一、碳定价概况：从经济学理论到《京都协议书》

（一）碳定价理念的起源：解决环境问题，政府干预势在必行

自二十世纪中叶以来，环境污染问题日趋严峻。从经济学角度来看，环境资源具有非竞 争性（一个使用者对该物品的消费并不减少它对其他使用者的供应）和非排他性（一个 使用者对该物品的消费并不影响其他使用者消费），是典型的公用物品。这就会导致生 产者肆意污染环境却没有承担相应的成本，环境污染的负外部性无法得到妥善解决。

在崇尚市场经济的西方，经济学家们期望用市场机制这只“看不见的手”自动合理配置资 源，来解决污染问题。诺贝尔经济学奖获得者罗纳德·哈里·科斯在论文《社会成本问题》 中提出的科斯定理，为这一方法提供了理论基础。科斯认为在交易费用为零和产权明确 的情况下，外部性因素不会引起资源的不当配置，因为当事人（外部性因素的生产者和 消费者）将会进行谈判，使双方的利益最大化，即将外部性因素内生化。

科斯定理具有其局限性。现实经济生活中，交易费用不可能为零，明确产权时也有可能 出现权力的寻租从而导致不公平现象的出现，这一运行机制虽然仅存在于理想状态中， 但为解决环境污染问题提供了一个良好的思路。

温室气体的过量排放是现今环境问题的重要组成部分。这一行为和其他环境污染行为一 样，具有明显的负外部性，即温室气体排放造成的负面效应并未完全转移至温室气体排 放方，整个人类社会都承担了气候变化的恶果，这就会导致社会的实际碳排放量大于最 优碳排放量。但气候无法像具体的河流一样分配产权，所以单靠市场调节手段根本无法 解决温室气体超排的问题，政府的干预势在必行，为温室气体定价的理念在此背景下应 运而生。由于二氧化碳是对全球变暖贡献最大的温室气体，该机制又被称为“碳定价”。

1968 年，美国经济学家戴尔斯（Dales）首先提出了“排放权交易”，即建立合法的污染物 排放的权利，这种权利通常以排放许可证的形式表现出来，并允许这种权利像商品一样 被买卖。此后，很多研究者都从不同的角度研究了排放权交易制度的构成要素、分配原 则、市场监管等问题，为排放权交易实践奠定了坚实的理论基础。

由于温室气体的种类繁多，不同温室气体对地球温室效应的贡献程度不同，为统一度量 整体温室效应的结果，科学家使用了一种新的单位，二氧化碳当量（Carbon dioxide Equivalence， CO2e）。一种气体的二氧化碳当量为这种气体的吨数乘以其产生温室效应 的指数。这种气体的温室效益的指数叫全球变暖潜能值（Global warming potential，GWP）， 该指数取决于气体的辐射属性和分子重量，以及气体浓度随时间的变化状况。对于某一 种气体的温室变暖潜能值表示在百年时间里，该温室气体对应于相同效应的二氧化碳的 变暖影响。正值表示气体使地球表面变暖。以甲烷为例，其 GWP 指数为 28，意味着每 排放 1 吨甲烷，相当于排放了 28 吨二氧化碳当量。为了将全部温室气体定价，碳价的单 位是一般为货币/吨二氧化碳当量。

（二）碳定价的主要形式：碳税、碳排放交易机制、碳信用机制

碳税是最为简单直观的手段，即政府对企业的排碳行为征税，此举可以提高企业的排碳 成本，企业为提高利润不得不进行减排，使碳排放量趋近于社会最优排放量。碳税的主 要实现手段有提高税率、拓展碳税覆盖范围，废除碳税豁免和征收碳关税。

碳排放交易机制最初是由联合国为应对气候变化、减少以二氧化碳为代表的温室气体排 放而设计的一种新型的国际贸易机制。1997 年各缔约国签署的《京都议定书》，确立了 三种灵活的减排机制：

