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基于减排视角的燃煤电厂碳捕集与封存技术投资决策研究

陈文会  
【摘要】:在倡导节能减排、发展低碳经济应对气候变化的背景下,低碳技术的研发和推广成为减少CO_2排放的重要途径。作为最大的煤炭消费者,中国电力行业是碳排放量第一的行业,应运而生的碳捕集和封存(Carbon Capture and Storage,CCS)技术成为燃煤电厂大规模减少CO_2排放的重要路径。CCS技术是一个高度复杂、综合的系统工程,具有投入高、投资不可逆、风险大、周期长等特点。因此,如何对CCS项目价值进行科学、完整的评估并适时做出合理的投资决策至关重要。学者目前主要就CCS技术的某一个或者某几个环节的成本开展了研究,针对燃煤电厂从CCS全流程系统性的技术分析和经济评价较少,相应燃煤电厂的CCS投资决策研究主要集中在CO_2捕集环节。而且,CCS投资决策面临多重不确定性导致传统的净现值法(NPV)无法准确计算投资价值。本文从CCS全流程技术经济分析角度,考虑碳市场价格、补贴政策、环保上网电价、CCS技术进步、碳税税率、原油价格等多重不确定性因素的影响,构建三叉树实物期权模型和最佳投资决策阈值模型,进而对CCS技术的投资价值进行科学的评估。本文取得了以下主要创新性研究成果:(1)针对碳捕集和埋存的不同方式,建立了燃煤电厂全流程CCS技术投资的实物期权模型。首先,改进常用二叉树定价法,使用三叉树和蒙特卡洛模拟定价模型,准确刻画CCS投资价值形成机理,提高CCS技术投资价值计算的准确性。并使用敏感性分析不确定性因素变动对投资决策的影响,得到不同情景CCS技术的投资决策规则。(2)通过改进实物期权模型中变量的取值方法,更加准确量化不确定性因素对投资价值的影响,减少CCS投资价值计算偏差。扩张单因素学习模型,准确计算不同情景下捕集系统的技术进步率。在几何布朗运动模型中引入“跳”过程来模拟由突发事件所导致的原油价格不规则的大幅度跳跃,能够更加准确拟合原油价格的变动过程。(3)通过CCS全流程工艺环节的经济路径分析,对实物期权模型所涉及的CCS技术经济评价中的各环节成本进行了详细界定和测算。解决了前人研究中仅考虑部分环节而导致的成本测算不全面,以及部分研究成果中直接借用国外成本来评价中国CCS技术应用效果而导致的不符合中国实际的问题。


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