减排，且高碳价试点的减排效果更突出。②电力市场竞争方面，电力市场竞争度高的区域，碳市场减排效应显著；竞争度低的区域则无明显减排效果。③地方政府能力方面，财政与执行能力强的城市，碳市场减排效果显著；政府能力较弱的城市，减排效应未显现。

碳市场自身的活跃度是减排见效的基础，只有交易规模大、换手率高，才能形成有效的碳价格信号，引导企业做出减排决策，即便碳价处于中等水平，活跃的市场也能实现减排。电力行业是碳排放核心领域，竞争性的电力市场能让企业更敏锐地响应碳成本信号，通过优化生产、调整能源结构实现减排，而垄断性电力市场会弱化价格信号的传导。地方政府的治理能力是碳市场落地的重要保障，强政府能力能确保碳市场的监测、核查、处罚等规则有效执行，避免政策流于形式，让碳减排的约束真正落到实处。

注：本表为碳市场自身特征的异质性检验结果，列1至列6依次对应大交易量、小交易量、高换手率、低换手率、高碳价、低碳价试点分组。

注：本表为电力市场竞争与地方政府能力的异质性检验结果，列1至列4依次对应电力市场高竞争、低竞争、政府高能力、政府低能力分组。

五、拓展分析

延续合成双重差分法，从碳泄漏和公众气候意识两个维度展开延伸检验，一是验证碳市场是否产生排放转移的负外部性，二是探究碳市场的社会认知影响，完善碳市场政策效应的分析维度。

核心结论：①碳泄漏层面，无论是试点城市周边的非ETS 城市，还是与试点存在紧密上下游生产联动的非ETS城市，其碳排放均无显著增加，未发现碳泄漏现象；②公众气候意识层面，试点城市公众对碳相关关键词的搜索频率显著提升，而对其他环境相关关键词的搜索频率无明显变化，碳市场针对性提升了公众碳减排认知。

无碳泄漏现象，说明区域碳市场的减排成果是本地产业结构优化、绿色技术采纳的真实效果，并非通过将高碳产业向非试点区域转移实现，避免了政策的跨区域负外部性，也印证了此前结构效应的有效性，体现了碳市场政策设计的实际落地价值。而碳市场对公众气候意识的针对性提升，说明政策不仅具有直接的环境减排效应，还产生了正向的社会认知溢出效应，通过市场机制的落地，强化了公众对碳减排的关注和认知，为后续低碳发展营造了良好的社会氛围，也为碳市场政策的进一步推广奠定了民意基础。

注：本表为碳泄漏检验结果，列1、列2依次对应试点周边非ETS城市、与试点生产联动的非ETS城市分组。

研究以中国区域碳交易试点为研究对象，运用合成双重差分法，系统检验了碳市场的减排效果、作用机制与约束条件，得出以下核心结论：

1.中国区域碳市场具有显著、稳健的减排效果

实证结果表明，碳市场显著降低了试点城市的人均碳排放，且这一效应在排除其他政策干扰、进行多重稳健性与安慰剂检验后依然成立，说明减排效果真实可信。

2.实现了减排与经济增长并行，没有以牺牲经济为代价

碳市场没有抑制城市经济规模、企业产出与整体经济活动，实现了低碳发展与经济稳定并行，证明发展中经济体可以在不牺牲增长的前提下推进碳减排。

3.减排主要依靠结构转型与技术采纳，而非自主创新

碳市场推动城市产业向低碳服务业转型，同时显著提升了环保设备与绿色技术的进口使用，但并未明显提高企业的绿色专利创新。这表明中国企业更倾向于直接采用成熟低碳技术，而非高成本的自主研发。

4.减排效果存在明显异质性，依赖市场活力与制度环境

碳市场的有效性并非自动实现：交易越活跃、碳价格信号越清晰，减排效果越强；电力市场化程度越高、地方政府治理能力越强，碳市场的作用越能充分发挥。

5.未出现碳泄漏，且提升了公众气候意识

试点城市的减排没有导致高碳产业向周边地区转移，不存在碳泄漏问题；同时，碳市场的运行显著提高了公众对碳减排的关注，形成了正向社会效应。