第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
随着经济社会的快速发展，各国关于煤炭、石油以及天然气等化石能源的竞争日益加剧。目前，我国煤炭等化石能源在支撑社会进步的同时，也为电力部门提供了约70%的电力。改革开放以来，我国发电累计装机量和发电总量快速增长，年均增速超过能源生产增速[1]。火力发电作为我国现阶段电力生产的最主要形式，2016 年我国火力发电装机容量为 10.6 亿千瓦，占总装机容量的 71.8%，与 2010年相比下降了 9 个百分点[2]；此外，煤炭消费总量下降至 27 亿吨，占能源消费总量的 62.0%，相较于 2010 年下降 8.2 个百分点[3]。目前，我国以火电为主的电力结构虽然在不断优化，但仍与发达国家的电力结构有所差异。火力发电高污染、高能耗的弊端使得政府和发电企业都在寻求能源系统的转型升级，以风能、太阳能等为主的可再生能源愈发成为市场关注的焦点。
中国作为全球2CO 排放量最大的国家,其中电力行业的2CO 排放量占总2CO排放量的约 50％[4]。2016 年《电力发展“十三五”规划》中指出，我国应着力调整电力结构，提高电力系统效率，构建清洁低碳、安全高效的现代电力工业体系。发电企业作为电力市场的重要角色，是实现电力结构不断优化的关键行为主体。但同时企业又是一个利益主体，电力结构的优化升级意味着要增加可再生能源发电的比例，额外的生产成本使得企业缺乏动力去完成应尽的义务。因此，政府必须建立相关的法律与制度，通过激励政策来对企业加以引导和扶持。根据财政部、国家发展改革委以及国家能源局联合发布的《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见》统计，自 2012 年以来，中央财政累计资金补贴超过 4500 亿元。截至 2019 年底，全国累计风电装机 2.1 亿千瓦，光伏发电 2 亿千瓦，为实现 2020年我国非化石能源占一次能源消费总量比重的 15%目标提供了重要保障。目前来看，政府在推动可再生能源电力产业方面已取得重大进步，但在政策执行过程中仍面临着诸多困难。
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1.2 研究现状
本文主要探究可再生能源配额制下政府和发电企业之间的博弈行为，因此本节将从可再生能源配额制和可交易性绿色证书制度的影响研究、奖惩机制、学习曲线的影响因素以及能源环境问题中的博弈四个方面来展开综述。
1.2.1 可再生能源配额制和可交易性绿色证书制度的影响研究
可再生能源配额制提出是为了进一步促进可再生能源的发展，而可交易性绿色证书制度则是作为配套制度，是对配额制的一种完善，二者相辅相成。董力通[5]以我国现阶段可再生能源产业发展所面临的政策障碍为背景,引入了可再生能源配额制政策的概念。并且在理论分析的基础上，进一步利用成本效益分析法分别对可再生能源配额制的成本效益进行了实证分析，结果证明可再生能源配额制政策的实施对提高可再生能源发电企业的效益和提高社会整体效益具有显著效果。赵新刚等[6]通过构建绿色证书市场和电力市场的均衡模型，重点分析了两个市场间的交互机制，并且利用系统动力学的方法对模拟了可再生能源配额制 2012 至2020 年在我国的实施情况，结果发现政府监督机制下的绿证交易市场可以有效地鼓励再生能源产业的发展，进而促进我国电源结构的调整。Zhang 等[7]为了检验可再生能源配额制和可交易性绿色证书制度的有效性，采用多区域电力市场模型对我国可再生能源的发展以及不同政策下的环境和经济效益进行了定量研究，结果表明绿色证书交易可以有效减少政府在可再生能源开发方面的补贴支出；但在资本成本较高的情况下，二者都难以实现可再生能源的发展目标，因此，可再生能源配额制以及可交易性绿色证书制度应作为补充政策而不是独立的政策来实施。王乾坤等[8]通过分析美国加州可再生能源配额制政策运作机制、成本分摊、惩罚措施等实施情况，发现配额制本质上是对可再生能源开发商的一种激励机制，并对我国可再生能源配额制的设计提供了意见。
