【摘要】：2007年末,聯(lián)合國氣候變化大會(UNFCCC)在印尼通過巴厘島路線圖,加快了全球低碳經(jīng)濟的步伐。2009年12月UNFCCC通過哥本哈根協(xié)議以及2010年末的坎昆協(xié)定,進一步增強了發(fā)展中國家燃煤發(fā)電企業(yè)碳減排的緊迫感和責任感。2009年11月,我國政府承諾到2020年單位GDP的溫室氣體排放量在2005年基礎(chǔ)上減少40%-45%。電力產(chǎn)業(yè)作為我國國民經(jīng)濟中最大的二氧化碳排放部門,目前占總排放量的38.76%,且仍然呈增長態(tài)勢。而我國電能生產(chǎn)又以燃煤發(fā)電為主。顯然,作為負責任大國,應(yīng)對氣候變化,減少溫室氣體排放,對燃煤發(fā)電企業(yè)是責無旁貸的。因此,研究在保證國民經(jīng)濟發(fā)展所需電力的前提下,發(fā)揮市場對資源配置的基礎(chǔ)性作用,促進發(fā)電商公平、公開競爭,達到有效激勵發(fā)電商減少碳排放的目的,具有較大的現(xiàn)實意義。 本文旨在從理論上探討我國在應(yīng)對氣候變化背景下,針對燃煤發(fā)電企業(yè)的碳減排問題,研究如何把排放權(quán)市場和批發(fā)電力市場結(jié)合起來,設(shè)計出一種在保證國民經(jīng)濟發(fā)展的電力需求前提下,既能夠?qū)崿F(xiàn)市場對資源的優(yōu)化配置,又能有效激勵發(fā)電商減少碳排放的減排市場組合。為此,本文設(shè)計了以下主要研究內(nèi)容: (1)對電力市場、排放權(quán)市場等相關(guān)概念進行界定;在此基礎(chǔ)上,對國內(nèi)外燃煤發(fā)電企業(yè)碳減排的實踐進行比較全面的回顧。歸納出其成功經(jīng)驗和不足,提煉出本文所要解決的關(guān)鍵問題。 (2)為解決上述問題,需要把涉及燃煤發(fā)電企業(yè)碳減排的相關(guān)規(guī)制工具、電力市場、排放權(quán)市場協(xié)調(diào)起來,納入到一個復雜系統(tǒng)。從理論上,主要涉及電力協(xié)調(diào)監(jiān)管模式、激勵性機制設(shè)計理論、供給函數(shù)均衡理論(SFE)的綜合運用。因此,本文需要對他們的研究動態(tài)及其在燃煤發(fā)電企業(yè)碳減排中的應(yīng)用進行綜述。 (3)結(jié)合國內(nèi)外燃煤發(fā)電企業(yè)碳減排實踐中存在的問題、成功經(jīng)驗,運用上述理論,在電力協(xié)調(diào)監(jiān)管模式指導下,設(shè)計基于電力協(xié)調(diào)監(jiān)管的燃煤發(fā)電企業(yè)碳減排市場組合。 (4)針對新市場組合下,初始排放權(quán)和電能生產(chǎn)配置,分別建立發(fā)電商在初始排放權(quán)市場和批發(fā)電力市場中進行序貫決策的數(shù)學模型。對模型進行求解,分析發(fā)電商在兩個市場中進行量價決策的主要特征,并對市場均衡進行精煉,得到各自的精煉納什均衡。 (5)針對初始排放權(quán)市場,建立目前國外普遍采用的總量控制下的免費分配初始排放權(quán)的檢驗?zāi)Ｐ?針對批發(fā)電力市場,建立統(tǒng)一價格競價(MCP)方式下,引入排放權(quán)成本的檢驗?zāi)Ｐ�。運用數(shù)值仿真方法,對新市場組合進行有效性檢驗。 通過對上述內(nèi)容的研究,本文得到的主要結(jié)論有: (1)國外燃煤發(fā)電企業(yè)碳減排的成功經(jīng)驗主要有:通過多種減排工具并存來降低排放權(quán)的需求彈性;建立可監(jiān)測、可報告、可核證的碳交易配套制度;排放權(quán)市場在一定程度上促進了電力市場的優(yōu)勝劣汰功能。同時,國外燃煤發(fā)電企業(yè)碳減排還存在以下問題:碳價波動過大;免費分配初始排放權(quán)帶來碳價偏低、碳價大量轉(zhuǎn)嫁到電價之中、以及發(fā)電商利用排放權(quán)要素獲取暴利;排放權(quán)不可儲存引致發(fā)電商對減排的激勵不足;各種減排工具、以及碳減排市場與電力市場還不夠協(xié)調(diào)。借鑒國外的實踐,我國燃煤發(fā)電企業(yè)在設(shè)計碳減排市場時可以考慮:逐步建立政府規(guī)制下的分級分類減排市場,最終向建立全國統(tǒng)一碳減排市場過渡;設(shè)計多種減排工具,使之協(xié)調(diào)運行;目標電力市場與排放權(quán)市場相協(xié)調(diào);逐步建立碳管理與審計的配套制度;改造現(xiàn)有燃煤電廠以減少碳排放。 (2)我國電力市場化改革中采取的優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)、提高發(fā)電技術(shù)、采用潔凈煤技術(shù)、降低供電標準煤耗、CDM項目交易、以及鼓勵控制CO2的產(chǎn)生和回收處理等政策措施已經(jīng)帶來了一定的碳減排效果。同時,我國燃煤發(fā)電企業(yè)還存在協(xié)調(diào)地運用各種監(jiān)管手段來激勵發(fā)電商減排還有待改進;協(xié)調(diào)地運用市場手段來激勵發(fā)電商減排還做得不夠;高效節(jié)能、低碳的燃煤發(fā)電技術(shù)的研發(fā)和推廣、CCS技術(shù)的引進吸收,還需要相應(yīng)的激勵機制來推動等問題。 (3)運用激勵性機制設(shè)計理論和供給函數(shù)均衡理論,設(shè)計了基于電力協(xié)調(diào)監(jiān)管的燃煤發(fā)電企業(yè)碳減排市場組合。