低碳经济下RPS与FIT协同作用的电源结构优化模型研究

发布时间：2020-07-14 00:39

【摘要】：目前,资源短缺与环境污染问题已经成为阻碍人类发展和社会进步的两大世界性难题。由此所引发的气候变化异常、全球气温变暖等问题受到了国际社会的广泛关注,究其原因主要是经济发展带来的大量温室气体的排放,特别是化石能源使用过程中所带来的二氧化碳排放。改革开放以来中国的经济得到了飞速发展,同时其二氧化碳排放量也一直保持持续增长的趋势。根据国际能源协会2009年公布的数据显示,中国在2007年超越美国成为世界上最大的二氧化碳排放国。2015年在最新召开的巴黎气候变化大会上,中国提出将于2030年左右使二氧化碳排放达到峰值,并争取尽早实现到2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%到65%。这意味着在碳排放的总体约束下如何解决能源结构的优化配置已成为中国工业化建设过程中首要解决的严峻难题。其中以煤炭为主要能源的电力行业占全国总碳排放量的比例巨大,这也使得电力行业成为我国进行能源结构优化研究的主要对象。中国可再生能源资源丰富,大力发展可再生能源,是未来中国发展能源道路的重要选择,可再生能源也将会成为中国能源结构的主要力量。为了优化中国电力行业以煤为主的能源结构,国家能源部门从2012年开始研究制定《可再生能源电力配额考核办法》。然而,随着2002年和2014年两次电力体制改革后,原有可再生能源激励政策已不能适应现阶段的发展要求。同时,这些年的实践也充分反映了实施可再生能源激励政策确实面临巨大的挑战,例如可再生能源电力交易法律法规的严重缺失、实施政策和指南的滞后和不确定性、监管机构及专业人员的紧缺,都严重制约可再生能源发电的发展。因此寻求一种适合我国国情的可再生能源激励政策成为当务之急。本文的主要研究内容和研究成果如下:(1)分析目前我国电力行业区域能源消费情况以及区域二氧化碳排放情况,并对我国电源结构现状进行了研究。以电力行业为研究对象,构建了中国火力发电行业二氧化碳排放的LMDI分解模型,从能源结构、CO2排放强度、能源强度、经济发展和区域人口五个方面分析火力发电行业的二氧化碳排放量情况。根据LMDI模型的计算结果,本文对我国六大区域电网的能源消耗和二氧化碳减排展开了研究,并预测了2013-2020年我国各区域电网能源消耗和二氧化碳排放量。(2)对我国火力发电行业进行能量和有效能分析,完善我国电力行业能源效率计算方法,提高能源效率计算的准确度。对我国火力发电行业的能量效率和有效能效率进行计算,并对两种方法的计算结果进行对比,通过对比分析发现在能源效率方面我国火力发电行业还有改善空间,提出进行可再生能源发电的重要性。(3)对目前国际上常用的两种可再生能源政策(RPS制度和FIT制度)进行分析,提出符合我国国情的可再生能源激励政策。首先,分别构建了基于RPS制度下的电源结构优化模型和基于FIT制度下的电源结构优化模型。同时分析了可再生能源配额和绿色证书价格变化对基于RPS制度下的电源结构优化模型的影响,以及碳权交易价格和政府补贴变化对基于FIT制度下的电源结构优化模型的影响。其中基于RPS制度下的电源结构优化模型主要考虑可再生能源配额和绿色证书交易机制对电力系统的影响。而基于FIT制度下的电源结构优化模型是在固定电价基础上考虑碳排放交易对电力系统的影响。其次,我们分别从政策制定和发电商均衡点两个角度对RPS和FIT制度进行对比分析。通过分析发现无论是RPS制度还是FIT制度都存在各自的优点和缺点。其中RPS制度在降低传统能源发电和二氧化碳排放方面要优于FIT制度,而FIT制度比RPS制度更能促进可再生能源发电的发展和带动发电商的积极性。最后,为了弥补两种制度的缺陷,本文提出采用两种制度协同作用下的可再生能源政策,并构建了RPS与FIT协同作用下的电源结构优化模型。该激励政策在定价方式上选择FIT制度中的固定电价,同时考虑RPS制度对发电商的约束。本文分析了该政策模式实施过程中可能遇到的障碍,并分别提出了建议,这对今后相关研究和政策选择具有一定的参考意义。
【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】：2017
【分类号】：F426.61
【图文】：

统计图,碳排放,统计图

华北电力大学博士学位论文低碳能源体系、发展绿色建筑和低碳交通、建立全国碳排放交易市场等一系列政措施，形成人和自然和谐发展现代化建设新格局”。这一系列的举措标志着中国为负责的大国所承担的责任和义务，其对生态文明建设的决心和力度给国内当前能源结构调整和产业优化升级带来了巨大的转型压力。因此，在碳排放的总体约下如何解决能源结构的优化配置已成为中国工业、城镇化建设过程中首要解决的峻难题。

碳排放,排放总量,世界,比重

图 1-2 1980 年至 2013 年中国碳排放占世界排放总量比重Figure 1-2 The proportion of China’s carbon emissions to total world emissions from 1980 to 2013另外，根据中国科学院公布的按行业估算的二氧化碳排放量名单，2011 年中2

煤电,发电量,情况

该计划首次包含了各能源控制目标，并规定将在 2020 年把总体能源消亿吨标准煤，这表明中国必须要在未来的五年内努力开发可再生能源中国已拥有风力和水力发电的最大装机容量，以及全球绝大多数太阳装置。2013 年，中国超过了整个欧洲，成为最大的装机容量国家。中可再生能源行业的主要投资者。煤电 3-1 是中国从 2000 到 2014 年的煤电发电量情况。从图 3-1 中可以看在 2008 年得到控制之后仍然持续走高，到 2014 年达到 42686.5 亿 kW电量的比例自 2008 年节能减排政策开展以来得到一些控制，并逐步7 年的 82.98%下降到 2013 年的 75.56%。虽然目前煤电发展速度明显低及“十二五”初期，但是火电在中国的电源结构中仍然处于绝对主导电布局灵活、一次性投资小，但是其会造成环境污染和温室效应，而于不可再生资源，目前我国的煤炭储备量使用年限仅为 50 年左右，续发展。

【参考文献】