国内外碳市场研究趋势分析及对云南的启示
郭婷婷，马敏象，谷建龙，冯 欣，倪诚蔚
（云南省科学技术情报研究院，云南 昆明 650051）
碳交易体系是指以控制温室气体排放为目的，以温室气体排放配额或温室气体减排信用为标的物所进行的市场交易[1-5]。随着气候变化成为国际社会持续关注的热点议题，碳市场作为应对气候变化、降低温室气体排放的有力手段逐渐受到各国政府重视，学术界也不断对其相关内容进行深入研究。为了探究近20年来国内外学者们对碳市场相关内容的研究情况、发展脉络以及研究热点等问题，本文采用Web of Science（WOS）和中国知网（CNKI）平台数据库中检索得到的4069篇期刊论文作为样本文献进行分析研究，总结出对云南碳市场发展较为显著的金融财税工具、涉农林业碳汇及区块链信息技术等三点启示，并结合云南实际提出相应建议，为学术研究及云南碳市场建设提供一定的参考。
1.1 数据来源情况
本文对国外碳市场研究的数据均来源于Web of Science文献资源平台下的核心合集数据库SCIEXPANDED、SSCI、CPCI-S、CPCI-SSH和ESCI。碳市场研究的是较为宏观和系统化的问题，为了全面探究国内外学者在该主题下研究的主要范围及热点趋势，经过多次检索试验后，在保证文献权威性和查全率的条件下，选定以“碳市场”为检索关键词进行“T=carbon market”的主题检索，并筛选出2000—2021年发表的文献数据1093篇；
对国内碳市场研究的数据均来自于中国知网（CNKI）的全文数据库，为保证原始数据的全面性和可靠性，在中国知网中选择高级检索，设定检索条件为期刊检索，以“主题=碳市场”为检索式，设定时间跨度为2011年12月15日—2021年12月15日，检索条件为精确，共检索出文献数据2976篇。设定碳市场为主题检索关键词一方面可以保证“碳市场”研究文献数据的全面性；
另一方面根据多次检索测试分析情况发现以“碳市场”为检索主题词获得的数据更有利于形成自然聚类，展现出的聚类知识图谱边界更为清晰。
1.2 研究方法
1.2.1 研究热点
研究热点是指在一段时间内，有内在联系的、数量相对较多的、研究主题类似或相关性较强的一批论文所探讨的研究问题或专题[6]。关键词是作者对研究内容的高度概括和提炼，是具有主题内容特征、并具有实质意义的自然语言，是文献主旨的概括体现。关键词出现的频率可以看作是该研究领域的热点问题。本研究通过对Web of Science 和CNKI下载的以“碳市场”为主题的文献数据，利用可视化计量分析软件Cite Space进行主题词及关键词共现分析，采用TopN%阈值设定的方式，以一年作为时间切片提取每个时间切片中频次出现排名前50的共现词网络并进行聚类，分别形成国内外碳市场研究主题的知识聚类图谱[7，8]（见图1和图2）。
图2 国内碳市场研究关键词聚类图
从图1可以看出，对国外碳市场研究主题下的文献数据进行主题词和关键词进行共现和聚类分析后，得到八个聚类，按照聚类从大到小分别是#0碳价、#1碳中和、#2低碳导向、#3碳市场建立、#4可再生能源、#5农业碳市场项目、#6巴黎协定碳市场、#7广义回归神经网络。
图1 国外碳市场研究主题聚类图
从图2可以看出，通过CiteSpace软件进行关键词聚类分析生成的知识图谱折射出碳市场的热点问题现状，截取相关性最高的点，形成了包括#0“碳减排”、#1“碳排放交易”、#2“排放交易体系”、#3“应对气候变化”、#4“环境交易所”、#5“绿色债券”等6个聚类标签。
1.2.2 研究趋势
突现词是指短时间内使用频率骤增的关键词，可以说明在某一时期内该领域研究的发展趋势和变化规律[9]。在CiteSpace软件中，突现词的变化可以看出研究前沿的发展变化趋势[10]。通过CiteSpace软件对关键词进行突现分析，得到国外碳市场研究具有高突现值的23个节点突现词和国内碳市场的40个突现词（见图3和图4），结合高突现值的相关文献进行综合分析，探索国际碳市场研究热点问题的变化趋势。
