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新能源汽车碳排放交易机制及车主选择行为研究*

更新时间:2009-03-28

1.引言

近年来,能源相对短缺和自然环境恶化等问题愈发严重,大力推广和使用新能源汽车已经成为我国实现节能减排和经济改革目标的重要战略决策。自2009年以来,国家出台了一系列扶持新能源汽车产业的政策和措施,而且在多个城市,新能源汽车还享受快速上牌、不限行等政策优惠。在持续政策合力推动下,我国新能源汽车产业快速发展,2009—2015年累计产量达到49.7万辆,2016年产量新增51.2万辆,市场规模位居世界第一。但随着新能源汽车生产技术的日益成熟和市场推广成效的逐渐显现,新能源汽车推广过程中对补贴的过度依赖和“骗补”问题也暴露出来。财政部、科技部、工业和信息化部、发展改革委联合下发的《关于2016—2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》规定,除燃料电池汽车外其他车型补助标准适当退坡,其中,2017—2018年补助标准在2016年基础上下降20%,2019—2020年补助标准下降40%,2020年后补贴将全面退出。一次性补贴既不可持续,又暴露出了诸多问题,而个人碳交易(personal carbon trading,PCT)能够充分发挥市场作用,为低碳排放者提供持续长久的收益,同时也解决了过度依赖补贴和“骗补”等问题。在个人碳交易机制下,每个消费者都会得到一定的碳排放额,未使用的部分可以出售以获利(陈红敏,2014)。在政府补贴取消之后,如何通过个人碳排放交易来推动新能源汽车产业的发展成为一个重要研究课题。在碳排放交易机制下,碳排放交易也会对消费者的购车和行车行为产生影响。而现有文献对此研究甚少,且主要集中在能源选择上。因此,对实施碳交易后消费者购车和行车选择情况进行进一步研究也很有必要。

本文针对新能源汽车碳排放交易机制以及该机制下消费者购车行车选择进行研究,具有以下理论价值和社会意义:①激发消费者低碳减排的积极性,实现保护环境的目的;②实现财富再分配,促进新能源汽车的进一步推广和使用;③充分利用市场对资源的配置作用,将政府从政府补贴和市场推广中解放出来,降低了成本,有利于节省开支以改善民生;④为政府合理调节相关影响因素提供参考,有利于增强减排约束力以及达到低碳和缓解交通压力的目的。

全文研究主要包括以下内容:第2部分对相关文献从三个方面进行梳理;第3部分提出新能源汽车碳排放交易机制,对其运营方式进行详细阐述;第4部分构建消费者购车选择模型和行车选择模型;第5部分利用软件Matlab 2016b对其进行数值分析,得到均衡碳价和不同因素对消费者行车选择的影响状况;第6部分结合上面的分析,对全文进行总结。

无一例外的是,在上述三种情况下,入住公办的养护院是照料者的一致首选。尤其是对于照料者去世后的情形,高达四成多的照料者选择入住公办的养护院。在最理想的情境下,入住公办的养护院也依然最受照料者的青睐。值得一提的是,在第三种情况下,照料者表露出对心智障碍成员社会融入的渴求——近三分之一的照料者希望这些成员能主要依靠助残日托照料(综合照料体系)来实现未来安置,而不是进入公办的养护院简单了事。在三种情形中,心智障碍成员由亲朋负责照料是入住公办的养护院与还没有计划后的主要选择。

2.文献综述

目前,我国新能源汽车的推广主要依靠政府补贴,而这一方式作用有限又不可持续。个人碳排放交易作为替代政府补贴的有效方式,为本文新能源汽车碳交易体系的建立提供了理论基础。受到个人碳交易的影响,消费者的消费习惯和消费行为也会相应发生变化。因此,本文从新能源汽车补贴推广方式、个人碳排放交易理论、碳交易对消费者的影响三个方面对相关文献进行了梳理。

在新能源汽车的推广方式和补贴政策方面,Panos Lorentzaiadis等人(2011)通过建立基于以旧换新政策的数学模型,分析了新能源汽车对传统汽车的替代作用,并得到最优补贴水平。张海斌等人(2015)利用多Agent方法,考虑新能源汽车销售企业之间的行为外部性,基于销售回馈契约研究了政府补贴力度对企业汽车销量的影响,得出动态补贴模式优于静态补贴模式的结论。范如国等人(2017)构建了与中央政府补贴、新能源汽车成本、消费者初始效用等因素挂钩的地方政府最优补贴模型,得到了不同条件下地方政府的最优补贴政策。Lulu Shao(2017)对完全垄断和双头垄断两种市场结构下,对补贴激励计划和价格折扣激励计划分别建模,利用纳什均衡得出政府应根据电动汽车的单位环境影响调整补贴政策和补贴对象,寻求环境的可持续发展。

