企業(yè)最優(yōu)碳減排策略研究

高培道 朱朝勇， 張 揚 陳 波

1.國網英大國際控股集團有限公司 2.國網英大碳資產管理（上海）有限公司 3.中央財經大學財經研究院

一、引言

隨著溫室氣體排放導致的全球氣候變化對經濟社會影響的不斷加劇，全社會推動節(jié)能減排，踐行綠色發(fā)展理念成為今后一段時間各方必須面對的問題。2020年9月，習近平主席在第75屆聯(lián)合國大會上表示：“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和?！?021年，李克強總理在《國務院政府工作報告》中將碳達峰、碳中和列為“十四五”期間的七項重要工作之一。國內大型能源企業(yè)紛紛開展碳達峰與碳中和的研究和戰(zhàn)略實施，例如國家電網在《“碳達峰、碳中和”行動方案》中提出了能源電力落實“碳達峰、碳中和”的實施路徑，中石油、中石化、中海油均已經啟動碳中和路徑研究，中國寶武則明確“2023年力爭實現(xiàn)碳達峰，2035年力爭減碳30%，2050年力爭實現(xiàn)碳中和”，三峽集團也表示力爭于2023年碳排放達峰、2040年實現(xiàn)碳中和。

雙碳目標下，綠色投資活動逐漸頻繁，隨著碳交易市場的建立與運轉以及相應減碳政策的實施，碳價格、碳稅、碳投資偏好、碳融資成本等因素都可能對投資活動產生影響，最終影響企業(yè)的投資決策。因此，財務上對企業(yè)投資決策模型提出了更高的要求，這一要求體現(xiàn)為對投資項目的評價既需要考慮傳統(tǒng)的收益率，也需要考慮其對碳減排的貢獻。在傳統(tǒng)的企業(yè)經營決策模型中體現(xiàn)綠色溢價，亟須提出一種對綠色投資決策具有指導意義的理論模型與方法，支持企業(yè)的雙碳戰(zhàn)略實施。此外，對于擁有較多分支機構的集團型企業(yè)，也需要構建起碳績效管理體系，并實現(xiàn)組織機構層面的減排策略實施?？紤]到以上需求，本文基于邊際減排成本曲線的經濟學原理，首先從項目投資層面構建了一個綜合考慮碳成本的項目投資決策模型，然后從組織機構層面設計了碳效率指標，提出了邊際出清策略和集體行動策略兩種減排情景，并以某大型企業(yè)為案例進行了模擬分析。本文的創(chuàng)新之處在于，從企業(yè)的實際需求出發(fā)分別從項目投資決策和組織機構管理兩個層面提出了可行的碳減排決策模型，有助于企業(yè)快速建立起全面的碳管理與碳會計體系，對于我國企業(yè)的雙碳轉型具有一定的理論和應用價值。

二、理論依據

（一）研究現(xiàn)狀

碳管理（Carbon Management）與碳會計（Carbon Accounting）是近些年隨著氣候變化政策而發(fā)展起來的一個新的業(yè)務模式，其主要目的是將碳排放約束所產生的成本、風險和收益內化到企業(yè)的經營管理模型中。早期的學術研究主要關注碳排放約束對上市公司經營活動影響的碳信息披露問題，并發(fā)現(xiàn)企業(yè)的碳排放強度與其所面臨的監(jiān)管風險相關。隨著碳交易市場的發(fā)展，以碳排放權為基礎形成的碳資產成為一種新型的金融產品，學術界也開始關注基于碳資產的碳會計體系的構建。袁廣達等對碳排放權的資產屬性和處理模式進行了討論，認為碳排放應當視為一種無形資產；閆華紅等則進一步探討了企業(yè)構建碳預算體系的思路和方法。2021年7月全國碳市場正式啟動，電力、鋼鐵等八個行業(yè)納入，標志著碳排放權作為一種資產將成為我國實體企業(yè)重要的生產要素和資源。企業(yè)所面臨的核心問題是，在自身碳減排和構建碳資產之間需要找到一個最優(yōu)決策模型。部分學者也從碳排放成本角度研究了企業(yè)經營決策問題，例如楊蓓等提出了一種碳排放成本模型，肖序等針對流程制造企業(yè)提出了一種成本核算方法。

