2016年11月7日,国家发改委、国家能源局发布《电力发展“十三五”规划(2016-2020年)》,规划提出以绿色发展为主线,实现2020年非化石能源消费比重达15%的目标,重点发展水电、风电、光伏、核电等非化石能源电力和煤电等化石能源的清洁转型。西北是全国重要的新能源富集地区,具有丰富的风能和太阳能资源,近年来虽然新能源发展规模不断扩大,但西北富能地区仍然存在严重的弃风弃光的现象。因此,为有效促进清洁替代,实施能源的清洁转型,研究常规能源和新能源之间的置换补偿机制以促进西北地区新能源的消纳具有十分重要的意义。本文首先在对西北地区常规能源和新能源电源的发展现状及其出力特性进行分析的基础上分析了常规能源和新能源间替代交易的可行性。其次对现行的电力体制改革趋势进行总结,研究其对电力市场置换交易的影响,并在此基础上设计新形势下常规能源与新能源的置换模式。同时研究了以火电(常规能源发电商)、风电和光伏(新能源发电商)为参与主体,以合作博弈为基础的“风-光-火”联合置换补偿机制,并对其进行了实证分析。实证分析结果表明“风-光-火”联合置换下存在净增收益,且在Shapley值收益分摊策略下,该合作联盟中各个主体均倾向于参与该合作。此外,本文针对影响常规能源与新能源置换补偿机制设计及补偿结果的影响因素进行了动态化分析。运用学习曲线模型对风电和光伏发电的发电成本预测结果表明,随着技术的进步和电源发展规模的增大,未来风电和光伏发电的成本将不断下降。最后,本文根据不同类型电源发电成本和新能源补贴政策的动态化分析,分现阶段、过渡期和成熟期三个阶段设计了常规能源和新能源置换交易动态化补偿机制,为后续常规能源和新能源补偿机制的设计提供参考。