排放权贸易（ET）机制：同为缔约国的发达国家将其超额完成的减排义务指标，以贸易 方式（而不是项目合作的方式）直接转让给另外一个未能完成减排义务的发达国家。

联合履约（JI）机制：同为缔约国的发达国家之间通过项目合作，转让方扣除部分可分 配的排放量（AAUs），转化为减排单位（ERUs）给予投资方；

清洁发展机制（CDM）机制：履约的发达国家提供资金和技术援助，与发展中国家开展温室气体减排项目合作，换取投资项目产生的部分或全部“核证减排量”（CERs），作为 其履行减排义务的组成部分。

除了《京都议定书》规定的三种机制之外，还有一个自愿减排机制（VER），主要是一 些企业或个人为履行社会责任，自愿开展碳减排及碳交易的机制。总的来说，排放权贸 易（ET）机制和联合履约（JI）机制都是在总配额不变的情况下的交易，ET 机制通过金 钱直接购买，JI 项目则通过项目进行，二者都不会创造出新的碳排放配额，但清洁发展 机（CDM）却可以创造出新的配额。

配额从供给端限制碳排放。如果说碳税是通过提升价格从需求端减少碳排放量，那么碳 配额就是通过政策直接限制碳排放量（供给端），然后建立碳排放交易市场，再发挥市 场对资源的配置作用，排碳较多的经济实体向排碳低的经济实体购买排放权，排碳成本 的上升会刺激其向低碳转型的决心；排碳较低的经济实体可以将配额出售，获得额外的利润，还能以更低廉的生产成本在市场上获得竞争优势，从长远来看，碳密集型的企业 将会逐步被淘汰，低碳企业才能够可持续发展。《京都协议书》为国家与国家之间的碳 排放权交易设立了蓝本，各国在此基础上根据国情的不同制定了不同国内碳排放权交易 政策。

碳信用的存在独立于其他碳定价机制之外。碳信用签发是指向正在执行已批准减排活动 的项目提供可交易减排量的过程。因为碳信用的产生基于自愿原则，而在其他碳定价机 制中，受约束实体的履约是义务性的。可以说碳信用实际上是对自愿减排机制（VER） 的升级和补充。主要的碳信用机制可以分为三类：国际碳信用机制、独立碳信用机制、 区域、国家和地方碳信用机制。

碳交易市场亦分一、二级市场。碳交易市场与股票、债券市场十分类似，亦可被分为一 级、二级市场，只不过融资行为变成了融碳行为。一级市场为发行市场，即创造碳排放 权配额和碳信用。碳排放权配额有免费发放和拍卖两种方式获得，主导权一般掌握在政 府手中。二级市场是碳资产和碳金融衍生品交易流转的市场，只不过目前大多数交易在 企业之间达成，没有像股票市场一样大量的个人投资者。一级市场（发行市场）是二级 市场（流通市场）的基础和前提，碳排放配额和碳信用进入二级市场必须先经过一级市 场；待企业完成年度的碳核查后，将已使用的碳排放配额上缴然后由政府或第三方机构 统一注销，完成循环。

二、碳定价机制发展现状：61 国已实施碳定价机制控排

（一）国际发展现状：从《京都协议书》到《巴黎协定》

1.碳税

芬兰是世界最早将碳定价理念应用于实践的国家，在 1990 年通过了征收碳税议案。随后 挪威、瑞典、丹麦等北欧国家先后开始征收碳税，2019 年是新增征收碳税国家最多的一 年（6 个），截至 2020 年，共有 30 个国家和地区征收了碳税。定价方面，发达国家的 定价较高，如瑞典，碳税价格高至 119 美元每吨二氧化碳排放当量；发展中国家的定价 水平较低，如乌克兰、墨西哥和波兰的定价均不足 1 美元每吨二氧化碳排放当量。

2.碳排放交易体系

从 1997 年《京都协议书》获得通过到现在，碳排放权交易市场已经发展了二十多年，在 这期间，碳排放权交易市场从经济学家论文中的一个抽象概念成为了现实，根据世界银 行统计，截至 2020 年，全球共有 31 个碳排放交易体系。

