绿证交易及碳交易对电力市场的耦合效应分析模型研究

发布时间：2017-09-03 20:08

  本文关键词：绿证交易及碳交易对电力市场的耦合效应分析模型研究

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【摘要】：面对全球气候变化问题,欧盟作为“京都议定书减排模式”的倡导者,在全球首次引入了强制性碳排放交易机制。为实现哥本哈根会议中“2020年单位GDP温室气体排放比2005年下降40%至45%的目标”,中国也随之开展了七个碳排放权交易试点,这七大试点均将电力行业纳入其中。针对电力行业,面对节能减排、绿色经济和可持续发展的要求,优化电源结构迫在眉睫,大力发展可再生能源成为最有效的方式之一。在“十二五”和“十三五”期间,中国推行并实施可再生能源配额制(RPS),而其将会衍生出相应的辅助机制—绿色证书交易市场(TGC)。当绿色证书交易和碳交易在电力市场中同时存在时,两者将会对我国电力市场中电源结构产生怎样的影响,又将会对电力行业中节能减排目标产生怎样的促进作用,是本论文的研究重点。基于上述背景,在分析国内外研究现状及成果的基础上,本文研究了“绿证交易及碳交易对我国电力市场的耦合效应分析模型”,旨在通过一般均衡理论和系统动力学思想,研究市场间各关键因子的相互作用机理,构建绿证交易、碳交易和电力交易三个市场交互作用的耦合效应分析模型,并最终模拟仿真出绿证交易和碳交易共同作用下电源结构调整和二氧化碳减排的发展趋势。论文的核心内容如下：一、在国内外文献研究的基础上,分析了绿证交易市场及碳排放权交易市场的机制设计,包括交易主体、交易价格和运作流程等；二、利用均衡函数建立了TGC市场和电力市场的均衡模型,剖析了TGC市场和电力市场的内在关联,进而构建TGC市场和电力市场交互作用的系统动力学模型,模拟仿真了不同可再生能源配额(RPS)目标下TGC市场对电源结构的影响。三、利用经济学原理解释了在碳交易市场中如何制定碳交易目标和碳交易价格,以此为基础,选取电力行业经济指标,构建了碳交易实施下电力市场的一般均衡模型(CGE),研究了电力价格和电力产量对碳配额和碳价的敏感性。四、利用均衡函数建立了TGC和碳交易同时存在时电力市场的均衡模型,通过均衡关系计算出了绿证价格与电力价格、碳价与电力价格、碳价与绿证价格的联动关系；进一步构建了TGC市场、碳交易市场与电力市场三市场耦合的系统动力学模型。五、利用Vensim软件对已建立的系统动力学模型编程、赋值并进行模拟仿真,得到了在TGC市场和碳交易市场的双重作用下,未来十年间TGC价格、碳价、电力价格、可再生能源装机和发电量、传统能源装机和发电量的变化趋势；并客观分析了在绿证交易和碳交易的耦合效用下,能否有效达到国家电源结构调整和碳减排的目标。研究结果如下：①可再生能源配额制通过TGC市场机制可以有效实现电源结构的调整；执行力度越大,最终效果越好(即最终达到稳态的可再生能源电量越高,传统能源电量越低),但两市场越不易达到稳定。因此,制度的实施应当逐步稳健地进行。②碳排放总量限制越高,碳价越高,对电力企业二氧化碳减排的效果就越好,抑制作用就越强；对于碳价的制定,若设定太低,不能够有效促进发电厂商主动减排；若设定太高,虽然减排效果明显,但会破坏市场规律、影响碳资源的社会优化配置,因此政策应该根据本国的实际情况,综合设定碳价；而碳配额的分配和定价均要根据市场情况不断调整。③绿色证书交易制度和碳排放权交易制度共同实施之后,电源结构得到优化,可再生能源发电比例得到大幅度提升,有望在2020年实现15%的配额目标；另外,电力行业中的二氧化碳排放也会得到控制,可有效促进国家碳减排目标的实现。最后,本文根据研究成果,针对可再生能源配额制和碳排放权交易制度的实施,在法律、政策和制度设计等方面提出了相关的政策建议,以期为国家进一步开展全国范围内的绿证交易市场和碳交易市场提供理论与实践参考。
【关键词】：绿色证书交易 碳排放权交易 电力市场 一般均衡模型 系统动力学
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：F426.61;X196
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-15
• 第1章 绪论15-29
• 1.1 研究背景及意义15-17
• 1.2 国内外研究现状及发展动态分析17-25
• 1.2.1 碳排放权交易市场的研究现状17-20
• 1.2.2 绿色证书交易市场的研究现状20-21
• 1.2.3 碳交易或绿证交易对电力市场的影响21-23
• 1.2.4 CGE模型在能源政策评估方面的应用23-24
• 1.2.5 文献评述与发展动态24-25
• 1.3 主要的研究内容、目标及关键问题25-27
• 1.3.1 研究内容25-26
• 1.3.2 研究目标26-27