图3 国外碳市场研究突现节点词汇图
2.1 国际碳市场研究热点与趋势分析
2.1.1 国际碳市场概况
截至2021年1月，全球累计共有24个运行中的碳市场，涉及的GDP占全球总量的54%，覆盖了全球温室气体排放总量的16%，是碳市场启动时期覆盖率的3倍。2020年，全球碳市场交易规模达2290亿欧元，同比上涨18%，碳交易总量创纪录新高，达103亿t。其中，欧洲碳交易占据全球碳交易总额近90%；
北美区域碳市场——西部气候倡议组织（WCI）和区域温室气体倡议组织（RGGI）总市值增长16%，分别达到220亿欧元和17亿欧元，分别占2020年全球碳交易总额的9.6%与0.74%[11]。
欧盟碳市场是全球建立最早、规模最大、交易最活跃的碳市场[12]。欧盟碳市场发展经历了三个周期：从最初的电力能源企业配额交易，到第二周期中的航空企业、电解铝企业纳入履约范围，到第三周期的钢铁、水泥排放配额交易，形成以线性系数1.74%递减的动态机制，保持着配额免费发放、企业购买和配额拍卖三种交易模式。
美国的强制性、基于市场的CO2减排限额与交易平台——区域温室气体减排行动（RGGI）采用的交易机制以分配配额拍卖为主，占比超过90%，形成了以“上限—贸易—投资”的运作机制，即投资能效等项目可以降低终端电力需求，从而减少发电量和排放，降低企业配额需求，降低配额成本。
韩国碳排放权交易市场（KETS）在配额分配机制上，则采用了免费分配和拍卖两类碳排放额分配方法，对水泥、炼油和航空三个行业的碳排放使用基准线法进行核算。控排企业履约方式较为灵活，企业可以将外部减排项目获得的减排量用于自身碳排放的抵消，额度不超过排放总量的10%；
同时碳市场允许配额跨期储存和预借以稳定碳市场价格。
2.1.2 国际碳市场研究热点分析
以图2国外碳市场研究主题聚类为基本框架，根据技术相关性原则，结合对数似然率聚类算法，基于词频甄选该聚类主题内的热点主题词，对每个聚类下相应的高频共现标示词进行汇总梳理，分析得出2000—2021年国际碳市场研究热点大致可归为以下四个方面：
一是对碳市场交易体系构成要素的研究保持热度。共现标示词有：清洁发展机制、CER市场、绿色债券、碳价决定因素、碳价动态联动效应分析、低碳战略、欧洲碳市场、中国碳市场试点、交易方案、中国碳定价、排放津贴、碳排放交易机制、碳市场治理、许可证分配、金融监管、碳市场动态研究等。碳市场的概念，最早来自于《京都议定书》框架下的国际排放交易、联合履约及清洁发展三个机制。CER指经过方法学核证的排放量，是市场认可的可进行交易的排放量。在《京都议定书》的框架下，对碳市场构成要素的研究热点是交易机制构建、碳价格影响因素、碳经济政策刺激、碳金融工具等，可以看出欧洲和中国是全球最活跃的两个碳交易市场。
二是碳核算体系研究逐渐成为研究主要方向。共现标示为：碳排放源、可交易碳值、区域碳经济、方法学、转移排放、碳储量、碳强度约束、排污权交易、动态分析、基准模型等。碳核算是指根据科学方法摸清碳排放底数，量化碳排放额度和确定可交易碳排放量，包括了核算类型、核算范围和核算方法。碳核算方法有基于排放因子的计算法、质量平衡法以及实测法。碳核算体系的研究热点是区域核算、转移排放、碳值计算、基准模型方法学和碳排放源。
三是研究更加关注可再生能源在碳市场中的作用。共现标示词：生物质能供热、碳捕集、电厂改造、可再生能源利用、电厂CO2捕集、生物质-燃煤联合供热、燃烧后碳捕获、生物质利用等。可再生能源与碳市场的发展密不可分。《京都议定书》下的清洁发展机制，可再生能源项目产生的核证减排量是碳市场上最早的碳交易内容。对碳市场下可再生能源的研究热点，集中在生物质能源利用、二氧化碳捕集、电厂碳补集等方面。