在个人碳排放交易的理论研究方面,Fleming(1997)于20世纪90年代率先提出国内可交易配额(Domestics Tradable Quotas,DTQs)概念,建议根据英国能源消费状况设置碳排放总配额,按照一定比例免费分配给个人,并允许交易碳排放配额。随后,Fawcett(2010)提出了个人碳配额方案,覆盖所有家庭能源消耗和个人交通碳排放,并认为随着国家碳预算的减少,个人碳配额也应该随之减少,以达到减排目的。这两种方案都要求设立专门的碳账户,人们在购买能源时,必须使用账户中的碳排放额来抵扣所购能源的碳排放额。Niemeier(2008)提出的家庭碳交易(Household Carbon Trading)方案仅覆盖家庭能源的使用,利用已有的家庭能源账户系统,大大降低了系统复杂度和运营成本。杨选梅等人(2010)利用多元线性回归讨论了家庭消费活动与碳排放之间的关系,得出了家庭碳排放量的显著影响因素,并总结出一套适合中国国情的碳排放系数。李健等人(2014)提出了基于“碳币”的个人碳交易机制,覆盖家庭能源消耗和交通等方面。Yao Li等(2017)提出了个人汽油许可证交易方案,通过构建一般效用优化模型,利用Slusky价格效应分析价格变化对许可证需求的影响。L.I.Guzman & A.Clapp(2017)将个人碳交易中技术、行为和市场机制进行整合,提出了以手机应用程序和多功能碳信用卡为基础的“碳-健康-储蓄”个人碳体系,该体系与人们近期活动的优先程度紧密相关并能及时获得反馈。

通过对国内外数据中心建设现状与发展趋势的学习,根据国家局和安徽中烟对数据中心建设提出的要求和目标的深入研究,卷烟工厂数据中心建设可以从以下几个方面展开:

碳配额交易市场的大量投机行为和异常交易都有可能导致碳配额的紧缺和碳价的剧烈波动。政府调节配额可以缓解“碳荒”、碳价剧烈波动等问题,起到市场调节作用。其数额等于碳排放总配额减去个人碳排放配额和交易预留配额的部分。

每个碳排放交易周期(通常为一年)开始后,每位车主或组织都会获得碳配额。在碳排放交易周期任何时候,车主都可以根据自己碳配额的使用情况,在碳排放交易平台上进行买卖操作。碳排放交易中心和政府可以对每笔碳交易收取一定量的手续费,从而支付运营成本和前期投入,也为盈利提供了可能性。

河水又东迳洛阳县北,……河水又东迳平县故城北。……河水于斯,有盟津之目。……《尚书》所谓东至于孟津者也。又曰富平津,《晋阳秋》曰:杜预造河桥于富平津,所谓造舟为梁也。[注] 《水经注校证》卷五《河水五》,第127—128页。

本文的创新之处体现在以下三点:第一,将个人碳交易聚焦于交通领域,提出了汽车领域的个人碳交易机制,丰富了个人碳交易理论;第二,提出了均衡碳价的两种计算方法;第三,打破了前人“高收入者买入碳,低收入者卖出碳”的传统假设,模型更具现实意义。

3.新能源汽车碳排放交易机制

新能源汽车碳排放交易机制包含覆盖范围、参与者、碳配额分配方案、碳排放量测算方式、碳排放交易平台、运营方式等几个部分。在新能源汽车碳排放交易机制中,每位车主都会获得一定的初始碳配额。碳排放额是可交易的,高碳排放群体需要在市场上购买超出碳配额的部分,而碳消费水平较低的个人或组织则可以出售富余的配额以获取收益。该机制充分利用市场作用,不仅实现了给予低碳排放者补贴的目的,还将政府从高额购车补贴中解放出来,降低了成本。

3.1 覆盖范围

由于新能源汽车碳排放交易机制实施的目的是控制碳排放总量,实现高碳排放群体和低碳排放群体之间的转移支付,变相给予新能源汽车车主补贴。因此,覆盖范围为实施该碳排放交易机制的地区内,包含新能源汽车、常规动力汽车在内的所有机动车辆。

3.2 参与者

新能源汽车碳排放交易机制的参与者有车主或组织、政府和碳排放交易中心。

在新能源汽车碳排放交易机制中,机动车车主或组织是碳排放交易的主体,碳排放交易中心提供交易的平台和技术、管理支持,政府起监督、协调的作用。对于出租车和公交车驾驶员来说,他们对车辆并无所有权和管理权。因此,其碳排放的管理和交易由相应的出租车公司和公交车公司来完成。

在碳排放交易市场中,无论是新能源汽车车主还是常规动力汽车车主,都可能出现实际碳排放量高于或低于碳配额的情况。因此,他们都有可能买入或卖出碳排放额以满足自身行车需要或利用市场碳价波动以盈利,成为买方或卖方。政府和碳排放交易中心会根据市场上碳额的供需情况和碳价水平,买入或卖出碳额以维持市场相对稳定。因此,政府和碳排放交易中心既是买方又是卖方。

3.3 碳配额分配方案

合理的碳配额分配方案对低碳减排目标的实现和碳交易的有序进行具有重要影响。碳排放总配额包含个人碳排放配额、交易预留配额和政府调节配额,且

对于我国公民而言,有权利参与社会的公共管理,对于居住的小区可以参与小区的公共管理,并提出相应的意见,对于生活的城市,包括公共设施以及一系列的公共设施,都可以提出自己的意见和建议,来为美好城市的发展做出自己的贡献和努力。

碳排放总配额=个人碳排放总配额+交易预留配额+政府调节配额

这座1 MWt泳池堆由法国提供,以高浓铀为燃料,1955年5月启动建设,1956年8月首次临界,主要用于生产同位素,并开展基础研究、屏蔽实验、中子活化分析以及中子探测器实验。

1.碳排放总配额

应根据拟实行个人碳排放交易机制地区的经济发展状况和能源碳排放总量,结合发展规划,制定地区机动车碳排放总配额。例如,湖北省机动车碳排放总配额可以通过预测下年交通运输业GDP总量,根据减排计划预估单位GDP碳排放量,求二者的乘积获得。