我们把这二十多年分为了 5 个不同的发展阶段：

酝酿阶段（1997-2005）：尽管《京都协议书》获得了通过，但碳排放权交易体系并没有 迅速建立，原因就在于 2001 年 3 月，美国布什政府以“减少温室气体排放将会影响美国 经济发展”和“发展中国家也应该承担减排和限排温室气体的义务”为借口，宣布拒绝批准 《京都议定书》，随后加拿大也宣布退出《京都协议书》，这两个发达国家仅占当时全 球人口的 3%-4%，但却排放了 25%-30%的二氧化碳。他们的退出对于建立碳排放权交易 市场是一个重大的打击。酝酿阶段期间，各个签署国也经历了多方斡旋和谈判，又通过了一系列的宣言、协议和文件，如 2001 年的《马拉喀什协议文件》、2002 年的《新德 里宣言》，敲定具体细节，推动《京都协议书》的实施，促进国际碳交易机制的发展。

值得一提的是，尽管美国没有批准《京都协议书》，但却是是最早建立自愿型减排交易 市场的国家。2003 年成立的芝加哥气候交易所（CCX）是全球第一个自愿型温室气体减 排量交易的先驱组织和市场交易平台。2004 年，芝加哥气候交易所成立了芝加哥气候期 货交易所（CCFE），交易环境类衍生品。

快速发展阶段（2005-2009）：2005 年 2 月 16 日，《京都协议书》正式生效，碳排放权 成为了全球范围内的可交易商品，标志着世界进入碳交易元年。同年，全球首个碳排放 交易体系-欧盟碳排放交易体系（EUETS）正式建立。这几年间，碳排放的交易量和交易 额都迅速发展，交易量从 2005 年的 3.3 亿吨增长到 2009 年的 87 亿吨，交易额从 110 亿 美元增长到 2009 年的 1437 亿美元，复合增长率 CAGR 达到 161.3%。

停滞阶段（2009-2012）：自 2008-2009 年全球金融危机以来，一些发达国家大量的工业 生产活动几近停止，导致其温室气体排放减少，从而降低了对碳资产的需求量。需求量 的减少和供给量的稳定造成了配额过剩，碳交易市场发展陷入停滞，2009-2012 年的交易 量、交易额基本与 2008 年持平。

低谷阶段（2012-2017）：2012-2013 年上半年，由于欧洲持续下滑的经济以及《京都议 定书》第一承诺期的到期，第二阶段谈判各方始终无法达成共识，使得以欧盟碳排放交 易体系（EU ETS）为主体的全球碳市场低迷不振，各类碳单位价格跌至冰点，2012 年的 平均交易价格仅为 7.7 美元，不足 2011 年 18 美元的一半。

重振阶段（2017 至今）：2015 年 12 月巴黎气候协定获得通过，2016 年 170 多个国家的 领导人在协议书上签字并于同年 11 月 4 日正式生效，全球碳市场也开始回暖，交易量与 交易额连年上升，2020 年的平均交易价格达到 27.3 美元，基本恢复到了经济危机前的交 易价格。

3.碳信用

全球碳信用量的签发量以 2012 年为时间节点，分为三个不同的阶段。2012 年以前， 碳信用项目注册量和签发量一直稳定增长，但于 2012 年当年突然激增。原因在于《京 都议定书》第一个承诺期结束前各项目急于完成注册和签发减排量，以避免 2012 年 后清洁发展机制下的核证减排量在进入欧盟排放交易体系（当时京都碳信用最大的买 家）时受到各种新规的限制。自 2013 年呈现断崖式下跌的原因在于《京都协议书》第 二期谈判毫无进展，全球碳市场低迷，供给大大超过需求，企业靠配额就可以履约， 碳信用市场自然也受到影响。

