1、第 卷第期 年月 中国管理科学 ，“能源环境管理”专栏编者按推动能源转型、提升环境治理能力是美丽中国建设的内在要求，也是实现高质量发展的关键环节。为深化对能源和环境问题的认知、促进相关学术研究进展，本刊与南京航空航天大学合作建设能源环境管理专栏。本专栏主要关注能源低碳转型路径、新能源产业发展、环境治理政策等方向，热忱欢迎社会各界踊跃投稿。本期刊发四篇文章，分别从可再生能源电力竞价策略、企业环保行为响应、大气污染对金融市场影响、碳市场价格预测等视角就这一领域的问题发表看法，以期带来学界的进一步思考和讨论。文章编号：（）：多市场协同下的可再生能源电力竞价策略研究周德群，周显扬，丁浩，（南京航空航天
2、大学经济与管理学院，江苏 南京 ；南京航空航天大学能源软科学研究中心，江苏 南京 ）摘要：为了实现电力行业低碳转型，我国正逐步建立和完善全国碳配额与交易市场和绿色电力证书市场。如何设计和协调市场政策目标以推动可再生能源电力平价上网是我国电力系统绿色低碳化转型的关键。本文构建了多市场协同下的电力企业竞价模型，研究碳市场、绿证市场与电力市场的价格形成和市场之间的价格传导路径，分析多市场协同作用下电力企业竞价策略的差异。研究结果表明：多市场协同对减少碳排放和促进可再生能源发展有显著效果，收紧碳配额供应和提高绿证配额的市场协同机制能够为可再生能源发电企业创造新的利润增长点，增加传统能源发电成本，缩小可
3、再生能源电力和传统能源电力的价格差异。本文揭示了多个市场之间内在的协同机理，有助于政策制定者充分考虑到市场间的协同关系，从而制定更加高效的减排和可再生能源发展政策。关键词：碳交易市场；绿色证书；市场协同；可再生能源；电力竞价中图分类号：；文献标识码：收稿日期：；修订日期：基金项目：国家自然科学基金资助项目（）；国家社会科学基金资助重大项目（）通讯作者简介：丁浩（），男（汉族），江苏盐城人，南京航空航天大学经济与管理学院，讲师，博士，研究方向：可再生能源发展管理，：引言发展可再生能源是中国能源转型和应对气候变化的关键。为推动可再生能源的大规模发展和应用，中国政府采取了一系列政策措施。补贴政策取得
4、了显著效果，但随着我国可再生能源发电装机容量的不断增长，补贴政策带来的财政负担也不断增大。随后，我国推出了以市场为基础的政策，如碳配额与交易政策和以绿色电力证书交易为方法的可再生能源组合标准，旨在财政补贴退出后继续推动可再生能源技术投资。充分发挥市场作用，挖掘可再生能源电力的潜在利润，实现可再生能源发电平价上网已经成为目前我国电力系统绿色低碳化转型的关键。碳交易市场目前主要在我国电力行业开展，通过碳排放权分配与交易形成价格信号，将减排问题由政府行为转变为由政府调控与经济利益驱动相结合的市场行为和企业行为，引导企业减排，并利用市场驱动使利润从低减排潜力企业向高减排潜力企业流动，。和 通过连通澳大
5、利亚的碳价格机制和国家电力市场，研究发现连通区域的电力成本有所增加。廖诺等的研究表明碳价格越高，对电煤供应链及节点企业利润的负面影响越大。的研究表明碳交易可以显著降低高碳发电机组的竞价产出。碳排放权价格下限政策会激励燃煤发电厂进行碳减排投资。但政府将过多免费的碳配额分配给火力发电厂，导致中国碳市场面临着缺乏碳配额交易的主导者以及碳价格疲软的问题，高排放的电力企业减排动力不足，这些问题影响了碳市场的有效性。基于拍卖的配额分配方法能够更合理地分配碳配额，避免政治分配不当和监管扭曲等缺点。等 通过设计碳配额拍卖机制发现碳排放交易机制对我国碳减排和能源结构改善产生积极影响，但会对经济产生消极影响，并建
6、议谨慎设置碳配额总量，以平衡经济增长和减排效果。与补贴政策直接通过财政资金对可再生能源发电上网电价进行补贴不同，可交易绿色证书作为市场化机制，允许可再生能源电力生产者可以在绿色证书市场上出售绿色证书获得额外的收入，刺激对可再生能源电力的投资和发展，。火力发电企业或电力零售企业则必须通过购买绿色证书，以满足政府规定的绿色电力消纳配额，从而实现可再生能源组合标准目标。等 研究了在绿色电力证书作用下太阳能电力平价上网的时机和条件。赵新刚等 的研究表明，在科学的配额、较高的单位罚金以及较低的交易成本和边际成本差额条件下，绿色证书市场更有效，配额制这一强制性制度变迁也更易成功。在碳减排政策与能源政策的协