2.个人碳排放总配额

753 器官移植患者院内感染病原体分布及其药敏分析 刘 云,钱 颖,黄晓春,万玉香,马 炜,李亚周,朱荣荣,秦 琴

3.交易预留配额

由于车主买卖碳配额的时间和数量具有很大随机性,很有可能出现碳交易市场碳额不足,无法交易的状况。交易预留配额是分配给碳排放交易中心的那部分配额,保证了碳排放交易活动的正常有序进行。其数额由政府根据预估的市场需求和交易状况决定。

Research on Configuration Optimization of Escalator Assembly Profiles based on SAP System

4.政府调节配额

碳配额分配方案如下:

在碳交易对消费者的影响研究方面,Alberto M.Zanni等人(2013)通过分析人们面对碳税和碳交易时的两阶段反应,得出二者对消费者出行和能源消费均有一定影响,且个人碳交易对环保意识较高的人群影响更大。Charles Raux等人(2015)分别研究了碳税和个人碳交易对人们出行的影响,得出碳交易可以有效地改变旅行行为,从而减少个人旅行的运输排放,但二者的有效性并无显著差异。李军等人(2016)以消费行为理论和效用理论为基础,建立了个人碳交易体系下消费者能源消费选择模型,研究了市场均衡状态下碳价对消费者能源消费的影响。Jun Li等人(2015)提出了个人碳交易下的均衡模型,利用消费者剩余价值理论分析了引入个人碳交易制度后消费者的福利变化,并对消费者转变为低碳生活方式的临界条件进行了研究。Jin Fan 等人(2016)以动态规划为手段求解能源消费模型,得到碳价越高碳交易活动越活跃,但随着碳排放率增大,能源消费和消费者碳排放交易活动会受到抑制的结论。

体验式自主学习是一种以学生为中心,通过自主探究获得知识、技能和态度的学习方式,它更加注重个体的经验总结、反思和内省。这种学习方式对于通用技术这种实践性较强的学科而言具有很高的教学价值。随着网络信息技术的发展,如何利用网络技术,有效开展体验式学习,这将成为通用技术教师所需要探究的问题。

3.4 碳排放量测算方式

碳排放量测算的方式有两种:一种是当车辆年检时(或定期),由车管所记录下汽车的里程数,数据自动同步进入碳排放交易平台。采用这种方式,车管所工作人员同时观察车辆的状态,如果车辆老化,耗油严重,则可以适当上调碳排放系数。另一种是安装一种特制的车载碳排放记录器,将数据实时上传至碳排放交易平台。碳排放交易平台获得数据后,通过代入公式计算得到实时碳排放量,并将实时碳排放量与车主初始碳配额比较,得出车主的碳排放状态。车主根据当前的碳排放状态,在碳排放交易平台上进行碳排放额的交易。

碳排放系数的含义是该车型平均每公里排放的碳量,单位是kg CO2/km。计算方法为通过测算该车型平均每公里消耗能源的量,再将这部分能源转化为二氧化碳量。

实时碳排放量的计算方法为

实时碳排放量=(当前汽车里程数-初始里程数)×碳排放系数

3.5 碳排放交易平台

碳排放交易平台是买卖双方进行碳排放额交易的电子平台,包括网页、电脑客户端、手机客户端等多种形式,由碳交易中心负责开发、维护和运营。碳排放交易平台不仅是碳排放交易的载体,还是政策公布的手段、市场信息获取的渠道、咨询服务提供的窗口。目前,北京、上海、天津、深圳、武汉等地已经建立了碳交易中心和碳排放交易平台。未来,新能源汽车碳排放交易平台作为碳排放交易平台的重要组成部分,由碳交易中心统一运营。

3.6 运营方式

新能源汽车碳排放交易机制的交易过程如图1所示:

迫于国际社会对伊朗民众生存状况持续恶化的关注压力,美国历届政府在制裁规则中都表示,将同伊朗之间进行的食物、农产品、药物和医疗设施等生活必需物资的交易、个人生活汇款、救灾援助等作为制裁的例外情况[24,25]。第13846号行政令第2(e)款也规定,从事此种交易的人员不会受到美国制裁。但很多公司出于审慎,尽量避免同伊朗进行相关贸易,以免受到美国制裁政策影响,因此在此前美国对伊朗的制裁中,伊朗地区曾出现食品和药品的短缺现象,一度造成了伊朗地区的人道主义危机[26]。

  

图1 碳排放交易过程示意图

现有文献虽然对新能源汽车的补贴政策进行了深入研究,但在政府补贴即将退出的背景下,其理论价值和指导作用已经大幅下降。现有个人碳交易体系架构复杂,运营成本很高,对于新能源汽车领域并不具有针对性,难以实现对新能源汽车车主进行补贴的目的。另外,碳排放交易对消费者影响方面的研究很少,且主要集中在能源选择上,并未涉及消费者的购车和行车选择行为。并且现有文献在进行能源选择研究时,只是简单假设低收入人群是碳排放额的供给方,高收入人群是碳排放额的需求方,未考虑到低收入人群并不一定都是碳排放额的出售者,也有可能买入碳排放额以满足消费需求,高收入群体反之。针对以上研究不足,本文提出了新能源汽车碳排放交易机制,综合考虑消费者用车成本和该机制下碳交易成本与收益情况,建立消费者购车与行车选择行为模型,对均衡碳价的意义和初始碳配额、用车倾向性等因素对不同预算人群行车行为影响进行了深入研究。

