基于计算实验的我国新能源产业培育与发展机制及政策研究

New energy industry belongs to the category of open complex giant system, and energe complex systematic behaviors and many evolutionary paths under many diverse agents' participation and the interactions with complex external environment, which increased the difficulty of the optimization and design of policy. So, based on system thinking and the integration of computational experiment methods, multi-agent approach and game theory, the project analyzes the theory and methodology of cultivation and development mechanism and policy of China's new energy industry through many methods such as theoretical analysis and modeling, the computer system representation and simulation, the empirical analysis and policy research. The development situation and the existing problems of China's new energy industry are analyzed and evaluated be the investigation on the general situation of China's new energy industry. The computational experiment model of China's new energy industry is further established to reveal the internal cultivation and development mechanism of China's new energy industry based on the analysis and discuss of the complexity and causal feedback mechanism of new energy industry system through system thinking, which can provides scientific support to solve key problems in the development of new energy industry in China. Based on that, the multi-stage and multi-dimension policy combination framework for new energy industry is proposed and the model for policy optimization is established based on computational experiment method to evaluation and optimize the policy combination. Finally, China's photovoltaic industry is selected as a case, in which the mechanism and models are examined and modified for designing and refining designing an improvement scheme for the policy combination.

新能源产业是一个开放的复杂巨系统，由于众多异质主体参与及其与内外部环境的交互而涌现出难以把握的复杂系统行为及多种演化路径，加大了产业政策设计与优选的难度，使产业发展一直面临诸多障碍和瓶颈。对此，本项目基于系统思考，综合运用计算实验、多主体建模、博弈论等方法，通过理论分析与建模-计算机系统再现实验-实证分析与政策设计，系统梳理新能源产业培育与发展机制及政策研究的理论和方法体系。系统、全面调研并把握我国新能源产业发展总体情况及主要问题；进一步基于对产业系统复杂性及因果反馈机制的系统思考，构建产业培育与发展演化的计算实验模型，研究产业创生培育机制、利益协调机制、产业强化与扩散机制，揭示产业培育与发展的内在机理；进一步设计多阶段、多维度的新能源产业政策组合体系，构建政策组合优选的计算实验模型，解决政策组合优选问题；最后，以我国光伏产业为案例，检验与修正前述模型、揭示的机制及提炼出的优选政策组合。

在调查、分析我国新能源产业发展现状及政策演变的基础上，应用数据包络分析法和层次分析法定量评价了我国发展相关新能源的经济-技术-社会-环境的综合效益，给出了我国发展新能源技术的选择顺序方案（风电、光伏、生物质、水电、海洋能、地热能等）；进一步利用系统动力学研究了不同新能源占比的能源结构情景下碳排放的演化，回答了我国2020年和2030年碳减排目标实现的可能性和路径。. 进一步以光伏发电、风电和生物质发电为对象，研究了其发展及政策相关的问题，具体的：. （1）利用实物期权分析法研究了我国2013年间的相关补贴、发电量、电价、CO2价格、技术条件及投资成本等因素下光伏发电的投资价值和时机，评价了政策及市场对光伏发展的影响。. （2）利用计算实验方法研究了我国BT/BOT模式下光伏电站质量优化利益的分配问题，通过主体对收益分配的不同公平关切程度情景下，质量优化利益分配的可行域、开发商与运营商的博弈结果、电站质量风险等演化的仿真，提出了有利提升电站质量并达成协议的决策建议。. （3）以分布式光伏发电为对象，基于对其发展现状、政策演变的详细调查，深入分析了政策的制定、执行及效应，归结了存在问题（如政策不确定性、补贴拖欠、并网难、收益波动等）及原因，提出了具体的对策建议；进一步利用系统动力学研究了补贴降低/取消对分布式光伏装机及政府补贴成本的影响，结果显示，每年降低0.02-0.05元/kWh的FIT政策可行且有效，有助于分布式光伏与政府补贴支出的协调发展，有望在2021-2025年间取消FIT。. （4）以生物质发电为对象，系统研究了产业自1987年以来的发展历程，详细整理、分析了产业规划和法律法规，统计分析了财政补贴、财税优惠等的实施效果，分析归结了主要问题及根源，提出了系统而具体的对策建议。. （5）鉴于风电的快速发展，利用随机动态规划研究了风电纳入后电力系统的经济-环境的综合调度问题，得出了包括2台传统发电机组和2台风力发电机组的情景下，电力系统经济-环境调度的平衡点，为风电发展探寻了激进与保守政策之间的策略平衡点。