鄒鑫，韋雨晨

基于系統(tǒng)動力學(xué)的電–碳–綠證多尺度市場耦合交易研究

鄒鑫，韋雨晨

（華北電力大學(xué) 經(jīng)濟管理系，河北 保定 071003）

雖然綠色證書交易機制（Tradable green certificate，TGC）和碳交易機制（Carbon emissions trading，CET）在實現(xiàn)碳達(dá)峰及碳中和方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，但目前這2項政策間的耦合作用對電力中長期市場和現(xiàn)貨市場的影響仍不確定。基于系統(tǒng)動力學(xué)原理，對比分析了不同政策參數(shù)下CET和TGC機制單獨或協(xié)同作用時對電力市場及碳減排的影響，以期為市場主體的策略調(diào)整及參數(shù)設(shè)定提供理論依據(jù)。研究結(jié)果表明，CET機制能提高現(xiàn)貨電價，促進(jìn)可再生能源進(jìn)入現(xiàn)貨市場；TGC機制能促進(jìn)高比例可再生能源消納，但會使現(xiàn)貨電價長期處于較低水平；CET機制及TGC機制的協(xié)同實施，能增強電力市場對高比例可再生能源的適應(yīng)性，但也可能會產(chǎn)生政策冗余。

電力市場；綠色證書市場；碳市場；碳減排政策；系統(tǒng)動力學(xué)

0 引言

面對溫室氣體排放造成的全球變暖和環(huán)境污染問題，國家制定了到2030年達(dá)到碳排放峰值和到2060年實現(xiàn)碳中和的兩階段計劃[1]。電力行業(yè)是碳排放占比最高的行業(yè)，因此改善電力行業(yè)能源結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵途徑[2]。

隨著可再生能源的大力發(fā)展，可再生能源補貼、消納等矛盾也日益凸顯[3]。市場機制是解決上述問題并實現(xiàn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要手段[4,5]。我國正逐步建立起現(xiàn)貨與中長期市場相結(jié)合、可再生能源和常規(guī)能源共同參與的電力市場[6]。通過碳交易機制（Carbon emissions trading，CET）可降低全社會碳排放、實現(xiàn)溫室氣體排放控制[7,8]。在可再生能源配額政策（Renewable portfolio standard，RPS）和綠色證書交易機制（Tradable green certificate，TGC）下，可再生能源發(fā)電可以得到適當(dāng)補貼[9]。目前，火電仍占據(jù)電力行業(yè)的主導(dǎo)地位[10]，離國家碳減排和電力轉(zhuǎn)型目標(biāo)還有一定距離。為使綠色證書交易和碳排放權(quán)交易與電力中長期市場及現(xiàn)貨市場有效融合，最大限度地發(fā)揮TGC機制和CET機制的效用，有必要對電力市場化背景下的碳減排政策進(jìn)行研究。

由于CET和TGC機制在發(fā)展階段和成熟度方面存在顯著差異，因此關(guān)于這兩類政策研究的關(guān)注點也有較大的差別。

對于碳交易政策，學(xué)者大多聚焦于碳市場內(nèi)部因素對電力市場的影響，主要討論電力行業(yè)的碳配額分配及上限制定，一致認(rèn)為應(yīng)將碳配額進(jìn)行拍賣，而非免費配發(fā)[11-13]。鑒于碳市場易受到其他市場的影響，有學(xué)者認(rèn)為碳市場在運行過程中存在諸多風(fēng)險[14,15]，這會導(dǎo)致碳市場無法提供穩(wěn)定的價格信號，從而抑制碳減排效率并影響市場可持續(xù)發(fā)展，不利于遠(yuǎn)期碳減排目標(biāo)的實現(xiàn)[16,17]。

對于綠色證書交易政策，由于RPS和TGC是互補機制[18]，學(xué)者主要集中討論可再生配額機制及制定問題[19,20]。同時，也有學(xué)者聚焦于TGC機制對電力市場的影響，研究TGC機制引入電力市場后的成本效益和對溫室氣體減排的貢獻(xiàn)[21,22]，并指出上網(wǎng)電價和綠證價格都會隨著RPS比例的增加而上漲。文獻(xiàn)[23]分析了CET機制及TGC機制下發(fā)電企業(yè)的決策行為，但缺乏從市場機制的角度整體考慮TGC機制及CET機制對電力市場的影響。