由此可見，在實務操作中碳管理和碳會計具有兩方面的應用目標：第一個方面主要是用于環(huán)境信息披露，即依據相關的方法學或標準對區(qū)域或組織機構的溫室氣體排放進行測量和計算，支撐國家溫室氣體排放清單、企業(yè)環(huán)境責任報告編制或產品服務碳足跡分析等；第二個方面則是用于核算企業(yè)的碳排放權資產，例如財政部于2019年發(fā)布了《碳排放權交易有關會計處理暫行規(guī)定》（財會〔2019〕22號），對重點排放企業(yè)的碳排放權配額會計核算方法做出了明確的要求。然而，雖然現(xiàn)有關于碳會計的研究在碳排放的計量和報告、碳資產的核算等方面進行了較多探討，但是并沒有充分關注企業(yè)在投資決策中如何考慮碳成本的問題。企業(yè)如果不能在投資決策中納入碳成本，那么就無法有效地實現(xiàn)真實的碳減排。而對于企業(yè)來說，平衡碳減排投資與傳統(tǒng)投資之間的成本收益關系。本文認為企業(yè)在制定碳減排戰(zhàn)略的過程中存在兩個基本需求，一是確定減排項目的投資規(guī)劃，即從諸多潛在的投資機會中確定最優(yōu)的碳減排項目組合，實現(xiàn)單位預算碳減排效率的最大化；二是在組織機構層面需要確定各個分支機構或部門的減排目標，實現(xiàn)整個組織體系的減排策略最優(yōu)化。

（二）理論模型

1.減排項目投資策略

雙碳目標的實施可能會對企業(yè)或項目的現(xiàn)金流、股權融資成本、債權融資成本等產生復雜的影響。由于碳減排的約束，碳價格成為一個重要的經濟影響因素，許多高排放企業(yè)面臨著碳減排上限的約束，這可能通過項目投資、企業(yè)估值等多個因素影響到企業(yè)的經營風險。為了緩解碳約束的影響，許多企業(yè)開始制定碳減排相關的投資計劃，由于現(xiàn)金流是影響企業(yè)投資決策和價值的最基本因素，因此本文從現(xiàn)金流的角度開展研究，提出一個考慮碳價格因素的低碳技術投資決策模型。

碳減排和碳排放權交易是影響投資項目現(xiàn)金流的兩個重要因素。一方面，企業(yè)通過改用低碳原料或者投資低碳技術等方式實施減排，必然會發(fā)生與減排相關的成本；另一方面，企業(yè)碳排放量會受到政府配額的限制。當實際碳排放量高于政府配額時，企業(yè)需在交易市場購入超出的份額，形成碳排放權交易成本；當實際碳排放量低于政府配額時，企業(yè)可在交易市場出售節(jié)余的部分，形成碳排放權交易收益。因此企業(yè)在進行低碳技術投資決策時會受到兩個因素的影響：

（1）低碳技術的技術特征和經濟特征。不同的低碳技術存在不同的成本、收益和風險特征，在資金有限的情況下，應當進行合理的配置以獲取最優(yōu)的回報。同時不同的低碳技術對碳減排的貢獻也存在較大差異，因此應當綜合考慮各類技術的成本和效益（經濟效益與環(huán)境效益），確定最優(yōu)的投資組合。

（2）碳交易市場價格。碳交易市場是一種對碳減排量進行定價的機制，通常情況下碳價格越高，企業(yè)愿意采取的碳減排動機越強，碳減排量越大。因此企業(yè)最終的碳減排技術投資組合往往極大地受制于碳價格的約束。此外，政府部門也可能通過補貼的方式對企業(yè)的低碳減排活動進行補償，這也會顯著影響到企業(yè)的碳減排活動。