• 1.3.3 拟解决的关键问题27
• 1.4 研究技术路径27-28
• 1.5 论文的创新点28-29
• 第2章 基本理论与模型研究29-42
• 2.1 RPS下绿证交易市场机制29-34
• 2.1.1 RPS的制度内涵29-32
• 2.1.2 RPS的实施机制32
• 2.1.3 绿色证书交易市场32-34
• 2.2 碳排放权交易市场机制34-37
• 2.2.1 市场主体34-35
• 2.2.2 交易机制35-37
• 2.3 SD模型及其应用37-40
• 2.3.1 系统动力学基本原理37-38
• 2.3.2 系统动力学建模38-40
• 2.4 CGE模型及其应用40-41
• 2.4.1 CGE模型基本原理40
• 2.4.2 CGE模型构建40-41
• 2.5 本章小结41-42
• 第3章 TGC市场和电力市场的交互作用机理研究42-58
• 3.1 我国的电源结构现状42-44
• 3.2 RPS下TGC市场与电力市场的交互作用44-48
• 3.2.1 均衡模型的构建44-45
• 3.2.2 均衡模型的分析45-48
• 3.3 TGC市场和电力市场交互的系统动力学模型48-52
• 3.3.1 系统界定48
• 3.3.2 假设条件48-50
• 3.3.3 模型的构建50-52
• 3.4 不同RPS下的情景分析52-57
• 3.4.1 TGC市场52-54
• 3.4.2 电力市场54-56
• 3.4.3 电源结构56-57
• 3.5 本章小结57-58
• 第4章 碳交易市场和电力市场的交互作用机理研究58-100
• 4.1 电力行业二氧化碳排放驱动因子分析58-67
• 4.1.1 电力行业二氧化碳排放分析58-63
• 4.1.2 电力行业二氧化碳排放驱动因素分解63-67
• 4.2 我国的碳交易市场发展现状及运行机制67-85
• 4.2.1 碳交易市场现状67-69
• 4.2.2 碳交易体系与机制69-72
• 4.2.3 碳交易未来发展路径72-75
• 4.2.4 碳交易试点总结75-85
• 4.3 碳交易的实现机理分析85-88
• 4.3.1 碳交易目标的确定85-86
• 4.3.2 碳交易价格的确定86-87
• 4.3.3 碳交易的实现87-88
• 4.4 碳交易对电力市场的影响88-98
• 4.4.1 电力行业经济指标的选取88-89
• 4.4.2 CGE模型构建89-96
• 4.4.3 情景分析96-98
• 4.5 本章小结98-100
• 第5章 TGC市场、碳交易市场与电力市场的交互作用机理研究100-118
• 5.1 TGC市场、CT市场与电力市场的交互作用100-106
• 5.1.1 三市场价格联动关系100-105
• 5.1.2 三市场交互作用机理解释105-106
• 5.2 TGC市场、CT市场与电力市场交互的因果关系分析106-111
• 5.2.1 TGC市场与电力市场108
• 5.2.2 CT市场与电力市场108-109
• 5.2.3 电力市场109-110
• 5.2.4 TGC市场、CT市场及电力市场110-111
• 5.3 TGC市场、CT市场与电力市场交互的系统动力学模型111-117
• 5.3.1 TGC市场与电力市场的SD模型111-113
• 5.3.2 CT市场与电力市场的SD模型113-114
• 5.3.3 电力市场的SD模型114-115
• 5.3.4 TGC市场、CT市场及电力市场的SD模型115-117
• 5.4 本章小结117-118
• 第6章 绿证交易及碳交易对我国电力市场耦合效应的实证研究118-142
• 6.1 参数设定118-120
• 6.2 变量赋值120-128
• 6.2.1 TGC市场120-123
• 6.2.2 碳交易市场123-127
• 6.2.3 电力市场127-128
• 6.3 实证结果分析128-139
• 6.3.1 TGC市场128-132
• 6.3.2 碳交易市场132-136
• 6.3.3 电力市场136-139
• 6.4 对电源结构和碳减排目标的影响分析139-141
• 6.5 本章小结141-142
• 第7章 政策建议142-144
• 7.1 实施可再生能源配额制的建议142-143
• 7.2 实施碳排放权交易的建议143-144
• 第8章 研究成果与结论144-147
• 参考文献147-154
• 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果154-157
• 攻读博士学位期间参加的科研工作157-158
• 致谢158-159
• 作者简介159

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本文编号：787061