盡管目前對CET機制及TGC機制的研究已取得了一些成果，但從研究內(nèi)容上來看，更多討論的是TGC機制或CET機制等單一政策對電力市場的影響，對于二者協(xié)同實施與單一實施的對比研究較少。當(dāng)前，關(guān)于將電力市場細(xì)分，進(jìn)而分析電力中長期市場及現(xiàn)貨市場并存時兩類減排政策對電力市場的影響的相關(guān)研究很少。另一方面，當(dāng)前研究幾乎只考慮了綠色證書與電能解綁的情況，鮮有考慮到綠色證書與電能捆綁情況下CET機制及TGC機制對電力市場及市場主體的決策行為的影響。

從研究方法上來看，現(xiàn)有的研究從微觀角度以優(yōu)化模型[24]、一般均衡模型[25,26]等方法為主，多側(cè)重靜態(tài)或單一層面，故將這些研究成果用于分析政策間相互影響時存在一定的局限性。

系統(tǒng)動力學(xué)（System dynamics，SD）已被廣泛應(yīng)用于電價分析、負(fù)荷預(yù)測等領(lǐng)域，其優(yōu)點是能揭示復(fù)雜系統(tǒng)間的因果關(guān)系，并可在長時間尺度上分析各系統(tǒng)的動態(tài)變化趨勢[27,28]。

鑒于此，本文考慮RPS配額比例、碳配額拍賣比例、碳配額基準(zhǔn)價格這些政策參數(shù)，建立電–碳–綠證多尺度市場耦合交易SD模型，對比分析單一政策及組合政策下TGC機制和CET機制對電力中長期市場、現(xiàn)貨市場及碳減排的影響。

1 電力市場化背景下多尺度市場耦合交易體系

電–碳–綠證多尺度市場耦合交易的本質(zhì)是以電力交易為核心的多級市場交易。電–碳–綠證多尺度市場耦合交易體系如圖1所示。

圖1梳理了在電力市場化背景下，綠證市場、碳市場、電力中長期市場及現(xiàn)貨市場間的耦合關(guān)系及信息傳遞過程。

1.1 電力市場

根據(jù)電力種類及時間尺度，本文將電力市場劃分為可再生能源中長期市場、常規(guī)能源中長期市場及現(xiàn)貨市場。

在可再生能源中，長期電力與綠證捆綁出售，其價格反映了電能和環(huán)境的雙重價值。

圖1 電–碳–綠證多尺度市場耦合交易體系

現(xiàn)貨市場在進(jìn)行電力交易時并不附帶綠證，故其價格僅體現(xiàn)電能價值。

1.2 碳市場

在一級碳市場中，根據(jù)政府設(shè)定的碳減排目標(biāo)，碳配額被分配給相應(yīng)的不同企業(yè)。在常規(guī)能源發(fā)電商中，高碳排機組通常需要向低碳排機組購買額外的碳配額。低碳排機組則因其先進(jìn)的技術(shù)和較強的碳減排能力，通常在完成碳減排指標(biāo)后仍持有多余的碳配額。這些多余的碳配額可在二級碳市場上出售以實現(xiàn)價值的轉(zhuǎn)化，在給低碳排機組帶來額外收入的同時也為高碳排機組提供了購買碳配額的機會以確保其達(dá)到碳減排要求。

1.3 綠證市場

消納責(zé)任主體需購買綠證來履行可再生能源消納義務(wù)，而可再生能源發(fā)電商可通過出售綠證來獲得額外的收益。RPS的承擔(dān)者通常是供電公司或終端用戶等[29,30]。售電商是連接電力生產(chǎn)和市場化電力交易的紐帶，同時也是RPS的主要承擔(dān)者；這樣可以確保售電商準(zhǔn)確地反映市場價格信號，履行其在可再生能源市場中的責(zé)任。

2 電力市場化背景下電–碳–綠證多尺度市場耦合交易模型

2.1 系統(tǒng)邊界及假設(shè)條件

2.1.1 綠證市場假設(shè)條件

假設(shè)1：1 MW·h的可再生電量可兌換1張綠色證書，有效期為12個月。根據(jù)成本定價法，將綠證的基準(zhǔn)價格設(shè)定為220元/MW·h。

