碳定价的主要形式有三种：碳税、碳排放交易机制、碳信用机制。碳税最为简单直接，短期效果最好；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，《京都议定书》，确立了三种灵活的减排机制：排放权贸易（ET）、联合履约（JI）和清洁发展机制（CDM）；碳信用，基于自愿原则，独立存在于其他碳定价机制之外。碳市场的运行与股票市场类似，亦可分为一、二级市场。
截至目前，全球共有 61 个国家实施了碳定价机制。30 国征收碳税；31 国建立碳排放交易体系；清洁发展机制和联合履约机制曾是碳信用市场的主流，但《京都协议书》第一期承诺到期后，这两个机制逐渐退出历史舞台，《巴黎协定》仍存在较大不确定性，因而导致碳信用市场未来不确定性较大。
我国虽未征收碳税，但全国碳市场的建设已于 2021 年初启动，6 月底，全国碳交易市场将正式启动上线。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。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，在基准情景下，碳价将会达到 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。
碳中和对二氧化碳在线监测市场的影响：由于核算法的准确性较低，为了建设更完善的碳市场，我们预计政府会大力推进核算法向在线监测法的转型，二氧化碳在线监测市场将会率先收益。根据我们的测算，企业持有一套 CEMS 设备的成本大约在 55 万元人民币左右，到 2025 年，中国的二氧化碳在线监测市场的规模将会达到 150-200 亿元人民币，利润增量将会达到 71 亿元人民币，空间广阔。
报告亮点
报告从细节处入手，探讨实现碳中和目标的重要手段—碳定价的机制、起源，梳理全球和中国碳市场的发展历史与现状，在分析总结其他国家经验的基础上，预测我国碳市场未来的发展趋势，针对市场关注的热点予以综述。
投资逻辑
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，建议关注先河环保、雪迪龙、佳华科技和蓝盾光电。
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。