為了刻畫上述邏輯，學術界通常采用邊際碳減排成本（Marginal Abatement Cost，MAC）來進行描述。邊際碳減排成本是指單位碳減排量所需要的經濟成本。一般認為任何不同的低碳技術在邊際碳減排成本上可能存在較大差異，這種多樣性為確定最優(yōu)投資組合帶來了機會。但目前邊際碳減排成本往往應用于理論研究，較少在實操中使用，因為面臨著數據收集困難、項目投資周期存在差異性的問題，使得企業(yè)財務投資人員難以使用。

為了解決上述問題，本文使用財務凈現(xiàn)值（NPV）的方法研究最優(yōu)減排投資組合問題。財務凈現(xiàn)值法是一種絕對價值評估法，是指通過估算評估資產在剩余使用期限內為其所有者帶來的收益，確定合理的折現(xiàn)率之后，將未來凈收益進行折現(xiàn)，以此確定資產的價值。除了NPV模型，常用的項目投資評估方法還包括投資回收期法、內部收益率法、投資收益率法等方法，對NPV模型的分析與調整同樣適用于其他方法。但考慮到綠色項目投資金額較大、缺少一個合理的目標收益率以及各期現(xiàn)金流波動性較大，因此使用NPV模型可能更加適用于綠色項目投資決策。對于企業(yè)來說，NPV模型也是一種使用起來較為方便的財務模型。

公司一段時期內的現(xiàn)金流量是由營業(yè)或投資活動創(chuàng)造的，還包括與籌資活動等有關的收入與支出。在不考慮碳因素的情況下，公司在0時刻的價值為：

其中，V為0時刻項目價值，CF為不考慮碳因素的現(xiàn)金流，貼現(xiàn)率r即現(xiàn)金流回報率，由正常投資回報率及風險投資回報率兩部分組成。當考慮碳排放因素時，碳減排成本CF和碳交易收益CF均會對現(xiàn)金流產生影響，即：

其中，碳排放權交易損益CF又會受到凈碳排放權可出售量、碳交易價格的共同影響，即：

假設企業(yè)要盡可能降低碳約束對企業(yè)經營活動的負面影響，即不對現(xiàn)金流產生負面影響，從而有：

因此存在一個臨界點使得CF=0。在這一臨界值，企業(yè)的邊際碳減排成本與碳價格相等，是一個有效的投入。為了更加形象地解釋上述關系，本文采用邊際碳減排成本曲線進行描述（如圖1）。圖1橫軸為累計減排量，縱軸為邊際碳減排成本。按照邊際碳減排成本對各種技術從低到高排序，可以繪制出邊際碳減排成本曲線，當碳價格為P*時，對應曲線的減排量為S*，此時減排成本與碳收益持平，減排組合處于最優(yōu)狀態(tài)。碳價格P*在實際操作當中具有豐富的內涵，例如對于企業(yè)來說，可以表示愿意承擔的額外成本；對于政府來說，可以代表財政補貼的激勵程度，當P*越大，代表對碳減排的激勵力度越大，企業(yè)采取的減排措施越有力，實現(xiàn)的減排量也越大。

圖1 邊際碳減排成本曲線

2.組織碳減排策略

上述的凈現(xiàn)金流模型需要收集每種技術或項目的邊際減排成本數據，但是在企業(yè)實際的經營過程中，除了構建減排項目投資策略之外，還需要針對自身的分支機構建立有效的碳管理體系。由于技術差異、管理能力差異、業(yè)務規(guī)模差異等原因，不同分支機構的碳減排成本存在異質性。理論上，應該采用邊際減排成本曲線來確定減排的優(yōu)先級。但組織層面的邊際減排成本相關數據難以獲取，從成本上看也不具有可行。因此，本研究使用碳效率指標來衡量不同分支機構的碳排放績效：