《京都协议书》通过后，其内容中的清洁发展机制（CDM）和联合履约机制（JI）一 直是全球最主要的碳信用签发渠道。截至目前，清洁发展机制是碳信用最大的签发渠 道，签发量占全球 50％以上。尽管联合履约机制过去四年未签发任何碳信用，但由于 2015 年前签发量巨大，联合履约机制仍是碳信用第二大签发渠道，约占全球总量的 22％。2015 年《巴黎协定》通过以后，新的碳信用机制上线，清洁发展机制下的碳信用签发数量逐渐下降，这表明由清洁发展机制 / 联合履约机制主导的全球碳信用市场 已结束，但《巴黎协定》下这些碳信用机制的未来仍然不确定，碳信用市场的未来前 景也不甚明朗。

与此同时，独立碳信用机制的活跃度正在增长。越来越多的公司通过独立的碳信用机 制购买自愿减排量。根据世界银行统计，在过去的几年中，独立碳信用机制签发的减 排信用显著增长，2019 年占已签发总量的 65％，与 2015 年的 17％相比，增长了将 近四倍。最值得注意的是，2019 年核准减排机制（VCS）碳信用签发总量超过了清洁 发展机制。清洁发展机制年度碳信用签发额被其他碳信用机制超越的情况还是自 2006 年以来首次出现。

从行业角度来看，林业、可再生能源和垃圾行业占据碳信用签发量的前三位。其中林 业领域在过去五年中签发了最多的碳信用，占全球碳信用总量的 42％。我们推测是近 年来人类对森林碳汇的重视程度提高造成了这一现象。

2019 年全球通过碳定价机制募集到的资金总额达 450 亿美元，其中一半以上投入到了与 环境和发展相关的项目中。虽然碳定价机制的收益自 2016 年以来一直处于增长状态，但 是根据世界银行统计，全球多数地区碳价仍然过低，现有碳定价机制所覆盖的碳排放量 中约一半都低于 10 美元 / 吨二氧化碳当量。据碳定价高级别委员会估计，要想低成本 高效益地实现《巴黎协定》温控目标，每吨二氧化碳定价在 2020 年前至少需达到 40–80 美元，在 2030 年前达到 50–100 美元。国际能源署的可持续发展情景也表明，为确保与 《巴黎协定》相一致，碳价需设立在每吨 75 美元到每吨 100 美元之间。碳价迄今为止仍 远远低于预期：当前全球碳定价机制约束下的温室气体中仅有不到 5%的价格在 2020 年 达到了预期水平。

（二）中国碳交易市场概览：减排量交易市场率先起步，配额交易市场厚积薄发

由于中国尚未开始征收碳税，此部分我们将着重讨论中国碳交易市场的发展历程。中国 的碳交易市场主要分为减排量交易市场和配额交易市场两大部分，分别对应了前文所介 绍的碳信用和碳排放权交易。这两个交易市场的发展并不是同步的，中国的减排量交易 市场起步于 21 世纪初，配额交易市场则相对较晚，起步于 2011 年。

1.减排量市场

中国即是《京都协议书》的缔约国，又是最大的发展中国家，因此清洁发展机制（CDM）成为了减排量市场的重要组成部分。国内 CDM 的起点是 2002 年，荷兰政府与中国政府 签订内蒙古自治区辉腾锡勒风电场项目，拉开了 CDM 项目发展的序幕。2004 年 6 月， 中华人民共和国科学技术部颁布了《清洁发展机制项目运行管理暂行办法》，为 CDM 项 目在中国的发展提供了政策支持和法律保障，国内 CDM 项目的注册数量迅速上升，并 于 2006 年超过了印度和巴西，成为 CDM 项目第一大国。2011 年国家发改委又发布了《清 洁发展机制项目运行管理暂行办法》修订版，完善了项目申报程序和法律责任。

在 CDM 项目在中国运行的十余年内，项目在地理分布上呈现出西多东少，欠发达地区 多，发达地区少的局面。呈现这种局面的主要原因在于我国的清洁能源、可再生能源主 要分布在中西部地区，而且项目成本低于发达地区。四川、云南和内蒙古位居项目数量 的前三位，西藏虽地处西部但 CDM 项目数量为零，主要是因为西藏自然地理条件恶劣， 资源开发难度大，项目成本高。