1.2.2 奖惩机制的研究
政府在出台一项新的政策或者规章之后，往往会通过一定的监督机制来确保政策或者规章的顺利实施，而奖励与惩罚则是监督机制下最常见的两种手段。其中，政府的奖励一般包括政府补贴、税收减免、技术扶持等正向激励，引导目标对象强化此类行为；而政府的惩罚一般包括了征收高额的罚金或税收、限制规模、提高门槛等负向激励的方式，从而杜绝目标对象此类行为的出现。
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第二章 可再生能源激励政策分析
2.1 固定上网电价政策
固定上网电价政策（FIT）作为我国可再生能源电力的定价基础，对于我国可再生能源产业的发展起到了深远的影响。该制度的核心是政府通过补贴的形式对生可再生能源电力的生产商给予价格保障，从而解决可再生能源电力的上网问题。考虑到不同可再生能源间的技术水平、地理环境等因素的不同，政府对于不同可再生能源的收购价格以及补贴额度也不尽相同。
在固定上网电价政策下，政府明确规定了可再生能源的上网电价，并对符合要求收购可再生能源电力的电网企业给予财政补贴。固定上网电价政策有效地降低了可再生能源电力的前期投资风险，鼓励更多的生产者进入可再生能源发电领域，稳定的环境也会使生产商更有动力去扩大产业规模、提高技术水平。但同时，政府也要根据产业的发展以及成本的变化适时的调整上网电价，增添了政府的监督难度；并且由于补贴的长期存在，也大大增加了政府的财政负担。目前，全球约有四十多个国家正在施行固定上网电价制度，其中主要包括中国、俄罗斯、德国、西班牙等。
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2.2 可再生能源配额制
可再生能源配额制(RPS)，即一个国家或者地区通过法律的形式对可再生能源发电的市场份额做出的强制性的规定。在可再生能源配额制下，企业可以通过自行生产可再生能源电力，或者认购等量的绿色证书来完成政府强制规定的有关可再生能源发电比例的要求，否则就要受到严厉的惩罚。可再生能源配额制一般由以下几个要素构成：
（1）配额义务主体：配额义务主体指的是在配额制下，有责任有义务去履行配额要求的个体。考虑到不同国家可再生能源电力发展程度不同，配额义务主体一般包括电网公司，发电企业以及电力消费者。首先，电网公司在为可再生能源电力提供保障性收购的同时，也为社会供电提供支撑，电网公司有责任为可再生能源电力市场的发展保驾护航。其次，发电企业作为整个电力市场的供给者与核心，最有义务去履行配额以为。最后，电力用户作为电力市场的消费者，有责任去完成相应的义务。
（2）配额指标：配额指标即根据配额制的规定，发电企业需要在规定的时间内完成相应的可再生能源电力的数量，通常用可再生能源电量占总发电量的比例来表示。配额指标的设定一般需要综合经济、社会等各方面因素进行衡量。如果配额指标过低，对于发电企业而言缺乏约束力，导致企业没有动力去扩大可再生能源电力的生产规模，可再生能源产业发展将会缓慢甚至停滞；若果配额指标过高，超出了企业所能承受的成本范围，将会给企业带来沉重的经济负担，导致企业放弃完成配额义务而选择接受惩罚。因此，设定一个合理的配额指标将成为配额制的核心要务。
（3）监管者：监管者主要是指在发电企业在履行配额义务过程中实施考核和监督的机构，通常由政府来担当。
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第三章 地方政府和企业完成配额义务行为的演化博弈分析...................15
3.1 问题描述.......................... 15
3.2 模型构建............................. 15
第四章 地方政府和企业交易绿色证书行为的演化博弈分析................. 29
4.1 问题描述......................... 29
4.2 模型构建................... 31