7、同研究方面，国内外学者主要侧重碳排放交易市场与可再生能源发展目标之间的协同作用 ，等 认为可再生能源支持机制可以大幅减少碳排放，碳上限与交易政策也可以促进可再生能源发电。等 的研究表明，当政府同时追求减少碳排放和促进可再生能源的双重目标时，协同市场的经济效率更高。这些市场工具体现了可再生能源的环境价值和经济价值，明确可再生能源电力的利润来源，以抵消财政补贴的大幅削减，同时增加火力发电的成本，平衡电网中不同电力的价格差异。但也有学者认为这些政策共存对于解决排放的外部性是多余的，并会增加社会成本。由于可再生能源电力激励和碳上限与交易政策共存，且两者都有减少二氧化碳排放的重叠目标，它们通过对电力市场
8、关键变量（价格）的影响而相互作用，严格的碳排放上限会导致绿色证书市场价格下降，同样，增加可再生能源发电份额会导致其他行业碳价格降低和排放增加。由于政策冲突，可再生能源装机容量与发电量之间出现了明显的不匹配。等 的研究表明，为缓解温室效应，减少碳排放，政府对温室气体排放采取征税或实施碳交易等措施，会使得化石能源电力承担更高的成本，此外，政府的激励政策也会影响市场收益在各类发电技术的分配公平性。因此政策的设定和协调非常重要，以确保在可能的情况下减轻冲突并发挥协同作用。现有研究考虑了碳配额与交易政策和可再生能源组合标准的政策协同效应，并得到协同效应是通过共同设定目标实现的结论。但碳交易市场、绿色证书
9、市场和电力交易市场之间如何协同，以及市场协同对可再生能源电力平价上网的影响有待进一步研究。本文通过构建碳排放交易、绿色证书交易和电力交易三个市场协同的电力企业竞价模型，研究企业主体在不同市场的行为以及市场间的相互作用关系，从而分析市场协同的影响。本研究的学术贡献包含三个部分：（）刻画了我国碳配额拍卖机制对碳价格形成的影响以及碳价格的传导路径；（）通过连接碳绿证电多级市场，探索了价格清算机制的一般形成规律和价格的影响路径；（）将多市场协同作用下的价格机制纳入可再生能源发电项目收益计算过程中，分析了多市场协同对中国可再生能源电力竞价上网策略的影响。碳市场和绿证市场的联动机制设计我国正逐步完善依托电
10、力市场的碳市场和绿证市场的市场配置机制，政府和发电企业是市场中的主要行为主体。作为碳排放交易机制和绿证交易机制的设计者和监管者，政府的行为是：（）提供总的碳排放配额 ；（）监管两级碳市场的碳价格 、，保证市场稳定，避免投机行为；（）核查企业的碳排放量并对其超额碳排放行为进行经济处罚；（）指定火电企业的绿证配额。火力发电企业作为主要的经济主体和碳配额交易机制的作用对象，同时参与碳交易和绿证交易，而电网公司则根据系统可靠性等约束性条件，控制可再生能源入网量，且绿色证书配额比例是发电企业进行碳交易和电力交易的重要关联要素。每个火电企业会根据产量决策和风险偏好，决定碳拍卖市场的投标价格和投标量，可再生
11、能源发电企业在绿证市场提供绿色证书，最后电力企业在电力市场进行电力竞价。企业的碳拍卖竞价决策在一级碳拍卖市场中，三个主要因素决定了企业的投标策略：第一个因素是企业自身的属性，如企业规模、自身风险偏好和边际排放利润；第二个因素是外部经济环境；第三个因素是上一轮的碳价格。企业根据自身的风险偏好和生产计划，利用私人价值模型制定不同的竞价策略，因此每个火电企业都有一个基于自身期望减排成本的保留碳价格，影响其碳拍卖竞标价格的上限。假设总共有家火力发电企业参与碳市场，这些企业预先知道碳拍卖市场的规则和总拍卖轮数。在第轮拍卖中，火电企业会生成一个投标价格，和与之对应的投标量，。假设火电企业的投标价格，满足均