从 CDM 项目减排类型来看，与新能源和可再生能源有关的项目数量占到了总注册项目 数量的 8 成，节能和提高能效和甲烷回收利用分居 2、3 位。从预估减排量来看，新能源 和可再生能源有关的项目占比依旧高达 63%，超过半数的减排量都由该类型项目贡献。

国内自愿交易市场机制有中国国温室气体自愿减排计划、福建林业碳汇抵消机制、北京 林业碳汇抵消机制等，但所占减排量交易市场的比例远不及清洁发展机制。但是 2012 年国家发改委出台了《温室气体自愿减排交易管理办法》，确立了国内的自愿减排交易 机制，提出了核证减排量交易（Chinese Certified Emission Reduction，即 CCER），区别 于清洁发展机制下的 CER。2013 年后，在 CDM 项目逐渐退出历史舞台，国内的 CCER 交易成为了自愿减排量市场的重要补充。

2.配额交易市场

在减排量市场蓬勃发展的同时，中国也紧锣密鼓的将建设配额交易市场的计划提上了日 程。2011 年 10 月，国家发展改革委下发《关于开展碳排放权交易试点工作的通知》， 批准在北京、天津、上海、重庆、湖北、广东和深圳开展碳排放权交易试点工作，该通 知打开了我国建设碳市场的大门。随后十年中国政府又出台了各类政策，不断探索，把 试点经验推广全国，并最终于 2021 年 1 月通过了《全国碳排放权交易管理办法（试行）》， 该文件明确了有关全国碳市场的各项定义，对重点排放单位纳入标准、配额总量设定与 分配、交易主体、核查方式、报告与信息披露、监管和违约惩罚等方面进行了全面规定， 是中国碳市场发展的又一里程碑。

2021 年 5 月 14 日，生态环境部根据《碳排放权交易管理办法(试行)》，组织制定了《碳 排放权登记管理规则(试行)》《碳排放权交易管理规则(试行)》和《碳排放权结算管理规 则(试行)》。这三大文件进一步规范了全国碳排放权登记、交易、结算活动，保护全国碳 排放权交易市场各参与方合法权益。

2021 年 6 月 22 日，上海环境能源交易所发布《关于全国碳排放权交易相关事项的公告》， 明确了碳排放权交易的交易场所、交易方式、交易时段、交易账户等相关事项，全国碳 交易市场呼之欲出。

我国的配额碳市场建设可以分为以下几个重要部分：1.确定覆盖范围和目标总量；2.确定 配额分配；3.测量、报告与核查（MRV）以及 4.履约机制建设。

确定配额总量和覆盖范围：2018年，国务院通过《全国碳排放配额总量设定与分配方案》，明确了全国碳市场总量和配额设定原则。配额总量设定的方法通常有两种，分别是“自上 而下法”和“自下而上法”，前者从宏观角度出发，按照碳排放强度和碳排放总量的减排目 标，结合经济发展水平制定配额；后者则从实体企业出发，根据控排企业的年排放量之 和，估算配额总量。中国目前采取两种方法相结合的原则。

全国碳市场覆盖石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、电力、航空八大行业，包括原 油加工、乙烯、电石等 18 个子行业。除此之外，其他企业自备电厂也按照发电行业纳入。

我国碳交易市场将以电力行业为突破口，率先展开交易，按照稳步推进的原则，成熟一 个行业，纳入一个行业。率先启动电力行业碳交易的原因有三：1）我国火电的规模很大， 我国发电能源是以煤为主的，能耗高，排放量约为一次能源消费的产生的二氧化碳排放 总量的三分之一；2）我国发电行业总体管理水平高，技术水平高；3）我国 7 试点碳交 易市场覆盖了约 186 家电力生产企业和 3 家电网企业，碳交易基础好。我国碳交易市场 首批纳入了 2225 家电力企业，企业数量上山东、江苏、内蒙分别以 338 家、216 家和 168 家居前三位。

