需求与碳价不确定条件下的寡头发电商CCS投资决策研究

摘要

目前，我国的火力发电占全国电力生产的75％，而电力排放的二氧化碳约占能源行业二氧化碳排放总量的42.4％。随着全球气候变暖及温室气体排放的逐年增加，我国的碳减排压力预计会越来越重，而碳捕获与封存(CCS)技术能够大量减少化石燃料消耗所导致的温室气体(GHG)排放。目前，该项技术已作为前沿技术被列入我国中长期科技发展规划。然而，CCS投资对于企业决策者是具有挑战性的，因此研究电力企业的碳减排投资策略，对能源产业的可持续发展至关重要。
　　 本文收集了Bluenext碳排放现货交易市场的碳价、碳交易量数据以及北欧电力现货市场的电价电量数据，对碳价不确定性进行了探讨，并采用了四种随机过程对其进行模拟分析与比较，通过实证方法证明碳价不确定性服从几何布朗运动，同时，假设需求不确定性服从几何布朗运动。通过发电商的容量投资函数建立发电量与需求不确定性的关系，进而构建分别受需求不确定性及碳价不确定性单方面影响的CCS投资模型。在此基础上，通过建立需求与碳价不确定性下的CCS投资模型，考虑双重不确定性对于CCS投资的影响，求得投资阈值，并运用Matlab软件仿真分析各参数对阈值的影响。
　　 论文分析结果表明:1）仅有需求不确定时，投资阈值与CCS投资成本、寡头发电商数量、发电成本呈正相关关系，与需求漂移率呈负相关关系，随着发电商报价参数、需求变动率的增加而呈非线性上升，随着无风险利率、碳排放参数、碳价的增加呈非线性下降。其中，需求漂移率及其变动率的影响较大。2）仅有碳价不确定时，投资阈值与CCS投资成本呈正相关关系，且随着需求、碳价漂移率、碳排放参数的增加而下降，随着碳价变动率、无风险利率、发电商报价参数的增加呈非线性上升。碳价漂移率及其变动率的影响较大。3）碳价与需求同时不确定时，投资阈值点与CCS投资成本呈正相关关系，与碳价漂移率呈负相关关系，随着需求漂移率、报价参数、无风险利率、碳价变动率、需求变动率的增加而呈非线性上升，随着需求、碳排放参数的增加呈非线性下降。其中，碳价不确定性漂移率的影响较大。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 电力不确定性投资相关研究

1．2．2 CCS投资相关研究

1．2．3 国内外研究的评述

1．3 研究方法、研究内容及研究思路

1．3．1 研究方法

1．3．2 研究主要内容

1．3．3 研究思路

1．4 本文主要创新点

第二章 碳价不确定性分析

2．1 碳价数据来源及其统计分析

2．2 算术布朗运动拟合分析

2．2．1 参数估计

2．2．2 拟合效果分析

2．3 几何布朗运动拟合分析

2．3．1 参数估计

2．3．2 拟合效果分析

2．4 O-U均值回归过程拟合分析

2．4．1 参数估计

2．4．2 拟合效果分析

2．5 施瓦兹单因素均值回归过程拟合分析

2．5．1 参数估计

2．5．2 拟合效果分析

2．6 随机过程拟合效果比较分析

第三章 需求不确定性下的寡头发电商CCS投资决策模型

3．1 需求不确定性的几何布朗运动拟合分析

3．1．1 几何布朗运动参数估计

3．1．2 拟合效果分析

3．2 需求不确定下的寡头发电商CCS投资模型及其分析

3．2．1 发电量的不确定性分析

3．2．2 需求不确定下寡头发电商的CCS投资模型

3．2．3 数值仿真及投资策略分析

3．3 本章小结

第四章 需求与碳价双重不确定性下的寡头发电商CCS投资决策模型

4．1 碳价不确定下的寡头发电商CCS投资模型及其分析

4．1．1 模型的构建与求解

4．1．2 数值仿真及投资策略分析

4．2 需求与碳价双重不确定性下的寡头发电商CCS投资模型及其分析

4．2．1 模型的构建与求解

4．2．2 数值仿真及投资策略分析

4．3 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录