个人碳交易系统中全能源价格与能源需求量双重鲁棒性研究

Personal carbon trading (PCT) is a novel mechanism to reduce carbon emissions from consumers directly. In the international academic field, exploratory researches on PCT have been conducted. However, domestic research on PCT is few as far as we know. In terms of research foundation, our project team has accumulated some achievements on theoretical modeling and experimental research. However, there are still some key issues remain to be solved. For example, in the PCT system, how would the total energy price change as the external energy price fluctuates? How would the energy demand be affected? On this basis, we will formulate optimization models on PCT, and investigate the robustness of total energy price and energy demand under the scenarios when the energy price is deterministic or stochastic by studying the relationships among the energy price, allowance price, total energy price and energy demand. Including mental factors, our research project will design an experimental system based on the theoretical modeling and simulate scenarios to further validate the double robustness. According to the research results, model implications on block fuel price in China will be exploited.

个人碳交易（Personal Carbon Trading, PCT）是一种直接针对消费者的碳减排机制。关于个人碳交易，国际上已经开始探索性研究，但据我们所知，目前国内此领域的研究寥寥无几。就研究基础而言，本项目组在个人碳交易的理论建模与实验研究方面已经积累了一些研究基础，但仍有一些关键性问题尚待解决，如个人碳交易系统建立之后，随着外部能源价格的波动，消费者所承担的全能源价格会怎样变化以及能源需求量会受到怎样的影响？鉴于此，构建个人碳交易优化模型，研究个人碳交易系统中“能源价格—碳价—全能源价格—能源需求量”的关系，检验在能源价格确定和随机两种情境下全能源价格与能源需求量的双重鲁棒性。基于理论建模，考虑心理因素，设计开发个人碳交易实验系统，进一步检验双重鲁棒性。最后，基于上述研究结果，研究个人碳交易对我国阶梯油价政策制定的模型启示。

现有研究认为个人碳交易制度是一项有效的减排机制设计，特别是在外部能源价格剧烈波动的情况下，能够保证减排效果的稳定和可控，但这一性质尚未得到理论和实证的证明。因此，本项目将通过理论建模和实验模拟的方法，构建个人碳交易数理模型和消费者消费效用最大化模型，研究在能源价格确定和随机两种情境下全能源价格及能源需求量的鲁棒性，分别探讨能源价格、碳排放权价格、碳补贴、消费者类型（高排放者和低排放者）、消费者能源消费（低碳消费）间的关系。. 研究发现：（1）高收入的消费者比低收入的消费者对津贴价格更加敏感，此外，消费者为了适应津贴价格的变化做出的电力消费短期调整比长期调整价值要低。根据敏感度分析，替代弹性的向下（向上）调整会导致价格效应的正（负）效应。（2）个人碳交易会减轻那些汽油消耗较少的低收入群体的负担，同时增加了汽油消耗较多的高收入群体的负担，从而进一步证实了分层定价方法的意义。 （3）在高收入群体中，燃油配额需求与配额价格呈负相关关系，在中等收入群体中，燃油配额需求量也与配额价格呈负向变动关系，在低收入群体中，燃油配额需求量与配额价格呈正向相关关系。（4）当排放权市场价格较为波动时，消费者更倾向于频繁进行碳配额的买卖行为；随着技术提升，能源商品碳排放率得到改善时，消费者将会提高其能源以及排放权消费量。总体而言，个人碳交易能够有效改变消费者行为，促进低碳消费。. 本项目所构建的优化模型及研究结论在一定程度上推动了个人碳交易的理论研究，同时对我国个人碳交易体系的建立和运行、能源减排政策的制定、能源价格改革等也具有一定的借鉴与启示意义。在本项目的资助下，项目组已在Applied Energy、Energy Policy、Natural Hazards、Journal of Cleaner Production等期刊发表SCI/SSCI论文9篇，完成了既定的研究任务。