新市場組合把本文所要解決的關(guān)鍵問題轉(zhuǎn)化為“電力監(jiān)管者——環(huán)境監(jiān)管者——發(fā)電商在初始排放權(quán)市場進行排放權(quán)數(shù)量和價格決策(結(jié)合排放權(quán)二級市場)——環(huán)境監(jiān)管者確定中標決定——發(fā)電商在批發(fā)電力市場進行上網(wǎng)電量數(shù)量和價格決策(結(jié)合排放權(quán)二級市場)——電力監(jiān)管者確定中標決定和環(huán)境監(jiān)管者組織排放權(quán)二級市場清算”的動態(tài)過程。該過程構(gòu)成一個排放權(quán)市場和電力市場條件下的經(jīng)濟調(diào)度模型。模型分為發(fā)電商在初始排放權(quán)市場和批發(fā)電力市場進行量價決策兩個動態(tài)環(huán)節(jié),并通過排放權(quán)二級市場、電力監(jiān)管、環(huán)境監(jiān)管把兩個市場耦合起來,保證了機制的可行性。發(fā)電商在兩個市場的決策都以本階段能夠獲得的私人信息和公開信息為基礎(chǔ),以期望利潤最大化為目標,以數(shù)量和價格作為兩個相對獨立的決策變量,給發(fā)電商以盡可能大的自由度來應(yīng)對信息不對稱和不確定性等復雜形勢下的競爭,可以較好地滿足激勵性機制設(shè)計的個人理性和激勵相容性。 (4)針對初始排放權(quán)配置和電能生產(chǎn)配置,分別建立了發(fā)電商在初始排放權(quán)市場和批發(fā)電力市場進行序貫決策的隨機參數(shù)線性規(guī)劃決策模型。得到發(fā)電商對排放權(quán)的最優(yōu)需求函數(shù)和對電能生產(chǎn)的最優(yōu)供給函數(shù),結(jié)合相應(yīng)的市場供給函數(shù)和需求函數(shù),運用臨界價格區(qū)間(ECPR)和均衡向量空間(EVS)精煉規(guī)則,獲得了兩個市場的精煉納什均衡。實現(xiàn)了排放權(quán)和電能生產(chǎn)在發(fā)電商之間的優(yōu)化配置,可以在保證國民經(jīng)濟所需電力的前提下,激勵發(fā)電商有效減少碳排放。 新市場組合下,各發(fā)電商在兩個市場中的申報數(shù)量和價格都呈明顯的序列關(guān)系,兩個市場的精煉納什均衡在市場出清價格和均衡數(shù)量分配方面也具有明顯的特征。這些特征共同表明,排放權(quán)將以較低的價格優(yōu)先配置給具有經(jīng)營優(yōu)勢的發(fā)電商;批發(fā)電力市場能夠在保證國民經(jīng)濟所需電力的前提下,將發(fā)電量優(yōu)先配置給這些發(fā)電商。 (5)針對初始排放權(quán)配置,運用數(shù)值仿真方法,驗證了初始排放權(quán)市場中發(fā)電商申報數(shù)量和價格的序列關(guān)系、以及市場均衡主要特征的存在性;同時,通過與檢驗?zāi)Ｐ蛯Ρ?得到初始排放權(quán)市場可以在給定上網(wǎng)電量下,只需要相對較少的排放權(quán)供給量。 與此同時,本文針對新市場組合下的電能生產(chǎn)配置,通過仿真分析,驗證了批發(fā)電力市場中發(fā)電商申報數(shù)量和價格的主要特征、以及市場均衡主要特征的存在性。同時,通過與相應(yīng)的檢驗?zāi)Ｐ蛯Ρ?得到新市場組合可以把碳價向電價的轉(zhuǎn)嫁程度控制在合理范圍內(nèi),較好地抑制發(fā)電商利用排放權(quán)來獲取暴利;并且給定上網(wǎng)電量,新市場組合可以有效地降低燃煤發(fā)電企業(yè)的碳排放水平。 本文的主要特色和創(chuàng)新之處表現(xiàn)在: 第一,考慮排放權(quán)作為有償生產(chǎn)要素,構(gòu)建了電力市場和排放權(quán)市場條件下的經(jīng)濟調(diào)度模型;針對初始排放權(quán)和電能生產(chǎn)配置,構(gòu)建了數(shù)量和價格都不確定的序貫決策的隨機參數(shù)線性規(guī)劃數(shù)學模型。豐富了激勵性機制設(shè)計理論對個人理性和激勵相容性的研究,擴展了該理論在燃煤發(fā)電企業(yè)碳減排中的應(yīng)用。 第二,從成本函數(shù)、容量、排放強度、廠自用電率四個方面放松了供給函數(shù)均衡模型的對稱發(fā)電商假設(shè),建立了碳排放權(quán)市場和批發(fā)電力市場的兩階段供給函數(shù)均衡模型,運用ECPR和EVS兩個精煉規(guī)則簡化了均衡的求解過程,增強了該理論的實用性,有利于把該理論擴展到燃煤發(fā)電企業(yè)碳減排方面的應(yīng)用。 第三,新市場組合設(shè)計補充了目前國內(nèi)外碳減排市場在免費分配排放權(quán)、碳價波動過大、碳價轉(zhuǎn)嫁、發(fā)電商利用排放權(quán)獲取暴利、排放權(quán)市場與電力市場不夠協(xié)調(diào)等不足,可以有效地激勵發(fā)電商在保證國民經(jīng)濟所需電力的前提下減少碳排放。 因此,本文設(shè)計的基于電力協(xié)調(diào)監(jiān)管的燃煤發(fā)電企業(yè)碳減排市場組合,可以在保證國民經(jīng)濟所需電力前提下,協(xié)調(diào)地發(fā)揮排放權(quán)市場和批發(fā)電力市場對資源配置的基礎(chǔ)性作用,促進發(fā)電商公平、公開競爭,激勵發(fā)電商降低碳排放強度、廠自用電率、單位發(fā)電量期望燃料成本,內(nèi)化減排成本,改善經(jīng)營優(yōu)勢,有效減少碳排放,推動經(jīng)濟——電能——環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：F426.61;X322