其中，Output代表分支機構（或部門）i的經濟產出，Emission代表相應的碳排放量。企業(yè)作為減排目標的主要執(zhí)行者，往往基于經濟理性做出決策。減排的經濟成本是最關鍵的決策依據。傳統(tǒng)衡量企業(yè)碳排放經濟效率的方法一般采用碳強度，強調經濟活動的環(huán)境成本，而CF關注環(huán)境資源的經濟價值。上述兩個指標雖然成對出現(xiàn)，但后者更有利于經濟決策工具的設計。

以碳效率指標為依據，進一步構建兩種組織層面的減排策略：邊際出清策略（基準）和集體行動策略。邊際出清策略是指企業(yè)采用邊際出清法逐步將碳效率最低的分支機構從經營中淘汰，然后計算每次行動后的平均碳減排成本，并計算相應的企業(yè)總減排率，形成減排策略曲線（平均碳減排成本與總減排率）。集體行動策略是指所有機構都承擔減排責任，但碳效率高的機構承擔的減排目標相對較小。為了說明上述方法的適用性，本文以某企業(yè)為案例進行了深入分析。

三、案例研究

（一）項目層面分析

在考慮雙碳的目標背景下，碳排放權交易等因素對NPV模型中項目現(xiàn)金流與資本成本將產生新的影響，因此需要在這一背景下構建新的雙碳項目最優(yōu)投資模型，以輔助最終決策的制定。為了進一步研究碳排放對項目投資決策的影響，以某公司（簡稱“A公司”）為例進行了案例分析。A公司為某大型企業(yè)集團，面臨著碳排放配額和企業(yè)社會責任的雙重壓力，為了實現(xiàn)2030年碳達峰和2060年碳中和的目標，擬制定一個中長期的碳減排投資計劃。

公司組建了雙碳戰(zhàn)略工作小組，對潛在的碳減排技術進行了評估和數據收集，考慮的指標維度包括項目周期、前期投資、財務成本、經營成本、經營利潤、電力排放量、燃料排放量、廢棄物產生量及處置成本等，最終篩選了10種可行的減排技術：將路燈升級為節(jié)能燈、提高電機系統(tǒng)效能提升、隔熱保溫改造、廢棄物回收利用、第一代生物燃料、高效能新建筑、充電式混合動力汽車、第二代生物燃料、行政大樓屋頂光伏發(fā)電、碳捕集與封存技術改造。數據收集的來源包括行業(yè)標準、學術論文、公開研究報告和行業(yè)數據庫等。在相關參數選擇時，如果存在參數不一致，則采用以下的基本原則：優(yōu)先考慮較新的數據；優(yōu)先采用官方數據；優(yōu)先采用顆粒度更高的數據。若出現(xiàn)數據沖突時，則采取保守原則，選擇減排效益或經濟效益較低者。

根據所收集的數據，測算了各類技術的凈現(xiàn)值、總減排量以及年均減排量（如表1）。其中成本效益最好的為將路燈升級為節(jié)能燈，具有正凈現(xiàn)值，成本最高的為行政大樓屋頂光伏發(fā)電，為負凈現(xiàn)值。但是若考慮減排量，減排效益最好的技術為行政大樓屋頂光伏發(fā)電，其次是建造高效能新建筑和隔熱保溫改造。通過表1的數據可以看到，減排成本和減排效益之間存在復雜的關聯(lián)，同時也存在項目周期上的差異性，一方面這對企業(yè)制定碳達峰和碳中和目標帶來了極大的挑戰(zhàn)，但另一方面時間和效益的錯配也為企業(yè)制定最優(yōu)的減排策略提供了豐富的空間。