第五章 政策建议 ............................39
5.1 政策制定建议.............................. 39
5.1.1 积极借鉴国外成功经验.......................... 39
5.1.2 制定科学合理的配额指标..................... 39
第五章 政策建议
5.1 政策制定建议
5.1.1 积极借鉴国外成功经验
可再生能源配额制在我国起步较晚，并且历经曲折，目前尚未形成比较完善成熟的机制。但早在上世纪 90 年代，美国风能协会就已提出了可再生能源配额制的概念，随后各州相继制定和实施各自的配额制政策。截至目前，全美约 30 个州已正式实施可再生能源配额制，并且与联邦层面的投资税减免（ITC）、生产税减免（PTC）等可再生能源政策相辅相成。而澳大利亚作为世界上最早在全国范围内实行可再生能源配额制的国家，早在 2000 年政府便通过《可再生能源法案》发布了强制性可再生能源目标（MRET），并且于 2001 年在全国范围内正式运行可再生能源证书系统。2010 年起，澳大利亚开始执行新的可再生能源目标（RET），即到 2020 年可再生能源电力供应占比要到达 20%。英国的可再生能源义务政策（Renewable obligation，RO）是世界范围内可再生能源配额制的主要代表之一。2002 年开始，英国开始实施可再生能源义务政策，该政策主要针对大规模可再生能源发电项目。政策在实施初期，政府便建立了相应的可再生能源义务证书（Renewables Obligation Certificates，ROCs）交易市场以降低补贴成本、提高市场效率。随后在 2011 年，英国政府又推出电力市场改革方案，推动可再生能源义务逐步向差价合同（Contracts for difference，CfDs）机制过渡，并在 2017 年实现了对可再生能源义务制度的全面取代。
这些发达国家在可再生能源领域所取得的成功并非一日之功，都是在不断的实践过程中摸索出来的。借鉴这些发达国家的成功经验，可以认识到我国目前可再生能源发展过程中的不足与劣势，从而扬长避短，制定出符合我国国情的可再
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第六章 总结和展望
6.1 总结
近年来，我国正处于能源转型的战略关键时期，可再生能源受到了越来越多的重视。可再生能源配额制和可交易性绿色证书制度作为我国激励可再生能源产业发展、推动能源结构优化升级的重要制度保障，虽然在出台实施的过程中历经波澜曲折，但最终经过社会各方的努力得以落实，这也是符合低碳转型的战略需求以及推动经济社会和生态环境共同发展的必然趋势。
本文首先论述了在能源环境问题中利益相关者的主要影响因素。第一，政府作为市场规则的制定者与监督者，需要对可再生能源市场制定相关的规则制度，而奖惩策略则是监督环节最为常见的措施。第二，发电企业由于追求利益最大化的本质，在市场中的行为策略很大程度上是受自身成本的约束，而学习曲线是能解释技术成本变化的有效途径。第三，博弈论在实际问题中的应用已得到广大学者的认同，将会有助于分析博弈双方的演化行为。
紧接着本文论述了目前在我国施行的三种可再生能源激励政策，重点分析了可再生能源配额制以及可交易性绿色证书制度的含义以及优劣势，阐述了该政策在我国当前阶段出台实施的大势所趋。因此，本文基于以上政策背景，建立了配额制下地方政府和发电企业关于完成配额义务行为以及交易绿色证书行为的演化博弈模型，为地方政府和发电企业在配额制施行过程中履行自身职责的基础上提高自身的收益提供了建议。其中，当发电企业通过自行消纳完成配额义务时，建立了地方政府和企业完成配额义务行为的演化博弈模型，在动态的奖惩体系下考虑了学习机制对于演化结果的影响，并通过算例分析加以论证。而当发电企业自行消纳能力不足，需通过交易绿色证书完成配额义务时，建立了地方政府和企业交易绿色证书行为的演化博弈模型，并分析了绿色证书单位价格、政府单位惩罚、企业社会效益等因素对演化结果的影响。
参考文献（略）