報告書番号

Y03009

タイトル（和文）

排出権取引市場の活用とCO2削減コストへの影響 －仮想電力会社の取引実験に基づく分析-

タイトル（英文）

Availability of Trading Markets and Their Impacts on CO2 Abatement Costs -Based on Market Trading Experiments among Virtual Utility Firms-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本報告は、取引実験およびマルチエージェントシミュレーション手法の活用により、CO2排出権取引によるCO2排出削減コストの低減効果の大きさ、および市場設計・取引条件等による効果への影響を解明するものである。本研究では排出権取引を電力会社間に限定しており、その意味では現実性を欠くが、一方で電力会社が直面する経営問題である「発電か排出源の削減か？」というトレードオフ関係をより明確に捉えるために電力と排出権取引の持つ相互補完性を明示的にシミュレーションに取り入れている点は、本研究独自のものとなっている。実験では電力需要の不確実性や電力取引における送電量制約を加味し、投資の決断が実験（発電行為）に反映されるまでの時間ラグについても考慮していることなどから、非常に複雑なゲームとなっている。取引では、本実験で想定している様々な仮定により、二つの財が相互に取引可能であるケースで取引による効果が最大限期待でき、続いて排出権取引、電力取引の順にコスト削減効果が大きいことが期待され、実験結果およびマルチエージェントシミュレーションによる結果も期待通りの効果が確認できた。企業レベルでは、取引による失敗に起因する「不効率」の発生も確認されたが、その可能性は取引によってメリットが発生する可能性に比べて小さいものにとどまり、総じて「取引によりメリットが得られる」と結論付けられることが確認できた。

概要 （英文）

How does CO2 emission trade contribute to reduction of abatement costs? Does this effect vary depending on the scheme designed? With awareness of these issues, we conducted analysis and simulation assuming utility firms as main (and only) players in an emission trading market. Although a closed emission market is unfeasible, our simulation is distinctive in the sense that we introduce two complementary markets, characterizing the electricity market as a primary products market and the emissions market as a bi-products market.A company that faces a shortage of emission allowances can take following three alternative actions to meet both an emission reduction target and responsibility to meet energy demand, at the same time: (i) to purchase CO2 emission in the emission trading market; (ii) to purchase electricity in the electricity market and reduce power generation; and/or (iii) to install new facilities that generate electricity more efficiently with less CO2 emission. This game is complex because we assume uncertainty of electricity demand and the third option proves to be effective with a designed time lag.Market trades are generally considered to achieve greater efficiency when both electricity and emission allowances are tradable, compared with the situation where either one of the two alone is tradable. However, it is not necessarily observed at a firm level, especially experiments’ results show that possibility to gain efficiency from trade is less compared with that of multi-agent simulations. This may be caused due to unskilled players, and more fundamentally, uncoordinated game in market trade and/or bounded rationality in the behavior of players.

報告者

キーワード