在碳排放交易周期的末期,如果实际碳排放量高于可用的碳配额总量(包含初始碳配额和购买的碳排放额),车主或组织都必须将差额部分补齐,否则车辆不允许通过年检。如果可用的碳配额总量高于实际碳排放量,则超出部分可以继续出售或者保留至下一碳排放交易周期。

在整个碳排放交易过程中,碳排放交易中心需加强内部管理和交易平台的维护,保证交易体系的正常运营。政府要注重监督,防止贪污腐败和寻租现象的发生。如果在某个时期持续出现“碳荒”或碳价过低的情况,那么碳排放交易中心和政府监管部门应及时排查异常的原因,通过制止不正常交易、向市场投放或购买碳等手段来维持市场相对稳定。

4.消费者购车和行车选择模型

4.1 消费者购车选择模型

由于碳交易会使低碳排放者通过出售富余碳配额增加收入,这将对消费者在新能源汽车和常规动力汽车的购买选择上产生影响。为了分析和计算的方便,下文研究的新能源汽车仅指纯电动汽车,研究周期为其生命周期,并假设新能源汽车和常规动力汽车有相同的生命周期。

未实行碳交易时,常规动力汽车在其生命周期内的总成本为:

时,即新能源汽车成本较低,理性的消费者更倾向于选择新能源汽车。当时,即常规动力汽车成本较低,理性的消费者更倾向于选择常规动力汽车。

Cc=Cbc+Cfc+Cmc+Coc

(1)

其中,Cc为总成本,Cbc为购置成本,Cfc 为燃油成本,Cmc为维护成本,Coc为其他成本。

新能源汽车在其生命周期内的总成本为

Cn=Cbn+Cen+Cmn+Con

(2)

其中,Cn为总成本,Cbn为购置成本,Cen为电力成本,Cmn为维护成本,Con为其他成本。

购置成本包含裸车价格和购置税,能源成本(燃油成本、电力成本等)指汽车生命周期内的能源费用,维护成本包括养护和维修费用,其他成本包括上牌、年检费用、车船使用税以及相关保险等。一般情况下,具有相同效用时,新能源汽车的购置成本和维护成本高于常规动力汽车,并且总成本Cn>Cc

实施碳交易之后,由于碳排放额的交易给低碳排放者带来了额外的收益,给高碳排放者带来了附加的支出。因此,常规动力汽车和新能源汽车的成本变为:

 

(3)

 

(4)

z表示碳排放额的交易量,z>0代表卖出碳排放额,z<0代表买入碳排放额。这里的z值可以是消费者碳排放交易额的预期值或者碳排放交易市场买入或卖出碳排放额的均值。Pi是单位碳交易量的手续费,Pc表示碳价。

时,可以获得均衡碳价

 

(5)

令降深Sw=H-Ho,并且Ho设为固定值0.5 m,分别取Sw为3 m、4 m、5 m、6 m、7 m、8 m、9 m、10 m,研究不同降深对双盲沟渗流计算的影响。本文假设降深变化不引起影响半径的改变。其余参数按计算实例取。计算结果见表4和图6、图7。

但是,消费者的碳排放交易额往往是难以预期的,由于碳排放交易市场信息不完备,买入或卖出碳排放额的均值也是不可获得的。因此,采用预估碳排放交易额这种方法存在一定难度,可以采用考查车辆生命周期碳总排放量的方法求得均衡碳价。

Ψc表示生命周期内常规动力汽车总碳排放量,Ψn表示生命周期,新能源汽车总碳排放量。当总碳排放量差额的价值等于成本差值时,存在均衡碳价。即当Pc·|Ψc-Ψn|=|Cn- Cc|时,有

 

(6)

时,总碳排放量差额的价值足以弥补成本差值,理性的消费者更倾向于选择新能源汽车。当时,总碳排放量差额的价值不足以弥补成本差值,理性的消费者更倾向于选择常规动力汽车。

仔细拆分振威展览业务来看,发现2015-2017年公司的其他展会业务收入均是正向增长的,仅能源装备类业务收入是逐年下滑的,而这一业务是振威展览最大的收入来源。2015年-2017年,能源装备类会展项目收入占振威展览营业收入比例分别为57.72%、38.50% 和27.78%,占比逐年下降,且下降幅度很大。需要注意的是能源装备类业务收入占比下滑不只是其他业务收入增长带来的的挤占效应,更是这一块业务收入绝对值的下滑。2015-2017年,能源装备业务收入分别是7996万元、6839万元、5843万元,2016年和2017年振威展览能源装备业务收入同比上一年均下滑14.5%左右。

在国家对新能源汽车的市场推广进行大力扶持的大背景下,均衡碳价的得出对于政府初始碳价的设置具有重要意义。为了促使消费者选择购买新能源汽车,政府应使初始碳价高于均衡碳价。尽管碳价是由市场决定的,而且是波动的,但是政府可以通过设置最低限价、碳价较低时大量购入碳排放额等方法避免碳价长期处于较低水平。

如果消费者预期在一个较长周期内,碳的平均价格高于均衡碳价,即消费者使用新能源汽车的成本低于常规动力汽车,那么消费者就会倾向于购买新能源汽车。也就是说,只要碳价水平和其他条件的设置比较合适,新能源汽车碳排放交易机制同样能起到其他补贴政策的效果,推动新能源汽车的推广和使用。

4.2 消费者行车选择模型

在新能源汽车碳排放交易机制下,碳交易行为会使车主发生额外支出或收益,从而对私家车的使用产生一定影响。本文在满足基本出行需求和预算、碳配额约束的情况下,以一年为周期,进一步讨论两类车主对于私家车和公共交通的行车里程选择情况。本文所使用的决策变量和符号如表1所示。