四是低碳农业碳市场机制探索成为新兴研究方向。共现标示词有：农业碳市场项目、森林固碳量、碳储量、森林更新、欧洲牧场碳排放、小农复合林地、自愿森林碳市场、土地利用变化、森林恢复、雨林碳汇、土地控制。农业是温室气体排放的重要来源之一，农林固碳一直是该领域研究的主要内容。国际碳市场中有很多低碳农业项目，如造林、再造林、农林混合作业、森林保护、土地利用等。对森林碳汇、低碳牧场、复合林地固碳、森林修复、雨林固碳等成为农林碳市场研究的主要热点。
2.1.3 国际碳市场研究趋势分析
通过对国外碳市场研究突现节点词汇图的分析，可以看出国际上对碳市场相关的研究最早始于2002年，一直持续到2021年，可以分为初期、中期和后期三个不同的阶段：
早期研究阶段开始于2002年，一直持续到2012年，关键词有清洁发展机制、碳排放交易、京都议定书、碳中和、气候变化、森林砍伐及退化碳减排、欧盟碳减排、可持续发展等。从关键词来看，这一时期碳市场的研究主要围绕《京都议定书》框架下的减排机制之一的清洁发展机制，以及该机制下的碳交易以及气候变化等相关问题，更多聚焦于国际合作机制、可持续发展等宏观政策、运行机制相关问题。2005年《京都议定书》正式生效，碳市场发展迅速，与此同时碳市场成为学术界的研究热点，这一时期对碳市场的研究呈现出以《京都议定书》所制定的三种减排交易机制为主要研究方向。随后气候政策、环境政策相继出台，各级政府加大力度整治环境，强化控排减排目标，追求整个社会的可持续发展。
中期研究阶段开始于2011年前后，一直持续到2016年，主要关键词包括生态效益、支付方式、模型、生物多样性、治理、项目、管理、保护等。从关键词可看出这一时期学界的研究更加关注碳交易方面的具体行为，如碳减排伴随的生态效益、支付方式、交易模型、项目管理、执行、生态保护等。这一时期的研究以微观层面为特征，对碳市场本身的关注有所下降。《京都议定书》的第一承诺期在2012年底到期，发达国家的参与度下降，CDM市场没落。这段时期，研究的热点已由碳市场逐渐转变为碳减排项目的管理、执行及其带来的生态和经济效益等。
后期研究阶段开始于2017年，持续至今，主要关键词有试点、二氧化碳减排、电力等。在《京都议定书》到期国际碳市场下滑后，中国政府于2013年开始启动国内碳交易试点工作，到2015年宣布建立中国国内的碳排放权交易市场。这一段时期内，中国成为碳市场最活跃的参与国，我国参与该领域的研究学者不断增加。从关键词可看出，试点项目、二氧化碳排放和电力系统碳减排是这一时期的主要研究热点。
2.2 国内碳市场研究热点与趋势分析
2.2.1 国内碳市场概况
2017年12月，以配额、核证自愿减排量（CCER）为基础交易产品的全国碳排放权交易市场正式开始。截至2021年，七个碳排放权交易试点中，北京、天津、上海、广东和深圳五个试点地区完成了八次履约，湖北和重庆地区完成了七次履约[13]。2021年，全国七个试点碳市场累计完成线上配额交易4603万t，线上交易额达到15.41亿元，平均成交价达到33.47 t/元，其中北京碳市场平均成交价最高，价格波动最大；
深圳碳市场平均成交价最低；
广东市场交易总量和总交易额最多，市场最为活跃；
重庆试点碳市场总交易量和总交易额最少，市场最不活跃[14]。全国碳市场已经开始了第一个履约期，并采用行业基准法向被纳入企业进行配额的免费分配[15]。中国的碳市场交易机制，采用的是碳排放配额总量控制和初始分配的方式，即先由政府确定履约期间的碳排放配额总量，然后控排单位通过初始分配获得碳排放权配额。初始配额的分配北京、上海、重庆和湖北采用无偿分配；
天津、深圳、广东采用的是有偿分配与无偿分配相结合的方式[16，17]。
2.2.2 国内碳市场研究热点分析
在图2国内碳市场研究关键词聚类图谱的基础上，梳理聚类下面的标示词形成聚类关键词词汇表见表1。
通过对图2和表1中的聚类及关键词共现网络进行分析，可将现阶段国内碳市场领域的热点研究内容大致归结为“排放交易体系”“应对气候变化”“环境交易所”及“绿色债券”四个方面。
表1 关键词共现网络聚类表
