碳排放約束下發(fā)電技術(shù)選擇及破壞性創(chuàng)新研究.pdf

1、二氧化碳（CO2）大量排放導(dǎo)致氣候變暖是人類社會(huì)面臨的最大威脅之一。在此威脅下，高碳的電力系統(tǒng)必將面臨碳排放約束挑戰(zhàn)。電力系統(tǒng)占主導(dǎo)地位的常規(guī)煤電技術(shù)是典型的高碳發(fā)電技術(shù)，而新興的清潔發(fā)電是低碳的技術(shù)。顯然碳排放約束條件對(duì)不同發(fā)電技術(shù)項(xiàng)目的投資價(jià)值影響有差異，這使得電力投資者面臨碳排放約束條件下的技術(shù)選擇問題。
　　考慮到碳捕捉與封存技術(shù)（CarbonCapture andStorage,CCS）是能夠大規(guī)模減少煤電廠所產(chǎn)生二氧化

2、碳的主要減排技術(shù)，所以本文中的所謂碳排放約束條件，主要指投資 CCS條件。本文將在此條件下，聚焦于研究常規(guī)粉煤發(fā)電技術(shù)（Pulverized Coal,PC）與新興整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)（Integrated Gasification Combined Cycle, IGCC）之間以及常規(guī)粉煤發(fā)電技術(shù)與典型清潔發(fā)電技術(shù)之間的技術(shù)選擇問題。
　　本文認(rèn)為電力投資適合采用實(shí)物期權(quán)方法分析，而破壞性創(chuàng)新理論對(duì)于碳排放約束下的發(fā)電技術(shù)

3、選擇有相當(dāng)?shù)慕忉屃?，為此本文將這二個(gè)理論工具有機(jī)結(jié)合起來研究了本文主題。主要研究結(jié)論和取得的創(chuàng)新成果如下：
　　首先，考慮到煤電技術(shù)在電力系統(tǒng)的重要性，本文專門建立了一個(gè)包括常規(guī)煤電和CCS投資的兩階段投資決策期權(quán)模型，并將政府對(duì)企業(yè)投資CCS的補(bǔ)貼納入模型中，通過對(duì)模型求解，得到碳排放約束下常規(guī)煤電的投資規(guī)則、CCS的投資與補(bǔ)貼規(guī)則。
　　其次，提出了IGCC發(fā)電企業(yè)在投資CCS技術(shù)后由煤制氫的轉(zhuǎn)換規(guī)則。并在碳排放約束條件

4、下，通過投資價(jià)值對(duì)比，提出在IGCC與PC二種煤電技術(shù)之間選擇，投資者選擇IGCC收益更大。
　　PC是采用燃燒后捕捉的典型常規(guī)煤電技術(shù)，IGCC是采用燃燒前捕捉的典型新興煤電技術(shù)。針對(duì)PC和IGCC之間的技術(shù)選擇問題，本文通過建立相應(yīng)的期權(quán)模型并進(jìn)一步算例分析后表明，在碳排放約束下，IGCC的投資價(jià)值可以超過 PC投資價(jià)值。則可以合理假設(shè)當(dāng)投資者采用IGCC并更新CCS技術(shù)后，投資者就擁有了一個(gè)氫能源轉(zhuǎn)換期權(quán)，該期權(quán)能激勵(lì)I(lǐng)GC

5、C發(fā)電企業(yè)更早投資CCS技術(shù)。這一結(jié)論對(duì)相關(guān)減排政策的制定有啟發(fā)意義。
　　在雙技術(shù)選擇框架下，本文還以常規(guī)煤電和核電為例，通過構(gòu)建相關(guān)期權(quán)模型與進(jìn)一步算例分析后得出，核電的投資價(jià)值可以超過PC的投資價(jià)值的結(jié)論。以上分析為電力投資者在碳排放約束下做出相關(guān)技術(shù)選擇指出了方向。
　　再其次，由于技術(shù)積累不同，不同類型投資者會(huì)選擇不同的技術(shù)投資。從破壞性創(chuàng)新視角，這可以解釋為在位企業(yè)偏向投資維持性技術(shù)項(xiàng)目，新興企業(yè)傾向投資破壞性技

6、術(shù)項(xiàng)目。具體到本文，采用燃燒后捕捉的CCS技術(shù)具有維持性技術(shù)特征，采用燃燒前捕捉的CCS技術(shù)與部分典型的清潔發(fā)電技術(shù)具有破壞性技術(shù)特征。而根據(jù)破壞性創(chuàng)新理論的一個(gè)主要結(jié)論：在一定條件下，破壞性技術(shù)項(xiàng)目的投資價(jià)值完全可能超過維持性技術(shù)項(xiàng)目的投資價(jià)值。這一結(jié)論強(qiáng)化了本文前述相關(guān)分析。
　　最后，針對(duì)“碳鎖定”現(xiàn)象，提出了基于破壞性創(chuàng)新的“解鎖”方式。
　　本文認(rèn)為，中國電力系統(tǒng)就是鎖定在高碳的煤電技術(shù)上。通過低碳技術(shù)突破解除“碳

7、鎖定”的方式歷來受到各方,特別是政府的重視，然而技術(shù)突破具有不確定性，“完美”低碳技術(shù)的出現(xiàn)不可預(yù)期。有必要從破壞性創(chuàng)新視角摸索新的“解鎖”方式。
　　本文分析提出了基于破壞性創(chuàng)新的二種“解鎖”方式。方式一的關(guān)注點(diǎn)不在于電力系統(tǒng)內(nèi)部，而是關(guān)注基于破壞性創(chuàng)新的低碳電子產(chǎn)品創(chuàng)新及其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，這種創(chuàng)新及其市場(chǎng)應(yīng)用會(huì)壓縮傳統(tǒng)電子產(chǎn)品的市場(chǎng)空間，間接減少了相應(yīng)的電力消費(fèi)，從而形成“解鎖”。方式二主要是在相關(guān)政策支持下，充分利用清潔發(fā)