 

表1 决策变量和符号

  

决策变量符号和参数x新能源汽车年行驶里程(km)Px新能源汽车每千米成本(元/km)y常规动力汽车年行驶里程(km)Py传统动力汽车每千米成本(元/km)g公共交通年里程(km)Pg公共交通每千米成本(元/km)z碳排放额交易量(kg CO2)Pi单位碳交易手续费(元/ kg CO2)符号和参数Pc碳价(元/ kg CO2)a舒适度比例系数I预算额(元)k1必要出行需求(km)Cx新能源汽车每千米碳排放量(kg CO2/km)k2灵活出行需求(km)Cy传统动力汽车每千米碳排放量(kg CO2/km)ω初始碳配额(kg CO2)

这里假设,碳排放交易市场是一个完全竞争完全信息的市场,不存在政府最低限价,且所有消费者都是充分理性的,完全从经济利益和效用最大化的角度出发进行行车选择决策。

(1)从车体上抬下发动机之前需要了解和掌握解体原因(含故障现象、故障发生时间段、故障特征等重要信息)同时调取故障码,留存在用机油油样(化验记录)、缸压实验。

4.2.1 新能源汽车车主的行车选择模型

对新能源汽车车主来说,乘坐私家车和采用公共交通带来的舒适度是不同的。新能源汽车车主以效用最大化为原则进行行车里程选择决策,其总效用由新能源汽车的行驶里程和公共交通的里程来决定。在碳排放交易市场上,新能源汽车车主的交易决策受到消费预算、必要行车需求、碳配额等因素的约束。因此,新能源汽车车主的行车选择模型可以表示为:

Max Obj=a·x+g

(7)

s.t.Px·x+Pg·g+Pi·|z|-Pc·zI

(8)

x+gk1

(9)

x+gk1+k2

(10)

Cx·x+zω

(11)

公式(8)表示行车和碳交易产生的所有费用要在总预算之内。Px· x+Pg· g为新能源汽车车主在新能源汽车和公共交通上的支出;z可为正也可为负,为正时表示卖出碳排放额,为负时表示买入碳排放额;Pi· |z|为买卖碳排放额的手续费支出;当z>0时,Pc· z为卖出碳排放配额的收入,当z<0时,Pc· z为购买碳排放配额的支出。新能源汽车车主的行车需求分为刚性行车需求和灵活行车需求。公式(9)和公式(10)表示使用私家车和公共交通的总里程要保证满足刚性行车需求,又要在一定的里程约束之内。公式(11)表示碳约束,Cx· x为行驶里程x消耗的能源所对应的二氧化碳排放量。当z>0时,公式(11)表示消费者实际碳排放量要小于初始碳配额与卖出的碳排放额之差;当z<0时,公式(11)表示消费者实际碳排放量要小于初始碳配额与买入的碳排放额之和。需要注意的是,当消费者采用公共交通,如乘坐公交车时,产生的碳排放由公交公司清缴,不消耗消费者的碳配额。

2018年即将过去,在新年即将到来之时,本刊编辑部邀请把酒临风、夜雨观澜、金玉其中三位专家做客“深度”栏目,共话物流业与中国经济,畅谈各自看法。

4.2.2 常规动力汽车车主的行车选择模型

与新能源汽车车主行车选择模型类似,常规动力汽车车主的行车选择模型如下所示:

Max Obj=a·y+g

(12)

s.t.Py·y+Pg·g+Pi·|z|-Pc·zI

(13)

y+gk1

(14)

y+gk1+k2

(15)

Cy·y+zω

(16)

该模型中各约束条件表示含义与新能源汽车行车选择模型类似,这里不再赘述。

5.数值分析

5.1 基于成本核算的均衡碳价

通过对“汽车之家”官网数据进行采集分析发现,“别克英朗2017 15N 自动精英型”和“比亚迪 秦 2017EV300精英型”分别在常规动力汽车和新能源汽车中市场关注度最高,且月销售量排在前列。因此,本文选取它们作为两种车型的代表进行均衡碳价的估算。

根据特斯拉实验室数据,常规动力汽车平均每百千米耗汽油10.5L,纯电动汽车平均每百千米用电17kW/h。采用热值转换法,可得1L汽油完全燃烧释放的能量等价产生2.3kg CO2,1kW/h电的能量等价产生0.785kg CO2。假设汽油平均价格为6.6元/升,电价为0.56元/kW·h。由上述数据可计算得到:

Px =0.095元/km Py =0.693元/km

Cx =0.133 kg/km Cy =0.242 kg/km

纯电动汽车的维护成本包括保养费用和电池更换成本。但根据厂商政策,“比亚迪 秦”电动车在购车后享受终身电芯质保,即使由于电芯损坏或者电池使用过久导致实际容量下降等原因需要更换电池,也不产生额外费用。其他成本中,必要支出包括年检费用、上牌费用、车船使用税、交通事故责任强制保险,商业保险选取了第三者责任险、车辆损失险、全车抢盗险。假设汽车生命周期为10年,行驶里程为20万千米,且生命周期内不发生重大交通事故,所有车辆维修的费用都在保险覆盖范围之内,不考虑时间价值,则其各项成本如表2所示:

 

表2 两种汽车车辆生命周期内各项成本 (单位:元)

  