碳排放权交易体系建设。聚类排前三的#0“碳减排”、#1“碳排放交易”、#2“排放交易体系”都是和碳排放权交易相关的内容，涉及的共现标识词为：碳排放权交易；
水泥行业；
中国电力企业联合会；
技术指南；
结题验收；
协同减排；
模式设计与应用；
供应链融资；
清洁发展机制项目；
碳排放权；
碳排放交易；
VCS/VCU；
世界经济论坛；
行业覆盖范围；
交易成本；
日本环境省；
生产决策；
经验及启示；
气候资金；
排放配额；
碳交易市场；
配额分配；
碳交易试点；
中国碳市场；
第三方核查机构；
基准线法；
二氧化碳排放量；
《巴黎协定》；
历史排放法；
《低碳社区试点建设指南》。
应对气候变化与碳交易。涉及的共现标识词为：气候融资；
气候资金；
碳资产管理；
温室气体排放权交易；
天气气候；
应对气候变化；
碳排放交易市场；
可再生能源；
气候变化适应；
配额分配。
交易平台建设。涉及的共现标识词为：碳交易试点；
碳交易市场；
环境能源；
污染物排放权；
排放权交易；
交易平台；
温室气体；
后京都时代；
碳排放量；
环境权益交易。
碳金融。涉及的共现标识词为：低碳经济；
绿色金融；
低碳转型；
风险管理；
碳金融市场；
碳金融风险；
碳市场监管；
copula函数；
风险价值；
碳排放权交易。
2.2.3 国内碳市场研究趋势分析
从2011年到2021年，国内碳市场研究的演进趋势分为三个阶段：
第一阶段是2011—2015年，这一阶段是中国碳市场研究的热点年份，聚类年份主要也出现在这几年，这一时期最高突现值为清洁发展机制/CDM。这几年是在欧盟的带领和影响下，《京都议定书》形成的排放交易（ET）、清洁发展机制（CDM）联合实施（JI）这三种碳交易机制在中国实施最重要的阶段。
第二阶段是2016—2019年，由于受国际碳市场不利的影响，在这个阶段中国开始研究并建立中国国内的全国碳排放交易市场，突显值最高的关键词为“全国碳市场”。
第三阶段是2019—至今，随着全国碳市场的建立和逐步完善，在这个阶段突显值最高的关键词为“碳交易价格”，说明对定价、价格的走势等的研究成为了热点并将在一段时间内成为研究的趋势。
3.1 研究结论
3.1.1 国际到国内、总体到局部是碳市场研究的主要演变趋势
国际碳市场的研究，从早期围绕《京都议定书》框架下的国际合作减排机制、可持续发展宏观政策体系及相应的运行机制，逐步演变为中期对减排项目层面的生态效益评估、经济效益、项目管理标准化的研究，最终呈现出以电力系统减排、碳价格影响因素、碳经济政策刺激及碳金融工具为方向的发展趋势。国内碳市场研究与国际呈现出相似的演变趋势，早期围绕清洁发展机制的减排机制框架性问题，中期碳交易项目开发成为研究主要内容，后期演变为对全国碳市场的建立完善以及金融财税支持政策的研究。国际碳市场研究数据显示，自《京都议定书》到期后，国际碳市场出现明显下滑，碳市场研究热度也随之下降；
与此同时由于我国的减排承诺及国家发展战略需要，中国碳市场研究反而逐步增长保持热度，形成了以中国排放权交易、中国碳市场建设、低碳经济、碳市场监管为研究热点的发展方向。
3.1.2 中国机构已成为碳市场研究领域的主要力量
经过统计得出，2000—2021年中国科学院在Web of Science发表碳市场相关论文42篇，平均发文时间是2014年，是碳市场主题发文量最高的研究机构；
清华大学次之，发文量38篇，平均发文时间为2015年；
北航大学排名第三，发文量28篇，平均发文时间是2016年；
发文量排名前十的机构中，中国占了7位，说明中国机构是碳市场研究的主力，在Web of Science发表的研究成果最多。
3.1.3 低碳农业市场机制探索成为新兴研究新方向
在低碳农业与可持续发展的全球共同目标下，碳市场对农场、林业和生物多样性环境种植的经济与就业影响、碳交易机制对生物多样性森林生态系统的影响、以及碳排放交易对可再生能源的投资影响等，低碳农业在碳市场化道路上的探索已成为碳市场研究的新兴方向，农业碳汇事业发展具有极大潜力。