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 于天飛;;碳排放權(quán)交易的產(chǎn)權(quán)分析[J];東北農(nóng)業(yè)大學學報(社會科學版);2007年02期

2 李東雄,楊博智,侯清濯,陳昌和;燃煤電站CO_2排放狀況及減排對策[J];電力環(huán)境保護;2000年02期

3 洪大劍;張德華;;二氧化碳減排途徑[J];電力環(huán)境保護;2006年06期

4 楊杰,陶恩中,陳子田;電力工業(yè)控制CO_2排放技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J];電力情報;1999年03期

5 翟星;毛惠敏;;華東電力市場增強節(jié)能減排效果的功能拓展分析與建議[J];電力設(shè)備;2008年04期

6 劉燕華;葛全勝;何凡能;程邦波;;應(yīng)對國際CO_2減排壓力的途徑及我國減排潛力分析[J];地理學報;2008年07期

7 張曉東,高波;基于供給函數(shù)均衡模型的區(qū)域電力現(xiàn)貨市場模擬分析[J];電網(wǎng)技術(shù);2005年13期

8 曾鳴;馬向春;楊玲玲;;電力市場碳排放權(quán)可調(diào)分配機制設(shè)計與分析[J];電網(wǎng)技術(shù);2010年05期

9 遲遠英;王彥亮;牛東曉;李向陽;;碳排放交易下的發(fā)電權(quán)置換優(yōu)化模型[J];電網(wǎng)技術(shù);2010年06期

10 林銳;;低碳經(jīng)濟對我國電力企業(yè)的影響及應(yīng)對[J];電力與電工;2010年01期

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 唐松林;計及環(huán)境的中國電力協(xié)調(diào)監(jiān)管問題研究[D];重慶大學;2008年

，

本文編號：2709716