发电行业碳排放权初始配额分配的双层规划模型
发布时间：2022-01-23 22:06
碳排放权初始配额分配是全国碳排放权交易体系建设的关键要素。目前发电行业碳排放权初始配额分配主要局限于在既定碳排放总量目标下联合成本最小的单一目标下确定,而忽视了发电商生产与减排决策对配额分配的影响,这在一定程度上影响了碳排放权交易实施的效果。本文构建了管制机构既定碳排放总量下联合减排成本最小化和各发电商收益最大化的碳排放权初始配额双层规划模型,并运用数值仿真验证了模型的合理性。仿真结果表明,存在一个兼顾管制机构与发电商决策目标的最优碳排放权初始配额方案,并对减排成本系数和电力需求量与最优碳排放权初始配额的关系进行敏感性分析,从而为我国碳排放权初始配额分配方案的制定提供科学依据。
【文章来源】：系统工程. 2018,36(11)北大核心CSSCI
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图１双层规划两类主体关系
／（元）减排成本／（元）总收益／（元）机组１５０３．５０１０５．７３４７３．２９１９．１８７６６．４１６３９９．９０３９７７．４２机组２４８９．２２１０６．９５３５７．１３－８４．１０－３３６４．７７８８１１．４５５６７７．８６机组３５０７．２８１０５．４１５２２．５０６４．９８２５９８．３７５１７４．８８３３７０．１２进一步分析，由于可变减排成本系数和电力需求量是动态变化的，因此，这些参数的变化也会影响到最优碳排放权初始配额结果的确定。图２和图３分别显示了可变减排成本系数和电力需求量变化对发电行业最优碳排放初始配额设定的影响。由图２可以看出，在其他参数值一定的情况下，减排成本系数与碳排放权初始配额系数设定呈正向关系。这意味着，随着可变减排成本系数的减小，即一定单位碳排放强度条件下各发电商的边际减排成本增加或者发电行业整体减排效率提高，管制机构应该同步缩紧碳排放权初始配额基准线。这一结果对于今后指导管制机构根据发电行业减排效率合理调整碳排放权初始配额具有现实指导意义。另外，由图３可以看出，在其他参数值一定的情况下，电力需求量与发电行业碳排放权初始配额系数设定呈反向关系。这一结果表明，随着电力需求量的增加，意味着发电行业碳排放总量增加，管制机构在制定碳排放权初始配额基准时应该逐步缩紧配额管控力度。图２减排成本系数变化对发电行业碳排放初始配额的影响４４１系统工程２０１８年
图３电力需求量变化对发电行业碳排放初始配额的影响５结论通常管制机构主要基于既定碳排放总量下区域内联合成本最小化目标来核定碳排放权初始配额。但是，发电商经营决策也会影响到管制机构配额的制定。为了合理确定发电行业碳排放权初始配额，本文构建了一个综合考虑管制机构和各发电商决策目标的碳排放权初始配额双层规划模型，并给出了模型的求解方法，最后，通过数值仿真求解出了一个兼顾管制机构和各发电商目标的最优碳排放权初始配额分配方案。并且，通过进一步仿真发现，减排成本系数与碳排放权初始配额呈正向关系，而电力需求量则与碳排放权初始配额呈反向关系，管制机构在设定初始配额时应考虑这些参数的变化。本文研究中，假设发电商作为碳市场的价格接受者，但碳交易主要通过有偿竞价等方式实现；另外，本文还将配额分配限于静态的单期，随着我国碳排放权交易体系建设的完善，将允许发电商存储和借贷碳配额进行跨期套利。这两个问题都是有待进一步探讨的方向。参考文献：［１］宣晓伟，张浩．碳排放权配额分配的国际经验及启示［Ｊ］．中国人口·资源与环境，２０１３，２３（１２）：１０～１５．［２］Ｓｕｊａｔａ，ＰｒｅｅｔｙＭＢｈａｎｄａｒｉ．ＡｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｌｌｏｃａｔｉｏｎｃｒｉｔｅｒｉｏｎｆｏｒＣＯ２ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ［Ｊ］．ＥｎｅｒｇｙＰｏｌｉｃｙ，１９９９，２７（１２）：７２７～７３６．［３］于倩雯，吴凤平．公平与效率耦合视角下省际碳排放权分配的双层规划模型［Ｊ］．软科学，２０１８，（４）：７２
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于机器学习-优化混合算法的离散交通网络双层规划模型[J]. 刘丹,蒲自源,许晓晴,伍佳妮. 系统工程. 2018(08)
[2]公平与效率耦合视角下省际碳排放权分配的双层规划模型[J]. 于倩雯,吴凤平. 软科学. 2018(04)
[3]配额初始分配对跨期碳市场效率的影响研究[J]. 朱帮助,江民星,袁胜军,谢锐. 系统工程理论与实践. 2017(11)
[4]基于Cournot模型的电力行业初始碳排放权分配策略研究[J]. 赵文会,高姣倩,宋亚君. 软科学. 2017(01)
[5]限额与交易机制下考虑产能约束的企业生产和碳交易决策[J]. 任杰,何平,龚本刚. 系统工程. 2016(07)
[6]考虑历史排放赤字的电力初始碳排放权公理化公平分配方法[J]. 梅天华,汤优敏,甘德强. 电力系统自动化. 2016(03)
[7]基于双层规划的排污权优化配置策略研究[J]. 赵文会,谭忠富,高岩,陆青. 工业工程与管理. 2016(01)
[8]区域电力碳排放权初始分配模型[J]. 陈勇,王济干,张婕. 科技管理研究. 2016(01)