假設(shè)2：綠證供給者為可再生能源發(fā)電商，綠證需求者為售電商，如電網(wǎng)企業(yè)、直購電用戶等。

假設(shè)3：可再生能源機組建設(shè)周期為12個月，RPS配額比例按照一定比率平均增長。

假設(shè)4：售電商能通過簽訂可再生能源中長期合約獲得與其捆綁銷售的綠證，也能直接在綠證市場上購買綠證。

2.1.2 碳市場假設(shè)條件

假設(shè)5：本系統(tǒng)僅考慮電力行業(yè)的碳配額交易，碳配額的需求者為常規(guī)能源發(fā)電商。

假設(shè)6：常規(guī)能源機組建設(shè)周期為12個月。碳排放強度按照一定比率降低，電力需求、國內(nèi)生產(chǎn)總值（Gross domestic product，GDP）按照一定比率增長。

2.1.3 電力市場假設(shè)條件

假設(shè)7：假設(shè)有A、B共2類發(fā)電商參與市場交易，其中A為常規(guī)能源發(fā)電商，B為可再生能源發(fā)電商。為簡化模型，僅考慮火電、風(fēng)電及光伏機組的發(fā)電及建設(shè)情況。

假設(shè)8：售電商可以通過簽訂中長期合約來滿足電力需求，也能從現(xiàn)貨市場購買電力以確保供需平衡。

假設(shè)9：在仿真周期內(nèi)，中長期合約價格固定，而現(xiàn)貨電價則基于各發(fā)電商報價形成。

2.2 SD模型搭建

電–碳–綠證多尺度市場耦合交易的因果回路如圖2所示。圖中，模型主要包括5個子模塊：電力中長期市場模塊、現(xiàn)貨市場模塊，碳市場模塊、綠證市場模塊及發(fā)電商投資模塊。RPS比例決定了綠色證書需求量，綠色證書供給曲線主要受可再生能源的中長期合約比例及現(xiàn)貨市場出力影響。綠色證書供需數(shù)量關(guān)系影響綠證價格，綠證價格越高，可再生能源發(fā)電商收益越高。同時，碳配額拍賣比例及常規(guī)能源發(fā)電量直接影響碳配額的需求量，從而引起碳價波動，影響常規(guī)能源發(fā)電商的收益。發(fā)電商的單位收益變化及發(fā)電成本共同影響發(fā)電商的現(xiàn)貨報價及中長期合約價格和比例。

圖2 電–碳–綠證多尺度市場交易的因果回路圖

2.2.1 電力市場模塊

1）電力中長期市場模塊。

本文將電力中長期市場設(shè)置為年度合約市場，即一年內(nèi)簽訂的中長期合約價格固定。買賣雙方將通過雙方協(xié)商的方式開展電力交易，根據(jù)自身需求簽訂中長期合約比例及價格。合約到期后，常規(guī)能源發(fā)電商會根據(jù)其在現(xiàn)貨市場及中長期市場的單位收入變化來調(diào)整下一年的合約價格及比例；可再生能源發(fā)電商則對比其在現(xiàn)貨+綠證市場與中長期市場的單位收入變化來進(jìn)行調(diào)整。

電力中長期市場合約形成的存量流量圖如圖3所示。

圖3 電力中長期市場合約形成存量流量

圖3中的主要函數(shù)關(guān)系式如下：

如等式（3）和（4）所示，發(fā)電商在進(jìn)行電力交易時會優(yōu)先滿足中長期合約。若其發(fā)電量還有剩余，則可將剩余電量在現(xiàn)貨市場中出售以獲取額外收入。

2）現(xiàn)貨市場模塊。

在現(xiàn)貨市場中，發(fā)電機組按照邊際成本由低到高排序，采用“報價不報量”的集中競價方式進(jìn)行電力交易?？稍偕茉窗l(fā)電的邊際成本幾乎為零。若其報價過高則可能無法爭取足夠的負(fù)荷，加劇棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象。因此，可再生能源發(fā)電商通常放棄定價權(quán)，采取低價策略以確保獲得盡可能多的市場份額，實現(xiàn)利潤最大化。

