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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

收紧，可用于排放限制范围内的总发电容量将减 是基于效益的许可交易政策 [14] 。在此政策下，监
少，从而压低市场供应，并提高价格。 管机构确定排放标准 E ，投资商的边际成本会根
∗
70 场景4； 40%削减； 80%削减； 据各个发电机组的排放系数 E EF,g 与排放标准 E 之
∗
平均电价/(元·(MW·h) −1 ) 60 57 57 得补贴，提升竞争力。排放标准对比采用场景 4。
间 的 差 额 按 比 例 变 化 。 如 果 投 资 商 的 排 放 系 数
20%削减；
60%削减
65
E EF,g 低于
E ，差值将变为负值，因此投资商将获
∗
54
55
51
50
49
46
45
显示了不同排放标准下的排放情况。可以预
40
10
35
2020 2025 2030 2035 2040 图 见的是，较低的排放标准会导致整个规划范围内
年份
的排放水平下降。与场景 4（无任何排放限制）
图 7 碳排放削减案例中年平均电价 的结果相比，在 0.5 t/(MW·h) 的最低测试标准下，
Fig. 7 Annual average electricity prices in carbon
emission reduction cases 2025 年的排放量减半。随着排放标准的提高，年

排放量也逐年增加。最终，当排放标准达到一定
图 8 显示了原始场景 4 和进行减排情况下的
水平时，式（20）中的约束条件不再具有约束力，
累计投资情况。显然，强制减排会导致可再生能
排 放 量 最 终 达 到 平 衡 。 如 图 10 所 示 ， 排 放 量 在
源显著扩张。在削减 80% 情况下，累计装机容量
0.9 t/(MW·h) 的水平上收敛。
从 23.2 GW 增加到 34.7 GW。随着两次最大幅度减

排，新燃气机组份额增多，这是由于可再生能源 50
0.5； 0.6； 0.7； 0.8； 0.9； 1.0； 原始
的可变性导致通过可再生能源减少的碳排放有限， 40 42
需要额外的能源平衡。 年排放水平/Gt 30 30
35 风能； 光伏； 燃气 31.8 34.7 20 29
24
累计投资容量/GW 40 23.2 25.3 28.4 10.8 11.4 10 2020 2025 2030 2035 2040
21
17
0.7
30
13
25
9.3
7.9
6.9
20
年份
15
22.6
10
0 5 16.2 17.4 19.1 20.8 图 10 不同排放标准下年排放量
场景4 20%削减 40%削减 60%削减 80%削减 Fig. 10 Annual emissions under different
场景 emission standards

图 8 碳排放削减案例中累计投资水平
Fig. 8 Cumulative investment level in carbon emission 图 11 说明了与排放标准运行相对应的投资和
reduction cases 平均价格水平。结果表明，深度减排以新的燃气

机组投资和价格的小幅上涨为代价。
边际排放成本如图 9 所示。可以观察到，排
2.4.5 参与者数量影响
放限制越高，边际成本越高。随着减排的进一步
战略投资者的数量将对新增装机容量和市场
深入，价格涨幅将变得更加显著。
价格产生重大影响。为了分析这些影响，考虑另

80 外 4 个场景，分别新增第 2、3、4 和 5 个参与者
73
70 20%削减； 60%削减； 投资于可再生能源，每个参与者都受到表 1 中的
60
40%削减； 80%削减
碳价/(元·t −1 ) 50 44 投资限制。
40
30
26
20
10 12 图 12 显示了参与者数量对总投资和平均价格
0 的 影 响 。 总 体 而 言 ， 纳 入 更 多 的 参 与 者 会 增 加
2020 2025 2030 2035 2040
年份 竞 争 ， 并 将 投 资 水 平 和 价 格 推 向 竞 争 性 均 衡 。
图 9 碳排放削减案例中碳排放价格 2040 年的平均价格稳步下降，从只有一个参与者
Fig. 9 Carbon emission prices in carbon emission
的 84.3 元 /(MW·h) 下 降 到 有 5 个 新 的 可 再 生 投 资
reduction cases
者的 62.7 元/(MW·h)。可再生能源装机容量随着参
2.4.4 基于排放标准的评估 与者数量的增加而增加。另外，新增风电装机容
在电力市场中，减少碳排放的常用方法之一 量 从 4.2 GW 增 加 到 10.9 GW， 光 伏 装 机 容 量 从
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