分配方法：配额分配有免费分配和有偿分配两种方式。常用的免费分配的方法包括历史 法、历史强度法和基准线法。有偿分配主要分为拍卖和固定价格出售两种。目前我国主 要采用免费分配的方法，未来会逐步增加有偿分配的比例。

MRV:是一个名词组合，即“报告，测量与核查”（Measurement, Reporting and Verification）， 是监督碳市场正常运行必不可缺的流程。国家发改委和生态环境部多次发布做好年度碳 排放报告与核查及排放监测计划制定工作的通知。

履约机制：碳市场的履约包括两个层面内容：一是控排企业需按时提交合规的监测计划 和排放报告；二是控排企业须在当地主管部门规定的期限内，按实际年度排放指标完成 碳配额清缴。履约是碳排放权交易的重要环节，如果缺乏完善的履约机制，那么碳市场 的公信力和约束力会受到沉重打击。尽管我国不同的碳交易试点城市具有不同的未履约 处罚方法，但从履约率上来看，除重庆外的 6 个试点城市的历史履约率均在 96%，可以 认为国内的碳市场履约机制较为完善。

交易情况概览：截至 2019 年，七个碳交易试点中，北京、天津、上海、广东和深圳五 个试点地区已经完成了六次履约，湖北和重庆地区已经完成了五次履约。纳入七个试点 碳市场的排放企业和单位共有约 2900 多家，累计分配的碳排放配额总量约 62 亿吨。2019 年七个试点碳市场累计完成配额交易总量约 2291.09 万吨，达成交易额约 7.70 亿元。成 交价格方面，北京的成交均价最高，达到了 55.04 元/吨，湖北的成交总量和成交规模最 大，但价格偏低，只有 22.64 元/吨，重庆的成交均价最低，只有 16.73 元/吨。试点成立 以来，成交量逐渐上涨，说明企业已经接受碳市场，并积极进行碳管理。但是从平均成 交价上来看，我国的平均碳价偏低，距离为达成《巴黎协定》目标的 75-100 美元/吨还有 相当长的距离。

全国碳交易市场启动后，碳价较试点时期必有提升。但碳价的决定因素仍然是市场配额 供给和需求的均衡形势以及各行业的减排成本。根据 Refinitive 预测，在基准情景下，全 国碳交易市场启动后，碳价将会在 40 元/吨而 2030 年碳达峰前，碳价将会上升到 161 元 /吨；如果政府加大推进力度，对减排力度要求更为严格，碳价有望在 2030 年前达到 313 元/吨，与为达成巴黎协定的目标值接近。

（三）以史为鉴：欧盟碳定价机制对中国的启示

欧盟排放交易体系建于 2005 年，是全球首个国际排放交易体系，在 31 个国家运行（包 括 28 个欧盟国家，加上冰岛、列支敦士登和挪威）目前它依然是世界上最大的排放交易 体系，占国际碳交易总量的四分之三以上。欧盟的碳交易体系建设经验对于我国有重要 的参考意义，因为在领土面积上二者相似，GDP 总量相仿（2019 年数据），也都存在着区域发展不均衡的问题。

1. 碳税：在欧盟排放交易体系建立之前，芬兰、挪威、瑞典、丹麦这四个北欧发达国家就已经开 始征收碳税，这四国的人均 GDP 也位居整个欧盟的前列。我们有理由推测中国的碳税也 会从东部发达地区开始征收，随后逐渐推广至中西部地区。不过在征收碳税的过程中， 也应该要要综合考虑技术、经济和社会等各方面因素，提高碳税政策在社会和公众领域 的接受程度，才能够达到减排效果和目的。2019 年，法国爆发了黄马甲运动，其中重要 起因之一就是政府征收的碳税导致的燃料价格上涨。有了法国的前车之鉴，中国政府也 会在碳税征收上更为谨慎，力求做出最科学的决策。