[9]双寡头竞争环境下的碳配额分配策略研究[J]. 叶飞,令狐大智. 系统工程理论与实践. 2015(12)
[10]考虑不同分配方式的碳交易市场博弈分析[J]. 陆敏,方习年. 中国管理科学. 2015(S1)
本文编号：3605238
【文章来源】：系统工程. 2018,36(11)北大核心CSSCI
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图１双层规划两类主体关系
／（元）减排成本／（元）总收益／（元）机组１５０３．５０１０５．７３４７３．２９１９．１８７６６．４１６３９９．９０３９７７．４２机组２４８９．２２１０６．９５３５７．１３－８４．１０－３３６４．７７８８１１．４５５６７７．８６机组３５０７．２８１０５．４１５２２．５０６４．９８２５９８．３７５１７４．８８３３７０．１２进一步分析，由于可变减排成本系数和电力需求量是动态变化的，因此，这些参数的变化也会影响到最优碳排放权初始配额结果的确定。图２和图３分别显示了可变减排成本系数和电力需求量变化对发电行业最优碳排放初始配额设定的影响。由图２可以看出，在其他参数值一定的情况下，减排成本系数与碳排放权初始配额系数设定呈正向关系。这意味着，随着可变减排成本系数的减小，即一定单位碳排放强度条件下各发电商的边际减排成本增加或者发电行业整体减排效率提高，管制机构应该同步缩紧碳排放权初始配额基准线。这一结果对于今后指导管制机构根据发电行业减排效率合理调整碳排放权初始配额具有现实指导意义。另外，由图３可以看出，在其他参数值一定的情况下，电力需求量与发电行业碳排放权初始配额系数设定呈反向关系。这一结果表明，随着电力需求量的增加，意味着发电行业碳排放总量增加，管制机构在制定碳排放权初始配额基准时应该逐步缩紧配额管控力度。图２减排成本系数变化对发电行业碳排放初始配额的影响４４１系统工程２０１８年
图３电力需求量变化对发电行业碳排放初始配额的影响５结论通常管制机构主要基于既定碳排放总量下区域内联合成本最小化目标来核定碳排放权初始配额。但是，发电商经营决策也会影响到管制机构配额的制定。为了合理确定发电行业碳排放权初始配额，本文构建了一个综合考虑管制机构和各发电商决策目标的碳排放权初始配额双层规划模型，并给出了模型的求解方法，最后，通过数值仿真求解出了一个兼顾管制机构和各发电商目标的最优碳排放权初始配额分配方案。并且，通过进一步仿真发现，减排成本系数与碳排放权初始配额呈正向关系，而电力需求量则与碳排放权初始配额呈反向关系，管制机构在设定初始配额时应考虑这些参数的变化。本文研究中，假设发电商作为碳市场的价格接受者，但碳交易主要通过有偿竞价等方式实现；另外，本文还将配额分配限于静态的单期，随着我国碳排放权交易体系建设的完善，将允许发电商存储和借贷碳配额进行跨期套利。这两个问题都是有待进一步探讨的方向。参考文献：［１］宣晓伟，张浩．碳排放权配额分配的国际经验及启示［Ｊ］．中国人口·资源与环境，２０１３，２３（１２）：１０～１５．［２］Ｓｕｊａｔａ，ＰｒｅｅｔｙＭＢｈａｎｄａｒｉ．ＡｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｌｌｏｃａｔｉｏｎｃｒｉｔｅｒｉｏｎｆｏｒＣＯ２ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ［Ｊ］．ＥｎｅｒｇｙＰｏｌｉｃｙ，１９９９，２７（１２）：７２７～７３６．［３］于倩雯，吴凤平．公平与效率耦合视角下省际碳排放权分配的双层规划模型［Ｊ］．软科学，２０１８，（４）：７２
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于机器学习-优化混合算法的离散交通网络双层规划模型[J]. 刘丹,蒲自源,许晓晴,伍佳妮. 系统工程. 2018(08)
[2]公平与效率耦合视角下省际碳排放权分配的双层规划模型[J]. 于倩雯,吴凤平. 软科学. 2018(04)
[3]配额初始分配对跨期碳市场效率的影响研究[J]. 朱帮助,江民星,袁胜军,谢锐. 系统工程理论与实践. 2017(11)
[4]基于Cournot模型的电力行业初始碳排放权分配策略研究[J]. 赵文会,高姣倩,宋亚君. 软科学. 2017(01)
[5]限额与交易机制下考虑产能约束的企业生产和碳交易决策[J]. 任杰,何平,龚本刚. 系统工程. 2016(07)
[6]考虑历史排放赤字的电力初始碳排放权公理化公平分配方法[J]. 梅天华,汤优敏,甘德强. 电力系统自动化. 2016(03)
[7]基于双层规划的排污权优化配置策略研究[J]. 赵文会,谭忠富,高岩,陆青. 工业工程与管理. 2016(01)
[8]区域电力碳排放权初始分配模型[J]. 陈勇,王济干,张婕. 科技管理研究. 2016(01)
[9]双寡头竞争环境下的碳配额分配策略研究[J]. 叶飞,令狐大智. 系统工程理论与实践. 2015(12)
[10]考虑不同分配方式的碳交易市场博弈分析[J]. 陆敏,方习年. 中国管理科学. 2015(S1)
本文编号：3605238
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