現(xiàn)貨電價形成的存量流量圖如圖4所示。

圖4 現(xiàn)貨電價形成存量流量

圖4中，現(xiàn)貨電價主要由各發(fā)電商的現(xiàn)貨市場實際報價及電力供需變化決定，具體函數(shù)表達(dá)式如下：

2.2.2 碳市場模塊

圖5為碳市場存量流量圖。

如圖5所示，在碳市場中，GDP和碳排放強度共同設(shè)定政府的碳減排目標(biāo)，從而影響碳配額供給。碳配額需求與常規(guī)能源發(fā)電量有關(guān)，發(fā)電量越高，對碳配額的需求越高。主要的函數(shù)關(guān)系式如下：

2.3.3 綠證市場模塊

綠證市場存量流量圖如圖6所示。

圖5 碳市場存量流量

圖6 綠證市場存量流量

綠色證書是衡量可再生能源發(fā)電量的指標(biāo)，且與綠證捆綁的這部分中長期電量不產(chǎn)生額外的綠證收益。圖6綠證市場中函數(shù)關(guān)系式如下：

2.3.4 發(fā)電商投資模塊

發(fā)電商投資存量流量圖如圖7所示。

圖7 發(fā)電商投資存量流量

圖7中，常規(guī)能源發(fā)電商通過電力中長期市場及現(xiàn)貨市場獲得收入，主要函數(shù)關(guān)系式如下：

此外，可再生能源發(fā)電商還可將現(xiàn)貨市場中標(biāo)電量兌換的綠證出售以獲取額外收益，如式（23）（24）所示。

發(fā)電商主要根據(jù)其利潤空間及電力需求來調(diào)整新建裝機的數(shù)量，而機組建設(shè)受時間限制有一定的延遲性。具體函數(shù)關(guān)系式如下：

3 模擬仿真分析

3.1 數(shù)據(jù)來源

以2018年為基期。模擬時間為4 380 d，即2019年1月1日至2030年12月31日?，F(xiàn)貨市場時間步長為1 d，中長期合約市場時間步長為365 d。根據(jù)文獻(xiàn)[31]，本文將常規(guī)能源中長期初始合約比例設(shè)置為占電力需求的60%，而可再生能源中長期合約比例為5%。SD模型的主要參數(shù)設(shè)定及數(shù)據(jù)來源見表1所示。

表1 主要參數(shù)設(shè)置及數(shù)據(jù)來源

3.2 情景設(shè)計

本文基于碳配額拍賣比例、碳配額基準(zhǔn)價格及可再生能源配額比例的不同組合，對比分析碳排放市場、綠色證書市場、電力中長期市場及現(xiàn)貨市場中關(guān)鍵因素的變化趨勢。

參考當(dāng)前中國碳市場和碳減排政策[32,33]，將碳配額拍賣比例設(shè)置為0%、50%。根據(jù)碳市場八大試點的曲線數(shù)據(jù)[34]，將碳配額基準(zhǔn)價格設(shè)置為50元/t、60元/t。根據(jù)碳減排政策，到2030年，非化石能源占一次能源比重將達(dá)到25%左右[35]，故將可再生配額比例設(shè)置為25%、30%。政策情景設(shè)計如表2所示。表2中，基準(zhǔn)情景對應(yīng)全國碳市場運行初期；情景1、3為單獨實施CET機制的情景；情景2為單獨實施TGC機制的情景；情景4、5分別為低減排協(xié)同政策及高減排協(xié)同政策。

表2 政策情景設(shè)計

3.3 仿真結(jié)果分析

3.3.1 碳價及綠色證書價格

圖8展示了不同政策情景下碳價及綠色證書價格的變化趨勢。

由圖8可知，在情景1中，通過增加碳配額拍賣比例，可引導(dǎo)碳配額的需求增加，使碳價上漲。這一政策的實施增加了常規(guī)能源的發(fā)電成本，導(dǎo)致各發(fā)電商更趨向于投資可再生能源項目，間接提高了可再生能源的發(fā)電量，從而增加了綠色證書的供應(yīng)，使綠色證書價格的下降。同樣，在情景3中，通過提高碳配額基準(zhǔn)價格可抬高碳價，也間接導(dǎo)致了綠色證書價格下降。