2. 碳排放交易体系：我国国家碳排放交易体系初始阶段的主要参与者为发电部门，参与者结构较为单一，而 EU ETS 已经涵盖了包括工业生产、石油化工部门在内的各类部门，甚至荷兰已经考虑将 相对低碳的垃圾焚烧发电设施纳入碳排放交易体系，以激励减排。我们有理由推测未来 我国的碳排放交易体系覆盖范围会不断扩大。 欧盟的碳市场交易品种丰富，各类衍生品交易十分发达，而我国尚处于起步阶段。我们 有理由推测未来生态环境部会携手证监会等金融监管机构，大力完善碳排放交易权的金 融衍生品市场。

三、碳排放核查监测市场即将开启

2021 年年初，随着《全国碳排放权交易管理办法（试行）》的发布，中国的碳排放权交 易市场将进入全面实施阶段，是实现碳中和道路上的关键一步，而如何精准的核查、监 测温室气体排放量又是碳市场建设工作的重中之重。因为这一数据的准确性不仅关系到 碳市场的履约和稳定运行，还关系到整个国家的减排排效果的客观真实性。如果没有一 套科学精准的核查、监测体系，碳市场的运行就缺少了根基，所有的交易都成了建立在 无意义数字上的一纸空谈，整个国家的减排量也会受到国际社会质疑，影响中国的国际 声誉和地位。基于此，我们预测在碳市场全面启动的大背景下，碳排放量的核查与监测 市场将会率先受益。

（一）温室气体排放量的核算方法

国际上有两种主流的温室气体排放量核算方法—核算法和实际监测法。目前中国主要采 用前者。2013 年-2015 年，国家发改委分三批发布了 24 个行业的温室气体排放的核算方 法与报告指南，为中国的碳排放监测体系定下基调。核算法又可具体分为元素平衡法和 排放因子法，排放因子法由于计算简单，权威性高且应用广泛，而被我国相关的温室气 体清单编制指南、温室气体排放核算方法与报告指南所采用。

欧美发达国家主要采用具有计量简便、数据收集高效以及人为干扰少等优点的实际监测 法。如美国环境保护署早在 2007 年就要求在役 25MW 以上的燃煤电厂和包括 25MW 以下的新建燃煤电厂都必须安装连续排放在线监测系统（CEMS），实现对 SO2、NOx 和 CO2 气体排放的在线监测。欧盟的碳排放交易体系也出台了多项政策确定在线监测法 的重要地位。

近年来，碳排放在线监测技术的应用在我国也逐渐被提上日程，中国火电厂基本已安装 了 CEMS，具备使用 CEMS 对 CO2 排放量进行监测的基础。2018 年 4 月，国家发 改委气候司发布了《关于委托中国电力企业联合会开展发电行业碳排放交易相关工作的函》，其中明确提出“开展烟气排放连续监测系统（CEMS）在碳排放监测领域的应用研 究”。2021 年 1 月，由南方电网作为发起制订单位的中国标准化协会团体标准《火力发电 企业二氧化碳排放在线监测技术要求》正式发布，填补了我国碳排放在线监测领域相关 标准空白，为国家实现“十四五”期间碳控排目标及考核提供客观依据和数据支撑。 2021 年 5 月 27 日，国内首个电力行业碳排放精准计量系统在江苏上线，在国内率先应 用实测法进行碳排放实时在线监测核算，预期不久也将向全国普及。

（二）什么是烟气排放连续监测系统（CEMS）

CEMS 是英文 Continuous Emission Monitoring System 的缩写,是指对大气污染源排放的气 态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测并将信息实时传输到主管部门的装置, 被称为 “烟气排放连续监测系统”。

CEMS 系统按照测量方式主要可以分为两种，抽取式监测系统和现场监测系统。

抽取式监测系统又可被分为直接抽取式烟气 CEMS 和稀释抽取式烟气 CEMS。前者是烟 气通过前端填有滤料并具有防止烟气中水分在管路中冷凝的加热、保温装置的采样管和 导气管，整体控温在 120～160℃，在烟气进入分析仪前快速除去烟气中的水份，把烟气 温度冷却到≤15℃，或比环境温度低 11℃后，再进行测定的 CEMS；后者是烟气通过前 端填有滤料的“恒流稀释探头”和导气管，经纯净空气稀释的烟气进入分析仪进行测量的 CEMS。

