气候变化已成为国际社会共同关注的全球性问题,积极应对气候变化,控制温室气体排放,共同推进绿色、低碳发展已成为当今世界的主流。碳排放交易是以市场机制实现二氧化碳排放总量控制与减排的重要手段,已在很多国家和地区开展。我国的碳排放交易还处于试点阶段,有望2013年正式开始各试点行政辖区内的交易,并计划于“十三五”期间建成全国性的碳市场。发电权置换是我国特有的电力市场机制,经过多年实践,已被证明能够实现整体经济和环境效益的优化,是电力行业实现节能减排的重要措施,并有效促进了小火电关停工作的开展。我国引入碳排放交易机制后,碳排放成本也将成为发电企业的成本之一,这必然会将对发电权置换产生影响。以此为背景,本文主要研究碳排放交易机制对我国发电权置换的影响,特别是碳排放权初始分配和定价对发电权置换整体效益的影响,并提出了相应优化方法。碳排放权的初始分配和碳排放权定价是碳排放交易机制的两个关键问题,直接决定着交易市场能否顺利运行及其运行效率。在碳排放权初始分配方面,分别基于装机容量、年发电量、基准历史排放量、单位发电量碳排放强度,建立了以发电机组为单位的碳排放权初始分配模型,在此基础上,给上述四种分配方式赋予不同的权重,建立了综合分配模型,并对分配结果进行了比较。以社会效益最大化和社会不公平最小化为目标建立了优化模型,与基于历史排放量进行免费分配的国际碳排放交易通行分配方式进行了优化,优化模型兼顾了机组的历史排放情况和排放绩效,得到更合理的分配结果。在碳排放权定价方面,分别建立了一级市场政府定价模型和二级市场交易定价模型。在一级市场定价方面,基于影子价格理论建立了固定价格分配模式下的碳排放权定价模型,基于纳什均衡建立了拍卖分配模式下的碳排放权定价模型。在二级市场定价方面,建立了基于互惠利润最大化的交易竞价模型,得出了企业的竞价策略和最优价格。鉴于碳金融衍生品交易已成为国际碳市场的重要交易形式,基于Black-Scholes期权定价模型的五个重要假设,分析了其在碳期权定价方面的适用性,认为该模型可以用于碳期权定价,并给出了几个重要参数的确定方法。碳排放权的初始分配和定价对我国发电权置换的影响是本文研究的重点。在碳排放权初始分配对发电权置换的影响方面,基于机组利用效率相当、发电煤耗最少、碳排放量最少、发电成本最小、综合成本最小分别建立了优化模型,对发电机组间发电权置换整体经济效益进行了评估。在碳排放权定价对发电权置的影响方面,首先进行了碳排放交易市场的市场力实证研究,对市场力产生条件进行了分析。在此基础上,基于综合成本最小建立优化模型,对不同碳价格下的发电权置换的置换量和置换效益进行了分析,认为高碳排放价格将促进高能效机组与低能效机组结成联盟,通过联盟内部的发电置换更充分地使用联盟内部的发电权以及碳排放权,在既定的资源条件下创造更大的经济效益。在对碳排放交易机制对发电权置换的影响分析的基础上,基于多目标加权灰靶决策模型和粗糙集理论,对碳排放交易机制下发电权置换的模式进行了综合评价。认为建立区域统一的交易平台、仅对受让机组进行准入限制、采取集中交易方式并辅以高低匹配价格形成机制的模式下,能够实现发电权置换效率和效益最优。