圖8 不同政策情景下碳價及綠色證書價格的變化趨勢

然而，值得注意的是，情景3中的綠色證書價格最低，且其碳價水平遠(yuǎn)高于情景1。這表明，相較于碳配額拍賣機制，碳配額基準(zhǔn)價格的設(shè)定對未來碳價及綠證價格的變化趨勢有更大的影響。

情景2通過提高RPS比例，增加了綠色證書的需求量，從而刺激了綠色證書價格的上漲；而其碳價波動情況與基準(zhǔn)情景較為接近，說明綠色證書市場中的參數(shù)變化對碳市場的影響相對較小。

情景4中的綠色證書價格遠(yuǎn)高于情景3、略低于情景2，說明無論是單一政策還是組合政策，綠色證書價格主要取決于綠色證書市場參數(shù)的設(shè)置，且CET機制會在一定程度上削弱TGC機制對綠色證書交易產(chǎn)生的市場激勵作用。

對比情景5可知，組合政策中CET機制越強，對TGC機制的削弱作用就越強。

3.3.2 電力市場

圖9展示了不同政策情景下電力市場的變化趨勢。

圖9 不同政策情景下電力市場的變化趨勢

從圖9中基準(zhǔn)情景可知，在2019—2020年，現(xiàn)貨電價快速上漲至0.43元/kW·h，同時常規(guī)能源和可再生能源的中長期合約比例出現(xiàn)顯著下跌。原因為市場初期對碳配額的較高需求，導(dǎo)致常規(guī)能源的發(fā)電成本急劇上升。為避免虧損，常規(guī)能源發(fā)電商將提高報價，使現(xiàn)貨電價迅速上漲，進(jìn)而吸引大量發(fā)電商參與現(xiàn)貨市場交易。2020—2022年間，現(xiàn)貨電價快速下跌，同時常規(guī)能源中長期合約比例有所增加。這是現(xiàn)貨市場優(yōu)先調(diào)度邊際成本較低的發(fā)電機組，從而迫使大量高碳低效火電機組退出現(xiàn)貨市場所致。2022年后，現(xiàn)貨電價趨于平穩(wěn)，圍繞0.323元/kW·h水平波動。

圖9中，情景3的常規(guī)能源及可再生能源的中長期合約比例均低于情景1。原因為較高的碳配額基準(zhǔn)價格及碳配額免費分配的方式，會在大幅度抬高現(xiàn)貨電價的同時，將碳排放成本全部傳導(dǎo)到終端用戶，增加所有發(fā)電商的現(xiàn)貨市場收益。情景3的現(xiàn)貨電價遠(yuǎn)高于情景1，說明碳配額基準(zhǔn)價格的變化對現(xiàn)貨電價的影響更為強烈。這一現(xiàn)象是由于碳配額基準(zhǔn)價格的改變會直接影響到電力生產(chǎn)的碳成本。這個影響是相對長期和穩(wěn)定的。碳配額拍賣比例的變化更多地涉及碳配額的供給和需求，其主要通過供需平衡來影響碳價，所帶來的影響通常較小，且相對容易適應(yīng)。因此，這種差異在導(dǎo)致碳配額基準(zhǔn)價格變化時，電力生產(chǎn)的碳成本會受到直接和較大規(guī)模的影響，更容易引起電價波動。

情景2中的現(xiàn)貨電價最低，常規(guī)能源中長期合約比例高于基準(zhǔn)情景。RPS比例的增加會提高綠證價格，從而增加可再生能源發(fā)電商在“現(xiàn)貨+綠證”市場中的盈利能力。這擠壓了常規(guī)能源發(fā)電機組的競價空間，使常規(guī)能源發(fā)電商不得不降低報價以爭取更多的市場份額。