3.2 启示
3.2.1 碳市场发展离不开金融工具与财税政策的支持
碳市场是通过碳排放权及配额在市场交易过程中实现资源配置提高能源效率的一种手段。碳排放额度作为一种新的金融工具，目标在于帮助限制二氧化碳的排放应对全球气候变暖。碳—能源—金融是碳市场上不可分割的动态系统。碳配额分配机制、碳价格波动影响要素、碳市场风险管理、能源价格、宏观经济驱动因素、碳价调控及定价机制等碳金融与财税工具是碳市场研究的重要的分支内容。因此，碳市场的蓬勃发展离不开金融工具和财税政策的有力支持。
3.2.2 森林碳汇是未来碳市场发展的主阵地
不同行业和地区的二氧化碳减排边际成本存在较大差异，碳市场的建立允许合理抵消比例。通过退化森林改造、再造林项目实施，为森林提供可持续的经营管理，保护和增加森林碳储量，同时还可以改善目标地区的农村生计；
对废弃农田进行植树造林，通过自然再生，转化为碳森林，实现固碳，减少农业活动排放。森林碳汇项目的实施有利于森林生态系统恢复，保护地球生物多样性和生态系统，有助于提高目标地区农业人口生活水平，发挥林业碳汇交易在生态产品价值实现和乡村振兴战略中的作用[18]。
森林碳汇是未来碳市场发展的主要趋势，森林碳汇具有巨大的发展潜力。
3.2.3 区块链推动碳交易机制创新是碳市场发展的新方向
区块链作为一种新兴的现代信息技术，具有去中心化、高安全性、公开透明和可追溯的特点[19]，在碳市场交易中的碳价定价机制、碳价信息披露、碳排放权资源管理和碳配额分配等领域引入，以智能合约的方式进行自制化运行，有助于降低碳市场交易管理成本、提高交易效率，同时有效加强监管力度，是未来碳资产管理与碳价值重塑的新兴发展方向。
4.1 以金融工具、财税政策促进云南碳市场健康发展
2021年8月，中国人民银行昆明中心支行、云南省财政厅等九部门联合印发了《关于云南省加快绿色金融发展的意见》。云南省已经在普洱、曲靖、红河等六个州市落地了绿色金融示范区建设，云南绿色信贷规模稳步增长，重点支持了基础设施绿色升级、清洁能源、生态环境修复等领域[20，21]。碳市场的发展离不开碳金融市场的发展，碳市场发展需要构建更加合理的碳金融市场评价体系、创新绿色债券、碳基金、碳股权债券等金融工具，才能打通货币传导机制，释放基础货币的流动性，精准支持具有显著减排效益的领域发展，促进碳市场的健康良性发展。云南应当结合自身碳资源价值，出台相应更加聚焦于碳市场发展的金融财税绿色政策措施，逐步提高碳资源绿色信贷投放比重、积极支持开发碳金融产品体系，通过碳金融工具的利用，助力企业盘活存量碳资产，挖掘碳减排潜力、促进云南碳市场的良性循环发展。
4.2 积极发展森林碳汇打造云南碳市场特色
碳交易是促进经济低碳、绿色、可循环高质量发展的市场化的资源配置手段。森林碳汇、涉农碳减排、低碳农业市场化有利于降低减排成本，是助推乡村振兴战略、低碳发展的重要实践。云南作为全国清洁能源大省和森林资源大省，碳汇项目开发一直走在前列。在清洁发展机制（CDM）框架下获得注册可进行交易的项目数量达到159个，居全国首位。林业类中国核证自愿减排（CCER）项目开发和备案数量也位居全国前列。云南丰富的森林资源，生态环境优势显著，有利于大力发展森林碳汇市场。云南应当利用已有资源鼎赋，积极探索以“农村要素”为特征的碳市场交易体系建设，通过碳市场机制将森林固碳、低碳农业的生态价值转化为经济价值，建立生态保护与碳汇产业发展之间的良性循环。
4.3 利用科技创新助力云南碳市场建设
云南应加强碳市场领域中不同森林和涉农排放的方法学、可交易碳值、碳储量、动态分析、转移排放、基准模型等核心关键技术的攻关，加大以大数据、区块链等信息技术在碳市场、碳排放权交易资源储备、碳足迹认证及配额划分中的应用创新，以科技赋能碳市场机制创新，突出云南资源鼎赋优势，为云南碳市场发展提供强有力的科技支撑。
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