现场烟气 CEMS 是由直接插入烟道或管道安装在探头前端的电化学或光电传感器或发射 一束光穿过烟道或管道对烟气进行测量的 CEMS。探头可放置于排烟点，也可放置于烟 气的必经路径上。

抽取式 CEMS 从技术方面来说相对更好实现，设计、安装成本较低，但烟气在传输途中 可能会混杂其他气体，导致测量结果不准确；现场监测 CEMS 对技术的要求较高，设计 安装较为复杂，但结果更加精确。目前中国市场上以抽取式 CEMS 为主。

（三）烟气排放连续监测系统（CEMS）

的现金流量测算 企业安装一套 CEMS 监测系统的成本主要可以分解为三部分，硬件成本、软件成本和服 务成本。硬件成本的主体部分就是采购监测系统本身的成本；软件成本主要来源是数据 库搭建；由于每个企业的情况不同，CEMS 监测系统通常需要专门设计、安装，再加上 后期的维护，这几部分共同组成了服务成本。

根据环保在线网站的统计，国内大部分公司对 CEMS 监测系统的公开报价均在 10-20 万 人民币之间，使用寿命为 10 年。不包括服务费。考虑到大部分监测系统目前只能监测 SO2、NOx、颗粒物，并未安装具有二氧化碳监测功能的部件，我们将 20 万元作为具备 监测二氧化碳功能的 CEMS 监测系统的平均价格。软件成本和服务成本我们参考了美国 市场的价格，并基于此对公司持有一套 CEMS 在线监测系统的现金流进行了测算：

除了前期投入的购买设备成本之外，CEMS 硬件设备需要定期维护，记录数据、将在线 监测得到的数据与核算法得到的数据进行比对（年度 RATA 测试1）等活动都需要成本， 我们在比对了美国市场的数据后，做出了如下核心假设：1）贴现率 7%；2）维护费用以 2%的速度线性增长；3）年均保险费用为设备价值的 20%；4）CEMS 在线监测设备的使 用寿命为 10 年。在此基础上，我们做了如下的现金流测算，得出企业持有一套 CEMS 设备的成本大约在 55 万元人民币左右。

（四）烟气排放连续监测系统（CEMS）的市场规模

测算方法一： 根据美国领先的市场调研公司 Transparency Market Research 的数据，2016 年，世界 CEMS 监测系统的市场规模为 37.4 亿美元，2025 年，世界 CEMS 监测系统市场规模可达到 72.3 亿美元，中国目前的碳排放比例占全球的 1/3 左右，按此比例测算，2025 年，中国 CEMS 监测系统的市场规模可达到 24 亿美金左右，约折合人民币 168 亿元。

测算方法二： 根据美国领先的市场调研公司 Grand View Research 的数据，2014 年美国 CEMS 监测市 场的规模约为 5.62 亿美元，2015 年约为 5.87 亿美元，假设未来十年市场规模仍呈线性 增长，2025 年，美国 CEMS 监测市场的规模将会达到 9.14 亿美金。截至 2020 年，中国 的碳排放总量约为美国的 2.3 倍，以此估算，中国 CEMS 监测市场的规模将在 2025 年达 到 20.9 亿美金，约合人民币 146 亿元。

（五）烟气排放连续监测系统（CEMS）的利润增量

截至目前，我国的生产烟气排放连续监测系统（CEMS）市场还处于起步阶段，距欧美 发达国家的成熟市场还有一定差距，市场空间尚未开始释放。我们统计了最具代表性的 生产烟气排放连续监测系统的六家龙头上市公司相关业务的最新毛利率，再乘以上一部 分中测算出的市场规模，我们预计，到 2025 年，生产烟气排放连续监测系统（CEMS） 市场的利润增量将会达到 71 亿元人民币。

薇芯团长：fjq