购置成本裸车购置税能源成本维护成本其他成本保养费用电池更换必要支出商业保险比亚迪秦2017EV300235900151221900030000—1090037339.5别克英朗201715N126900813513860023000—1072025097.4

采用车辆生命周期碳总排放量考察法,代入公式(6),得到元/kg CO2。也就是说,只要碳交易市场碳价的期望值大于0.725元/kg CO2,就会对新能源汽车的推广和使用起到促进作用。需要说明的是,此例仅是为了简单演示计算方法和步骤,更为科学地获取均衡碳价需要综合考虑市场上所有汽车的价格和能耗参数、研究区域内常规动力汽车和新能源汽车的数量和比例、能源价格的变动情况等诸多因素。

5.2 不同因素对消费者行车行为影响分析

5.2.1 参数与定义

除上面已定义的参数,下面对其他参数和概念进行说明。假设消费者采用公共交通时,平均每次行程为5千米,花费2元,则Pg=0.4元/km。其他参数数值为Pi=0.06 元/kg CO2k1=10000 km,k2=6000 km,考察周期为一年。

消费者行车需求的满足会极大程度上受到预算的制约。根据偏好理论,消费者的用车倾向性在一定程度上会影响消费者的行车选择行为。对不同的消费者来说,即使预算相差无几,不同的用车倾向性也会产生不同的行车选择。初始碳配额是新能源碳排放交易机制的关键因素之一,其数额的高低与消费者碳交易额密切相关。初始碳配额的变化会导致消费者交易碳带来的支出或收益发生改变,进而引起预算的相对变化,影响消费者的行车选择。基于上面的分析,本文选取预算、用车倾向性、初始碳配额三个因素对消费者行车行为的影响展开研究。

当仅使用私家车时,如果车主的预算仅勉强满足必要出行需求,则称该车主属于低预算人群;如果车主预算可以满足必要出行需求和碳交易费用,但无法覆盖所有出行需求和碳交易费用,则称该车主属于中预算人群;如果车主预算能够完全满足所有出行需求和碳交易费用,则称该车主属于高预算人群。

对消费者来说,私家车环境更舒适、使用更方便,但由于新能源汽车存在马力不高、加速时间长、续航里程较短、维护成本较高等不足,我们约定,当a=1.2时,称新能源汽车车主相对于采用公共交通,对使用新能源汽车具有一般倾向性。同样的,由于常规动力汽车不存在上述不足,约定当a=1.6时,对常规动力汽车车主来说,相对于采用公共交通,对使用常规动力汽车具有一般倾向性。当a=4时,两种车主都对使用私家车具有强烈倾向性。

个人碳排放总配额是分配给每位车主的年碳排放配额之和,结合地区碳减排计划和市场状况进行分配。根据车的种类和用途,分配每个人的年碳排放配额有所差别,如私家车、出租车、公共汽车、货车、卡车等不同种类车辆的碳配额不同,公共汽车、货车等根据其车型大小也有所区别,但不同车型的私家车配额没有差别。根据外部性理论,每个人的初始消费排放权应该相等,否则会对他人产生净外部危害。因此,本文假设不同车型的私家车主享有等量的初始碳配额,并且与拥有的私家车数量无关。另外,对于公共交通车辆,碳配额的分配应当有适当政策上的优惠。

新能源汽车碳排放交易机制实行的重要目的之一在于实现新能源汽车车主和常规动力汽车车主之间的转移支付,使新能源汽车消费者有机会通过出售多余的碳排放额,获得额外收入。在新能源汽车碳排放交易机制中,行车里程的不确定性导致了碳配额和实际碳排放额之间差额大小不确定,两种类型的车主均有可能买入或卖出碳排放额。由上述数据得知,仅采用私家车时,满足新能源汽车车主所有行车需求的碳排放额并不一定可以满足常规动力汽车车主的必要出行需求。我们规定,若仅使用私家车,初始碳配额能够满足新能源汽车车主的必要出行需求,但不能完全满足所有出行需求时(此时必然无法满足常规动力车主的必要出行需求),称该初始碳配额为适当的碳配额;若初始碳配额能够勉强满足常规动力汽车车主必要行车需求,但不能完全满足所有出行需求时(此时必然满足新能源汽车车主的所有出行需求),称该初始碳配额为充足的碳配额。

5.2.2 预算对消费者行车选择的影响

当消费者对使用私家车具有一般倾向性,初始碳配额为适当碳配额时,不同预算的新能源汽车车主和常规动力汽车车主的行车选择和碳排放交易情况如图2和图3所示。图中横轴表示市场碳价,左纵轴表示行车里程,右纵轴表示碳排放交易额。

当预算较低时,两种消费者都选择通过卖出一定量碳排放额获得收入,以保证满足行车里程的需要。此时,作为碳排放交易市场中碳排放额的供给方,随着碳价的提高,两种消费者都选择减少碳排放额的卖出量,同时增加私家车的行车里程。这与传统的经济学理论是矛盾的,但可以通过价格效应来进行分析。当碳价升高时,低预算的消费者更倾向于出售碳排放额来获取额外收入,进而增加对私家车的投入;但私家车行车里程的增加会产生更多的碳排放,消费者会预留一部分碳排放额以应对实际碳排放额的增加。碳排放额作为一种特殊的商品,其收入效应为正,替代效应为负,且收入效应的绝对值大于替代效应的绝对值,因此价格效应为正。综合这两个方面的因素,用于出售的碳排放额反而因为碳价的提高而减少。