12、匀分布，即，（，）。表示政府设定的碳拍卖门槛价格，是火电企业的竞标报价上限，满足 ，有，代表政府对单位超额碳排放的处罚。火电企业的投标量取决于它所需要的碳第期周德群等：多市场协同下的可再生能源电力竞价策略研究配额总量和已经获得的配额量，投标量如式（）所示：，（）（）其中，是在该排放核算周期内火电企业期望拥有的碳配额量，是火电企业在第轮拍卖中获得的配额量，（，）是外部经济环境影响因子。作为具有自适应学习能力的理性主体，随着拍卖进行，企业会根据历史行为和表现来调整竞价策略。在一级碳排放市场中没有获得碳配额的企业会面临受到更严厉的经济处罚或遭受更大损失的可能性，因此企业会调整自身投标策略，以增加赢得
13、下一阶段投标的可能性。如果其投标价格，低于该轮均衡价格，无法赢得碳配额时，则根据以下原则 调整下一时期的投标价格：对于风险偏好型企业：，（，）对于风险中立型企业：，（，）对于风险规避型企业：，（，）当某火电企业在经过几轮竞标后获得满足期望的碳配额量时，该企业可以选择继续竞拍或退出拍卖市场。一级碳拍卖市场规则为了避免过低的出清价格影响碳排放交易机制的有效性，政府会设定一个门槛价格。对于超过排放标准的火电企业，政府会征收特定的经济罚款，以确保企业能够积极参与拍卖或者减少自身碳排放。政府也会直接规定减排核算周期内的减排目标，以确保总排放量在其承诺的范围内。多轮拍卖也提高了碳排放配额分配的灵活性，政府
14、可以对每一轮拍卖的碳配额量进行调整，既保证整个拍卖周期内的配额供应不超过预先承诺的排放量，同时也能对一级碳市场的波动做出反应。政府根据每次拍卖结果调整下一轮碳排放权供给，确保供需平衡，使出清价格稳定适度，因此在第轮的碳排放权许可量供给可以由式（）表示：，（）其中 是在整个碳排放核算周期内政府提供的总碳排放配额，表示火电企业在第轮拍卖中赢得的碳配额量。是竞拍成功的火电企业数量。一级碳拍卖市场是基于统一价格密封投标机制组织的，当所有企业提交包含投标价格和投标量的投标组合后，政府将企业的投标组合按照从最高投标价到最低投标价的顺序进行排序。因此，当所有投标的累计投标量达到总配额供应量时，即，且，时，相
15、对应的投标价格就是第轮拍卖的清算价格，即，（）。对于火电企业，如果其投标价格，超过均衡价格，即，则在本轮碳拍卖中胜出并获得碳排放配额，否则其竞标失败，得不到碳排放配额。本文采用统一价格出清机制，即所有竞标成功的火电企业按照同一水平的碳均衡价格购买碳排放配额，和 ，分别是火电企业在第轮碳拍卖中支付的碳配额价格和获得的相应碳配额，分别由式（）和式（）计算得到：，（），（，），（）二级碳交易市场由于竞争投标风险，一些企业无法从一级碳拍卖市场获得足够的碳排放配额。因此，它们需要在二级碳交易市场上购买所需的或出售多余的碳配额，采用做市商法 作为二级碳交易市场的价格形成机制，二级碳交易市场的价格不是总需求
16、等于总供应的理想均衡下的出清价格，而是由供求差值决定。在一级碳拍卖市场中，火电企业获得其初始碳配额 ，随后通过二级碳交易市场继续与其他企业交易碳配额。如果某火电企业在一级碳拍卖市场获得的碳配额超过其期望碳配额 ，则可以出售多余碳配额以获得额外利润。例如，当 时，为火电企业想要在二级碳交易市场中出售的碳配额量；当 时，则表明企业需要从二级碳交易市场购买 的碳配额量以避免超额碳排放导致的高额经济处罚。和 分别是二级碳交易市场中碳配额的供给量和需中国管理科学 年求量，分别由式（）和式（）计算得到：（）（）为了维持碳市场的稳定，避免投机买卖行为，中国的碳排放交易市场会保留一定量的碳配额以稳定碳价格。因此，二级碳交易市场的碳价格 被控制在一级碳拍卖市场清算价格的一定范围内，如式（）所示：（），（），（）其 中，（，），为一级碳拍卖市场的平均出清价格。绿色证书市场生产非水绿色电力的可再生能源发电企业作为绿色证书供应商，其生产的单位电力会收到绿色证书认证，并可以在绿色证书市场上销售。绿色证书市场主要目标是为可再生能源发电项目提供额外的收入，使绿色发电企业能够降低成本，促进可再生能源电力生产。与碳排放