在組合政策中，情景5的現(xiàn)貨電價最高，而情景4的現(xiàn)貨電價低于情景1。這表明TGC機制會一定程度上削弱CET機制對現(xiàn)貨市場的影響，緩解現(xiàn)貨電價上漲；但隨著CET機制的增強，TGC機制對CET機制的削弱程度也隨之減弱。此外，情景5中的常規(guī)能源及可再生能源中長期合約比例遠(yuǎn)低于情景4。這說明在CET機制及TGC機制協(xié)同作用時，提高碳配額基準(zhǔn)價格能降低現(xiàn)貨市場交易風(fēng)險、增強電力市場對高比例可再生能源的適應(yīng)性，有效推進(jìn)現(xiàn)貨市場建設(shè)。

3.3.3 電源結(jié)構(gòu)及碳減排

圖10顯示了不同政策情景下各能源裝機容量的變化趨勢。

圖10 不同政策情景下裝機容量變化趨勢

從圖10可以看出，在單一政策情況下，情景1對常規(guī)能源裝機容量的抑制作用最強，能在一定程度上促進(jìn)可再生能源的發(fā)展。情景2的可再生能源裝機容量上漲，而常規(guī)能源裝機容量與基準(zhǔn)情景相近，說明RPS機制能有效提高可再生能源的盈利能力，但對常規(guī)能源發(fā)展的影響較小。情景3抬高了現(xiàn)貨電價并將碳成本完全傳導(dǎo)至終端用戶，使常規(guī)能源機組不僅不用承擔(dān)相應(yīng)的碳成本，還能從現(xiàn)貨市場中獲利。因此，這一政策措施雖然有效刺激了可再生能源的發(fā)展，卻同時促進(jìn)了常規(guī)能源裝機容量的增長，無法有效降低碳排放量。

情景4中的可再生能源裝機容量略低于情景2，說明在2項政策協(xié)同實施時，CET機制會一定程度上削弱TGC機制對可再生能源的促進(jìn)作用。情景5對可再生能源發(fā)展的促進(jìn)作用最強，但其通過提高碳配額基準(zhǔn)價格增加了低碳高效機組的現(xiàn)貨市場收入，導(dǎo)致其對常規(guī)能源裝機容量的抑制作用不如情景4。因此，不是所有政策參數(shù)都調(diào)至最高，其所產(chǎn)生的政策效果就越好。綜上所述，CET機制及TGC機制協(xié)同作用時可能會產(chǎn)生政策冗余，削弱其他政策產(chǎn)生的市場激勵。

表3展示了不同政策下電力行業(yè)在2030年的電源結(jié)構(gòu)及碳排放變化情況。

表3 不同情景下電源結(jié)構(gòu)及碳排放仿真結(jié)果

由表3可知，在單一政策下，情景1中的可再生能源機組占比最高，且累計碳排放量最低，政策效果好于情景2。情景3中的可再生機組占比增加，導(dǎo)致了碳排放量的上漲。這說明提高碳配額基準(zhǔn)價格雖然能優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)，但無法有效促進(jìn)碳減排。

情景4對電源結(jié)構(gòu)的調(diào)整及碳減排效果明顯優(yōu)于各單一情景，這說明CET機制及TGC機制的協(xié)同作用能有效降低碳排放量，推進(jìn)電源結(jié)構(gòu)綠色化轉(zhuǎn)型。情景5對電源結(jié)構(gòu)的調(diào)整效果明顯優(yōu)于情景4，但其碳減排效果卻不如情景1。這是因為情景5中2個政策設(shè)置的參數(shù)均高于情景1，碳配額基準(zhǔn)價格的提高在促進(jìn)可再生能源發(fā)展的同時也增加了常規(guī)能源發(fā)電商的單位收入，從長期來看削弱了CET市場的作用，從而影響了多政策的綜合作用效果。

除了碳減排及電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的效果外，在實施組合政策時還應(yīng)考慮其他因素。電力資源的供應(yīng)始終是我國面臨的一大難題，特別是在某些貧困落后地區(qū)，其用電量仍有一定的限制[36]。除情景1、4外，所有政策情景的總發(fā)電量均上漲，能夠緩解我國的電力供應(yīng)危機。情景4的總發(fā)電量高于情景1，說明組合政策能緩解碳配額拍賣機制對常規(guī)能源發(fā)電商的沖擊。因此，若考慮到我國當(dāng)前的實際情況及需求，組合政策的綜合作用效果強于其中一項單一政策的效果，能實現(xiàn)可再生能源對常規(guī)能源的穩(wěn)步替代。