当预算适中时,如图2(b)所示,由于新能源汽车相对公共交通,单位成本更低,舒适度更高,当碳价水平相对较低时,消费者会买入一定量的碳排放额,以保证私家车的使

  

图2 不同预算下新能源汽车车主的行车选择

  

图3 不同预算下常规动力汽车车主的行车选择

用。在A左侧,由于预算相对充足,行车里程达到上限,碳排放交易额保持稳定。随着碳价的提高,买入的碳排放额减少,私家车的行车里程下降。当碳价提高到某一水平B时,原有预算已无法维持B处的效用水平,于是采取不买入碳排放额、减少私家车使用、少量使用公共交通的策略。此时,预算出现了一定的剩余,直到C处完全用尽,在C处行车选择情况发生突变,之后又重复了上述过程。区别在于,新的过程中卖出的碳排放额变相增加了消费者的预算,曲线呈现出了新的特点。对常规动力汽车车主来说,碳排放额为正常品,碳价越高,消费量越少,私家车的行驶里程下降。

当预算较高时,碳排放额的价格弹性很小,基本为零。在一定范围内,无论碳价怎么变动,消费者都会购入实际碳排放额与初始碳配额的差额部分,实现自己使用私家车的愿望,并且满足所有的行车需求。

从横向上分析,对新能源汽车车主来说,总体上,随着预算的提高,消费者的行车总里程有所增加,消费行为实现了从卖出碳排放额以保证行车需求到买入碳排放额以满足私家车使用意愿的转变。对常规动力汽车车主来说,随着预算的提高,公共交通里程的占比不断下降,私家车的行驶里程不断增加,消费行为也实现了这种转变,且买入的碳排放额稳步增加。

5.2.3 用车倾向性对消费者行车选择的影响

当消费者对使用私家车具有强烈倾向性,初始碳配额为适当碳配额时,消费者的行车选择和碳排放交易情况如图4、图5所示。各分图代表的人群和坐标轴的含义与图2、图3一致。

  

图4 强烈倾向下新能源汽车车主的行车选择

  

图5 强烈倾向下常规动力汽车车主的行车选择

将图4、图5与图2、图3对应进行对比,可以得到:

对低预算人群来说,由于对使用新能源汽车具有强烈倾向性,并没有出现公共交通替代新能源汽车的突变点,但由于预算和初始碳配额的限制,其行车里程和碳排放交易额并没有变化,只是在原突变点的位置实现了自然延伸。对常规动力汽车车主而言,碳排放额转变成一种正常商品,且私家车的行车里程占比有了明显提高,但由于总预算的约束和常规动力汽车单位距离成本较高,总行车里程有所下降。

对中预算人群来说,新能源汽车车主的行车行为对碳价的敏感度大大下降,两种消费者都倾向于买入碳排放额,尽可能地使用私家车最大限度地满足自己的出行需求。

对高预算人群来说,由于在一般倾向下已经决定全部使用私家车满足出行需求。因此,对私家车的强烈倾向性对行车选择行为并没有影响。

从横向进行分析,无论是新能源汽车车主还是常规动力汽车车主,随着对使用私家车倾向性的提高,都倾向于通过减少碳排放额的卖出或增加碳排放额的购买来满足私家车的使用意愿,且私家车的行车里程占比得到了提升。

5.2.4 碳配额对消费者行车选择的影响

当消费者对使用私家车具有一般倾向性,初始碳配额为充足碳配额时,消费者的行车选择和碳排放交易情况如图6、图7所示。各分图代表的人群和坐标轴的含义与图2、图3一致。

将图6、图7与图2、图3对应进行对比,可以得到:

  

图6 高配额下新能源汽车车主的行车选择

  

图7 高配额下常规动力汽车车主的行车选择

对低预算人群来说,初始碳配额的增加意味着可以出售以获得额外收入的碳排放额增加了。但当碳价较低时,实际获得的收入很少,对增加私家车的行车里程作用不大。随着碳价的提高,卖出的碳排放额带来了更多的收入,消费者增加了对使用私家车的投入,私家车的行车里程增加;同时,私家车的实际碳排放量也增加了,可以卖出的碳排放额减少。但碳价提高带来实际收入增加的正向影响大于卖出碳排放额减少的负向作用,因此,随着碳价的提高,私家车的行车里程显著增加。

对中预算人群来说,初始碳配额的增加意味着额外增加了一笔收入,在行车选择行为上体现出了高预算人群的某些特点。对新能源汽车车主来说,充足的碳配额已经可以满足其所有的行车需求,可以将多余的部分卖出。若当前预算不足以满足所有行车需求,则用于加大对使用私家车的投入;若行车里程已经达到上限,则可以仅出售以盈利。对常规动力汽车车主来说,初始碳配额的增加所起的作用与低预算人群一致。

对高预算人群来说,由于在适当的碳配额下已经决定全部使用私家车满足出行需求,初始碳配额的增加对高预算人群的行车选择行为并没有影响。但由于初始碳配额的提高,新能源汽车车主不需要再买入碳排放额,常规动力汽车车主买入的碳排放额也相应减少了。

从横向来看,初始碳配额的提高对两种车主都有明显影响,主要体现在随着碳价的提高,私家车行驶里程占比较适当初始碳配额时有显著提高。这种影响对新能源汽车车主的作用更大。

