碳排放权与绿色证书交易制度的交互作用

Abstract

本文在现有研究成果基础上，在开放的电力市场环境下，对ET与TGC的交互作用及其经济绩效进行了研究，着重研究了ET和TGC的实施机制和交互关系，通过经济绩效表征其影响效果，得到了以下成果： 成果1：基于比较静态分析法建立了ET和TGC共同作用于电力市场时的均衡模型，进行了短期、长期的均衡分析，以及短期、长期的ET和TGC市场关联性分析。对于前者，在完全竞争市场模型及其假设条件下，对终端市场、批发市场、绿证交易市场、碳排放权交易市场进行了均衡性分析；对于后者，建立了火力发电商和绿电商供需模型，并基于此求导，从而进行关联性分析。得出的结论为：①绿电占比和绿电装机容量之间的关系是不确定的；②提高绿电占比将降低电力需求侧的电量需求，同时也对绿电装机容量产生负面影响，而起关键性作用的变量是需求弹性系数，当需求弹性系数趋于零时，绿电装机容量会逐步递增，随着需求弹性系数的逐步增加，绿电装机容量将逐步递减；③提高CO2排放约束强度会降低绿电机组装机容量；④ CO2排放限额与系数 呈负相关关系，CO2排放限额越低则系数 越大；⑤降低CO2排放限额并不会提升绿电商的电力市场竞价地位；⑤降低CO2排放限额会促使整个系统往清洁能源方向发展，驱动传统火电商革新技术活主动与需求侧合作；⑥绿电总量的增加会使得电价会降低和绿证价格降低；⑦绿电总量增加也会使得绿电商的边际收益降低。 成果2：结合系统动力学理论，提出了ET交易电力市场模型、TGC交易电力市场模型，以及ET和TGC共同作用下的电力市场模型，并对此进行分析，刻画出了三个模型的因果关系图和存量流图。此外，基于情景分析法，研究各情景下的外生和内生变量的影响。得出了以下两大方面的结论： 1）从因果关系图和存量流图得出了以下结论：①发电量增加会导致市场上出清电价降低，影响各个发电商收益及带来各种负面影响；②当TGC供给不断增加时，供应方的TGC持有量下降，其为规避发电风险和提高收益，会持有一定TGC证书以规避溢价风险，从而导致TGC持有量与其期望值的差额反而增加③供需关系决定了TGC价格，当TGC供给量增多时会导致其价格下降，反之则价格上升，在此种情况下，会激活商人的逐利性，使其增加火力发电机组的装机容量以获得更大的利润，最终实现增发火电。④当ET需求增加时，ET的供需两方会交易更多ET以满足相关监管单位的碳排放约束，最终导致整体ET持有量减少⑤为规避价格波动带来的负面影响，各发电商会持有一定的证书，使得当ET需求增加时，ET持有量与其期望值的差额反而增加；⑥ET价格上涨时会增加火力发电商的收益，激活商人的逐利性，使其增加火力发电机组的装机容量以获得更大的利润，最终实现增发火电。 2）从情景分析法的三种情景得出以下结论：①TGC价格波动对碳排放增长速度较为敏感，碳排放增长速度越大则导致TGC交易周期边长，反之则变短，使之提前进入被价格管制的范围；②趋于平衡的时间点与碳排放率有关，其每减小1%会导致情景的平衡点提前一定时间，反之则滞后一定时间；③此外，RPS规模目标对TGC和ET价格调整周期的影响与碳排放增长速度造成的影响，效果相近，不过前者的影响还是小于后者；④ET价格波动对碳排放增长速度较为敏感，碳排放增长速度越大则导致ET交易周期边长，反之则变短，使之提前进入被价格管制的范围；⑤TGC价格变化对碳排放增长速度较为敏感，碳排放增长速度越大则导致TGC交易周期边长，反之则变短，使之提前进入被价格管制的范围；⑥碳排放增长率对可再生能源装机容量较为不敏感，三者的曲线约为近似，但RPS规划目标会对可再生能源装机容量有正相关的影响，但不是十分大，监管部门可规定较高的RPS目标来刺激TGC需求，进而引发价格上涨，从而让可再生能源发电商更多获利，以实现高比例可再生能源电力系统的愿景；⑦火电装机容量对碳排放增长率和RPS规划目标的变化较为敏感，火电装机容量与RPS规划目标之间呈负相关关系；⑧电价对碳排放增长率十分敏感，电价调整周期与碳排放增长率呈正相关关系，ET和TGC均对电力交易中心的出清电价有显著影响，前者侧重影响电价调整周期的影响，后者侧重影响电价波动幅度；⑨ET和TGC共同作用下，整体电力市场供需关系较为稳定，暂未出现供需矛盾，故ET和TGC可在一定程度上提升社会资源的配置率；⑩RPS规划目标和碳排放增长率给电力供给造成的影响不同，具体体现在中后期中，中国的电源结构换代的历程还很漫长。⑩参照北欧的现货市场交易机制，提出了两类适用于ET和TGC交易市场的出清模式，分别为常规性块出清模式和可移动块出清模式，并以典型的商业和家庭碳排放场景为例，得出了：常规块策略和可移动式块策略牺牲了一定的经济性来换取调度计划的高度可执行性；块出清模式的响应时间往往超前于时段性出清模式，可有效延缓碳排放的上行压力。 5.2 展望 论文的上述研究成果分析了碳排放权与绿色证书交易制度的相互作用及其经济绩效，为该领域提供了理论和方法支撑。但本论文的研究工作尚有以下不足，有待今后进一步完善： 1）为便于分析，所提模型均是在多项假设条件下进行的。 2）数据模型分析均为静态分析，未考虑时间因素带来的影响。 3）为考虑电力市场的出清模型及其出清规则，导致文章实用性大打折扣。 在后续研究学习中，将对本文的漏洞进行修补和改进。