不确定条件下低碳能源技术投资综合评价模型理论与应用研究

The investment of low-carbon energy technology is always associated with large uncertainties, large potential strategic value, and high investment flexibility, which make it different to that of traditional energy technologies. And the investment of low-carbon energy technology is also highly related to national energy and climate policy at macro policy level. this project studies the investment evaluation of low-carbon energy technology from the perspectives of project evaluation, competitive investment, and macro policy level. And establish a comprehensive evaluation approach for low-carbon energy technology investment under uncertainty. At micro level, we have established the evaluation methods for a single low-carbon energy technology project, and competitive investment. At macro level, we have established the evaluation method for multiple low-carbon energy technologies portfolio optimization, as well as policy analysis tools. Some policy recommendations will be provided based on evaluation results. The potential scientific contributions of this project can be summarized as: 1) We have established a comprehensive evaluation approach for low-carbon energy technology investment under uncertainty. 2) Extending the theory and application of real options and integrated it with dynamic game and bottom-up system model, moving forward the research area of real options from investment evaluation to competitive investment equilibrium and macro policy impact assessment. 3) With improved large-scale numerical simulation algorithm, we take scenario analysis to simulate the policy implications on the investment decision, so to provide policy recommendations of low-carbon energy technologies development.

低碳能源技术不同于传统的能源技术，其投资不确定性高、潜在战略价值大、投资灵活性高。并且投资与宏观层面上国家的能源及气候变化战略紧密相关。本项目拟从项目评价、竞争性投资和宏观政策分析三个方面开展研究，建立不确定条件下低碳能源技术投资综合评价模型方法。在微观层面，建立特定低碳能源项目投资评价模型，以及竞争性投资决策评价模型和分析方法；在宏观层面，建立低碳能源技术组合投资优化模型和政策分析工具。并应用到具体的低碳能源技术投资决策问题中，给出相应政策建议。本项目的学术贡献体现在三个方面：1）建立一套不确定条件下低碳能源技术投资综合评价模型方法，兼顾微观投资决策和宏观政策分析；2）拓展现有实物期权理论和应用范围，通过与动态博弈以及自底向上综合评估模型结合，将期权评价方法由研究微观投资本身拓展到动态竞争均衡以及宏观政策评估方面；3）改进大规模数值模拟求解算法，通过政策模拟和情景分析给出相应的政策建议。

低碳能源技术不同于传统的能源技术，其投资不确定性高、潜在战略价值大、投资灵活性高。并且投资与宏观层面上国家的能源及气候变化战略紧密相关。本项目拟从项目评价、竞争性投资和宏观政策分析三个方面开展研究，建立不确定条件下低碳能源技术投资综合评价模型方法。在微观层面，针对低碳能源技术发展中的不确定性，项目负责人从投资视角出发，基于实物期权、博弈论、非线性动力系统等方法，结合具体投资问题，在低碳能源技术投资评价方面进行了一系列的建模方法和应用创新，拓展了低碳能源技术评价的理论方法和政策分析工具，为投资者的低碳发展策略提供了方法支撑，为政府促进低碳投资的政策制定提供了决策支持。在宏观层面，项目负责人采用均值方差方法、综合评估建模等对能源结构优化和长期能源演进等问题进行了研究。并结合能源环境政策的最新发展，采用多目标规划和动态最优化等方法从宏观减排成本分析的角度出发，研究了国内基于低碳技术发展驱动的温室气体减排政策的成本与低碳发展路径。项目在研期间，项目负责人及其研究团队围绕项目研究内容，严格按照研究计划展开研究工作，研究目标全部完成。相关的研究成果已经在国际国内一流学术期刊发表学术论文25篇，其中SCI/SSCI收录论文15篇。论文被来自牛津大学、剑桥大学、麻省理工学院、国际应用系统分析研究所（IIASA）、美国劳伦斯伯克利国家实验室等研究机构的著名学者发表在经济类顶级期刊Journal of Finance、气候变化类顶级期刊Nature Climate Change、运筹管理类重要期刊Computers & Operations Research和IEEE Transactions on Engineering Management等的论文引用。部分论文被国际能源署（IEA）等国际组织发布的研究报告引用，我们还被特邀作为IEA多份研究报告的审稿专家。基于研究成果撰写4份政策咨询报告，2份被国土资源部内刊采用。开发的碳捕获与封存（CCS）全流程项目的“成本-收益-风险”核算方法和软件被应用到国内三个大规模CCS示范项目的预可研分析中，作为中国-欧盟合作推动CCS示范项目的重要支撑工具。