6.结论

新能源汽车产业作为节能减排的朝阳产业,面对政府补贴即将全面退出的状况,对如何采用碳排放交易的方式继续推动我国新能源汽车产业的发展进行研究就显得很有必要。本文对新能源汽车碳排放交易进行了探讨,提出了新能源汽车碳排放交易机制和基于新能源汽车碳排放交易机制的两种获得均衡碳价的方法,并且对不同因素变动对消费者行车选择的影响进行了深入研究,得出了以下四点结论:

(1)在消费者面临购车选择的情况下,当市场碳价高于均衡碳价时,高碳价带来的收益能够弥补两种车型之间成本差额,理性的消费者倾向于购买新能源汽车;反之,则更倾向于购买常规动力汽车。政府可以参考均衡碳价,利用买入或卖出碳排放额、制止不正常交易行为等手段,将市场碳价维持在某一适当区间内,以促进新能源汽车的推广和使用。

(2)一般而言,私家车的行车里程随着碳价的升高而下降,但对低收入群体来说,反而出现了随着碳价升高,私家车行车里程增加、碳排放额出售量减少的现象,碳排放额作为一种特殊的商品呈现出了劳动力市场中劳动力供给的某些特性。总的来说,预算的增加促使消费者增加行车总里程,同时尽可能买入碳排放额以满足私家车的使用意愿,增大私家车的里程占比。

(3)强烈的用车倾向使得消费者对碳价的敏感程度有所下降,为了维持私家车的使用意愿,消费者宁愿付出更多的使用成本。政府可以根据减排目标和当地交通状况,对私家车的相关政策、配套设施建设等用车倾向影响因素进行合理调节,以达到低碳和缓解交通压力的目的。

(4)初始碳配额的增加意味着消费者用车成本的下降,尤其是对低排放人群来说,意味着可出售碳排放额的增加和收入的提高。用车成本的下降使得消费者行车预算相对提升,行车里程也随之增加。尤其是对于新能源汽车车主,这种作用效果更为明显。政府应合理设置初始碳配额,避免因初始碳配额过高而引起的减排约束力下降。

本文也存在一些不足之处。如果新能源汽车碳排放交易机制率先在某一区域内实施,那么外来车辆的碳排放情况就无法进行监管,只能将该机制的实施范围进一步扩大才能解决这一问题。此外,本文假设电价是稳定不变的,但事实上,电价是阶梯变化或在一定范围内波动的。尤其是引入新能源发电机制和碳排放交易后,碳价的变动对电价和消费者的行车行为都有一定影响。这一问题有待未来进行深入的研究。

◎ 参考文献

[1]陈红敏.个人碳排放交易研究进展与展望[J].中国人口·资源与环境,2014(9).

[2]范如国,冯晓丹.“后补贴”时代地方政府新能源汽车补贴策略研究[J].中国人口·资源与环境,2017(3).

[3]李健,朴胜任.个人碳交易模式和运行机制研究[J].干旱区资源与环境,2014(10).

[4]李军,王善勇,范进,赵定涛.个人碳交易机制对消费者能源消费影响研究[J].系统工程理论与实践,2016(1).

[5]杨选梅,葛幼松,曾红鹰.基于个体消费行为的家庭碳排放研究[J].中国人口·资源与环境,2010(5).

[6]杨洲木,王文平,张斌.低碳绿色型产业升级进程中的政策干预机理——基于新结构经济学理论框架[J].经济评论,2017(3).

[7]张海斌,盛昭瀚,孟庆峰.新能源汽车市场开拓的政府补贴机制研究[J].管理科学,2015(6).

[8]张明志,孙婷,李捷.中国制造2025的碳减排目标会实现吗[J].广东财经大学学报,2017(4).

[9]Alberto,M.Zanni,Abigail,L.Bristow & Mark Wardman.The potential behavioural effect of personal carbon trading: Results from an experimental survey[J].Journal of environmental economics and policy,2013,2(2).

[10]Charles,R.,Yves,C.,Damien,P..Would personal carbon trading reduce travel emissions more effectively than a carbon tax?[J].Transportation Research Part D: Transport and Environment,2015(35).

[11]Fawcett,T.,Personal carbon trading: A policy ahead of its time?[J].Energy policy,2010(38).

[12]Fleming,D.Tradable quotas: Setting limits to carbon emissions[R].Elm Farm Research Centre,Newbury,1997.

[13]Jin Fan,Yao Li.Allowance trading and energy consumption under a personal carbon trading scheme: A dynamic programming approach[J].Journal of cleaner production,2016(112).

[14]Jun Li,Jin Fan,Dingtao Zhao,et al.Allowance price and distributional effects under a personal carbon trading scheme[J].Journal of cleaner production,2015,103.

[15]Li Guzman,Clapp,A. Applying personal carbon trading: A proposed ‘Carbon,Health and Savings System’ for British Columbia,Canada[J].Climate policy,2017(17).

[16]Lulu Shao,Jun Yang,Min Zhang.Subsidy scheme or price discount scheme? Mass adoption of electric vehicles under different market structures[J].European journal of operational research,2017,261(3).

[17]Niemeier,D.,Gould ,G.,Karner,A.Rethinking downstream regulation: California’s opportunity to engage households in reducing greenhouse gases[J].Energy policy,2008,36.

[18]Panos,L.,Stylianos,V.A quantitative model of accelerated vehicle-retirement induced by subsidy[J].European journal of operational reaearch,2011(211).

[19]Yao Li,Haonan He,et al.Can personal gasoline permit trading be effective?[J].Journal of cleaner production,2017,142(1).

 
汪挺松,邢正,孙正佳
《珞珈管理评论》 2018年第02期
《珞珈管理评论》2018年第02期文献

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