表1 不同減排技術的凈現(xiàn)值和減排量

為了解決上述問題，本文依據邊際碳減排成本曲線的基本原理，將每種項目的單位減排成本從低到高進行排序，可以繪制出所有投資項目的邊際碳減排成本曲線（如圖2）。其中橫軸之下的技術具有負減排成本，即經濟上有效，不需要進行額外的補償，橫軸之上的技術為正減排成本，意味著需要進行額外的投入或補償。圖2中的橫線為碳價格，碳價格以下的技術均為經濟上可行的投資。這一價格越高，企業(yè)可以選擇的投資組合越豐富。通過這一模型企業(yè)可以有效地進行投資決策，使得經濟效益和環(huán)境效益最大化。圖2考慮的是減排成本優(yōu)先的策略，企業(yè)也可以采用減排量優(yōu)先的策略，或者采用混合策略，這取決于企業(yè)開展雙碳戰(zhàn)略的目標與定位。這一模型也可以推廣到政府部門減排路徑的設定，例如財政部門在制定預算時，可以根據這一模型確定優(yōu)先支持的領域和補貼的金額。

圖2 最優(yōu)減排技術投資組合

（二）組織層面分析

通過上述的分析，“A公司”確定了最優(yōu)減排投資組合，然而雙碳戰(zhàn)略工作小組進一步提出了一種需求，即是否能夠對A公司的分支機構建立起有效的碳績效管理體系，從而不斷提升整個集團的碳排放效率。為此本文采用模型3提出的碳效率指標設計了兩種碳減排策略：邊際出清策略和集體行動策略。A企業(yè)共有49個分支機構，平均碳排放量為3 650噸CO，平均碳效率為664元/噸CO。所謂邊際出清策略是指A企業(yè)始終采用將碳效率最低的產能優(yōu)先淘汰的策略淘汰，集體行動策略是指所有分支機構共同承擔減排任務。

圖3 減排策略情景圖

四、討論與建議

本研究首先將凈現(xiàn)金流模型與邊際碳減排成本模型進行結合，從項目層面提出了一種減排投資決策模型，然后從組織機構層面設計了碳效率指標，構建了邊際出清和集體行動兩種減排策略，并采用實際案例進行模擬分析。企業(yè)作為減排目標的實際執(zhí)行者，往往傾向于從經濟理性上進行決策。減排所付出的經濟代價是最關鍵的決策依據。在考慮碳約束因素之后，碳價格與碳減排成本之間存在一個理論平衡點，使得凈現(xiàn)金值受到的影響最低，應當以此作為投資決策的基準。當企業(yè)投資決策的邊際碳減排成本小于等于碳價格時，碳約束則不會對企業(yè)的經營活動產生負面影響。相反，企業(yè)則需要支付額外的成本確保碳減排項目的順利實施。不同的技術因其減排成本和收益的差異，會進一步影響企業(yè)的現(xiàn)金流，從而存在著成本上最優(yōu)的策略。通過對比不同減排技術在成本間的差異，企業(yè)可選擇合適的投資決策方案，以制定達到理想經濟效益和環(huán)境效益的最優(yōu)策略。基于減排成本優(yōu)先的策略，可以設定為企業(yè)減排投資決策的基準方案，然后進一步開發(fā)減排量優(yōu)先策略或者兩者兼顧的混合策略。本研究建議企業(yè)應當首先考慮減排量優(yōu)先策略確定基準投資組合，然后在此基礎上對項目進行細致的成本與效益的可行性評估，并對投資組合進行優(yōu)化。

在組織機構層面，傳統(tǒng)方法衡量企業(yè)碳排放的經濟效率一般使用碳強度，強調經濟活動所產生的環(huán)境風險，而碳效率指標則強調環(huán)境資源的經濟價值，盡管兩者是成對關系，但是后者更有利于設計決策工具。因此本研究使用碳效率而不是碳強度來進行減排策略分析。平均碳減排成本呈現(xiàn)出非線性上升的趨勢，且增長速度越來越快，這表明隨著累積碳排放量的增加，所付出的平均成本也在非線性上升，這符合人們的一般認知。減排目標與平均碳減排成本之間的關系也直觀地證明了兩者之間的上述關聯(lián)，對于設定減排目標具有參考價值。更進一步，本研究提出了邊際出清和集體行動兩種減排策略并進行了情景模擬。在減排初期，不同策略的減排效果相差無幾，但是隨著減排目標的加大，兩種策略的差異被迅速放大。基準情景表明邊際出清策略成本較高，減排效率較低，而集體行動策略則能夠較快實現(xiàn)減排目標。這個證據說明了集體行動所產生的協(xié)同效應在碳減排策略實施中的重要性。本研究在設定減排目標時采用了簡化的等比例系數法來描述碳減排任務的差異性，這一方法對于企業(yè)實務操作具有較好的適用性，為企業(yè)選擇最優(yōu)的減排策略提供了一個基準的情景分析工具。例如決策者可以通過調整減排系數的分布來實現(xiàn)不同程度的減排目標。