4 結(jié)論

本文利用系統(tǒng)動力學(xué)，模擬了市場主體在碳市場、綠證市場、電力中長期市場及現(xiàn)貨市場中的交易情況，對比分析了不同政策情景下TGC機制及CET機制對電力市場及碳減排的影響。結(jié)論及建議如下：

1）應(yīng)建立適應(yīng)高比例可再生能源的電力交易體系。CET機制能通過提高現(xiàn)貨電價促進(jìn)可再生能源進(jìn)入現(xiàn)貨市場，但可能會導(dǎo)致碳排放量上漲。而TGC機制能促進(jìn)高比例可再生能源消納，但會導(dǎo)致現(xiàn)貨電價長期處于較低水平，無法反映綠色電力的價值，從長期來看會拉低所有中標(biāo)者的單位收入，不利于發(fā)電側(cè)的可持續(xù)發(fā)展。綜合而言，有必要建立適應(yīng)高比例可再生能源的電力交易體系，逐步擴大綠色電力參與市場化交易的比重。

2）應(yīng)重視政策間的相互影響，合理設(shè)定政策目標(biāo)。不是組合政策中的所有參數(shù)越高，政策效果就越明顯。TGC機制及CET機制協(xié)同實施時可能存在政策冗余。因此，應(yīng)分階段劃分不同減排政策的優(yōu)先級，合理設(shè)置相關(guān)參數(shù)以最大限度地發(fā)揮政策間的協(xié)同效用。

3）應(yīng)建立區(qū)域電–碳–綠價聯(lián)動機制，推動電力現(xiàn)貨市場建設(shè)。應(yīng)通過監(jiān)管部門實時監(jiān)測現(xiàn)貨電價、碳價及綠證價格的變動情況，科學(xué)測算發(fā)電機組的實時邊際成本，合理確定價格上限和下限，從而使價格信號可以更快、更準(zhǔn)確地反映市場供需變化，促使可再生能源有序進(jìn)入現(xiàn)貨市場。

4）應(yīng)逐步提高碳配額拍賣比例，鼓勵機組技術(shù)進(jìn)步。大幅提高碳配額拍賣比例會使常規(guī)能源發(fā)電商喪失發(fā)電積極性，不利于電力市場的可持續(xù)發(fā)展。逐步提高碳配額拍賣比例能鼓勵企業(yè)積極發(fā)展低碳減排技術(shù)，加快碳減排目標(biāo)的實現(xiàn)。

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Research on Multi-scale Electricity-carbon-green certificate Market Coupling Trading Based on System Dynamics

ZOU Xin, WEI Yuchen

(Department of Economics Management, North China Electric Power University, Baoding 071003, China)

While tradable green certificate trading (TGC) and carbon emissions trading (CET) play a key role in achieving peak carbon and carbon neutrality, however, the coupling effect between these two policies on the medium-and long-term electricity market and spot market is still uncertain. Based on system dynamics principles, the impacts of CET and TGC mechanisms on the electricity market and carbon emission reduction under different policy parameters were compared and analyzed when two mechanisms act individually or synergistically, in order to provide the theory basis for the market main body's strategy adjustment and the parameter establishment. The results show that the CET can increase the spot electricity price and promote renewable energy to enter the spot market, while TGC can promote the high proportion of renewable energy consumption, but make spot electricity price lower for a long time. The coordinated implementation of the CET and the TGC mechanisms can enhance the adaptability of power market to a high proportion of renewable energy, but it may also result in policy redundancy.

electricity market; green certificate market; carbon market; carbon-reduction policies; system dynamics

[TK-9]；F224

A

1672-0792(2023)11-0032-13

10.3969/j.ISSN.1672-0792.2023.11.004

國家自然科學(xué)基金資助項目（72171081）；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費資助項目（2023MS153）。

2023-08-17

鄒鑫（1988—），男，副教授，研究方向為技術(shù)經(jīng)濟及管理、項目調(diào)度、組合優(yōu)化；

韋雨晨（1998—），女，碩士研究生，研究方向為技術(shù)經(jīng)濟及管理、電力市場、能源政策研究。

韋雨晨