Page 103 - 《中国电力》2026年第4期
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翁格平等：考虑碳排放影响的长期发电投资决策方法                                           2026  年第 4 期



              场景   1  和场景  3  中表现为完全竞争参与者，而在                    示，5   号公司核电主导着市场，规划期内一直占
              场景   2  和  4  中为战略参与者。场景         2  和场景  3  中，    据着   50%  以上的供应份额。当火力发电提升发电
              8  号 公 司 在 市 场 上 采 取 战 略 性 行 动 使 得 利 润 最          量以应对需求增长时，核能供应份额逐渐下降。
              大化。                                               3  号 公 司 份 额 从  2020  年 的  10%  增 加 到  2040  年 的

              2.4    案例分析结果                                     17%。在更多的能源需求和更大的市场份额激励

              2.4.1    基准场景                                     下，进一步将能源价格推高至高于竞争均衡的水
                  首先讨论不进行新容量投资的基准场景运行                           平，此场景属于极端情况，在这种情况下，面对
              结果。价格趋势显示市场价格显著上涨，如图                         3    多年来不断增长的需求，现有主导企业可以继续
              所示，到     2035 年，平均价格将翻一番。如图                4  所   支配市场，而不会有新对手产生威胁。

                                     150          144.9    2020；  2025；  2030；  2035；  2040
                                    平均电价/(元·(MW·h) −1 ) 175  57.2  65.8  77.6  103.6  57.2  48.0  41.2  47.0  53.0  57.2  59.2  65.0  74.2  84.3  57.2  54.6  58.5  66.2  73.8  57.2  43.9  35.0  42.7  46.6
                                     125
                                     100
                                      75
                                      50
                                      25
                                      0
                                             基准        1        2         3        4
                                                               场景
                                                图 3   不同执行场景中的年平均电价
                                 Fig. 3    Annual average electricity prices in different execution scenarios


                              1号；   2号；   3号；   4号；             仍在上升，但比基准场景要低得多。同时，与基
                              5号；   6号；   7号；   8号
                100      100      100      100      100         准场景相比，可再生能源的大规模扩张导致所有
                   9  11    9         9  8     9  6     9
                80  10 9  17 8  80  10 9  26 6  80  10 9  10  80  10 9  13  80  10 9  25 8  市场参与者利润下降。另外可以观察到，没有火
                供应份额/%  60  58  51  供应份额/%  60  58  9 6  供应份额/%  60  58  45 7  供应份额/%  60  58  44 7  供应份额/%  60  58  11 6  力发电投资商进行燃煤或燃气机组投资，在这种
                                       14
                                                 16
                          40
                                   40
                40
                                                     40
                                            40
                20
                   5  5   20  5  41  20  5  20  5    20  5  40  情况下，2040     年的可再生能源发电量（新的和现
                 0  5     0  5     0  5      0  5     0  5      有的）将超过年供应量的             30%。
                  2020  2040  2020  2040  2020  2040  2020  2040  2020  2040
                   年份       年份       年份        年份       年份          在场景    2  中，当   8  号公司开始扮演战略参与
                  a) 基准    b) 场景1   c) 场景2    d) 场景3   e) 场景4   者时，结果发生重大变化。在整个优化周期内，
                        图 4   不同执行场景中的供应份额                      可再生能源的累计装机量从场景                  1  的  18.7 GW  下
                Fig. 4    Supply share in different execution scenarios
                                                                降 到 仅  5.7 GW（ 仅 包 括   0.5 GW  的 太 阳 能 ） 。 此
              2.4.2    扩展场景                                     外，可再生能源扩展减少为火力发电投资提供了
                  本节介绍了表        2  中定义的扩展场景下的运行                 空 间 ， 规 划 期 内 投 产 了 近     1 GW  的 新 燃 气 机 组 。
              结果。如图       5  所示，场景     1  中出现了大幅的可再             在图   3  中还可观察到，与场景           1  相比，能源价格
              生能源产能扩展。然而，风能和部分光伏资源已                             出现上涨，且所有公司的利润都有所增加。这些
              经达到其装机极限，这些新装机容量分布在不同                             结果表明，可再生能源投资和市场获利之间存在
              年份，其中优先投产风能机组，而光伏发电则是                             联 系 ， 随 着 低 成 本 发 电 份 额 增 加 ， 市 场 价 格 下
              在后期新增。在前两个             5  年，风电的最大装机量              降。这种影响减少了所有市场参与者的收入，包
              为  5 GW，累计上限为        10 GW，其余的可再生能源               括 可 再 生 能 源 参 与 者 （ 假 设 没 有 补 贴 和 支 持 计
              容量需求通过光伏发电来满足。在场景                     1 中，提       划）。因此，尽管与场景              1  的结果相比，8       号公
              高累计限制将导致风力发电量增加，并相应减少                             司容量减少了        4  倍，但由于市场价格上涨，利润
              光 伏 发 电 量 ， 从 而 降 低 整 体 系 统 成 本 。 正 如 预           有所增加。
              期，总计增加        18.7 GW  可再生能源推动了价格下                    场景   3  和场景   4  中，3  号和  2  号公司可在表      1
              降，如图     3  所示。虽然由于需求增加，平均价格                      定义的范围内投资可再生能源。8                 号公司在场景       3

                                                                                                           99
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