本研究以企業(yè)為研究對象，相關的模型與方法可以進一步拓展到政府或區(qū)域層面。例如，政府部門可以依據本文提出的模型制定氣候財政預算支出方案和補貼機制，降低本地區(qū)碳減排的公共支出成本。不同企業(yè)、不同行業(yè)所適用的碳減排技術不同，政府部門通過對比不同技術之間碳減排成本效益、環(huán)境效益的差異，確定財政支持的優(yōu)先領域，制定合理有效的氣候財政預算方案。但上述方案所面臨的主要問題是，一些技術參數顆粒度較粗，不能支持城市范圍的最優(yōu)策略制定，因此需要地方政府花費額外的成本收集本地數據，提高了雙碳戰(zhàn)略實施的難度。在簡化的情況下，政府可以直接采用本文提出的碳效率模型來替代復雜的數據收集過程，通過統(tǒng)計本地企業(yè)的經濟產出和碳排放量來構建碳效率指標，并設定不同的減排因子分布，模擬邊際出清和集體行動減排策略，財政政策則可以據此測算潛在的資金需求，并設定差異化的懲罰或獎勵性措施，從而使得本地區(qū)的碳減排與經濟發(fā)展之間達到動態(tài)平衡。

本研究所提出的模型可以幫助企業(yè)或政府建立全面的碳管理和碳會計管理體系，制定其碳減排戰(zhàn)略，但是主要局限性在于項目決策分析時需要對各類碳減排技術的參數進行事先收集，這可能存在一定的不確定性和難度。因此建議由國家相關部門或行業(yè)組織，定期對各類代表性碳減排技術的經濟和環(huán)境效益評估，構建碳排放開源數據庫，定期更新排放因子、財務指標等基礎數據，使得企業(yè)能夠方便建立自身的投資決策模型，或者針對一些重點行業(yè)建立碳管理數字化平臺，實現(xiàn)數據收集和處理的自動化。

此外，本文建議大中型企業(yè)應當盡快建立雙碳戰(zhàn)略部門，在組織機構層面建立以碳效率為核心指標的KPI考核體系，在項目層面則構建碳減排投資決策體系。在雙碳目標的推動下，高排放企業(yè)應盡快將綠色投資項目納入企業(yè)規(guī)劃決策，根據減排戰(zhàn)略的目標和定位確定減排成本和減排量的優(yōu)先級，利用投資決策模型確定最優(yōu)減排策略組合，將碳成本納入到項目投資決策模型中，并進行敏感性分析，精確評估既有項目和計劃投資項目的現(xiàn)金流變化情況。在條件合適的時候，可將氣候風險因素納入到考量中，氣候風險是影響碳排放測算的重要風險因素之一，在制定企業(yè)減排戰(zhàn)略的決策模型中考慮氣候風險因素，可以提高投資策略經營成本測算的準確性，從風險管理的角度進一步完善現(xiàn)金流模型。在企業(yè)自身的數字化轉型過程中，則可以將相關的物聯(lián)網數據納入到碳排放測算模型中，提高碳管理和碳會計的可靠性與實時性，并利用人工智能技術對企業(yè)的碳排放進行預測分析，提高決策模型的智能化?！?/p>