在全球气候变化的背景下,作为世界上最大的能源消费国和二氧化碳(CO2)排放国,中国面临着巨大的节能减排压力。随着收入水平的提高和城镇化的不断推进,居民部门的能源消费和碳排放持续增长。居民部门的节能和碳减排对能源系统的转型和国家节能减排目标的实现具有重要意义。关于居民用能行为和节能减排政策的研究为促进居民部门节能减排提供科学的支撑。本文从节能和碳减排两个模块出发,结合定性和定量的研究手段,从微观和宏观视角分别就居民对节能措施的偏好行为,居民用电的行为特征,居民节能和碳减排的协同效应和碳排放权交易机制对碳价格的影响四个方面展开研究,评估现有或者未来节能减排政策的有效性和可行性,为政策制定和实施提供参考和借鉴。本文的研究内容主要包括以下五个方面:第一,通过问卷调查的方式,获得居民用能情况的一手数据。以节能措施为载体,定性分析居民使用代表性节能措施的现状、使用原因和障碍因素;定量研究影响居民对节能措施偏好的决定因素,特别是政策类因素。厘清政策影响居民节能偏好的作用机制,评估现有或未来政策的效果。第二,将市场营销学中研究消费者对商品偏好的分析框架应用于能源领域,研究居民对节能措施自身特征的效用评价,以及不同分组居民对节能措施的异质性偏好。针对居民的偏好,讨论可行的政策措施。同时,首次定量化24个节能措施的年均节能量,为以后的研究提供参考。第三,考虑居民用电的短期和长期差异,借助面板和时间序列局部调整模型,刻画居民电力需求的价格弹性、收入弹性和交叉价格弹性。通过使用工具变量估计技术,解决在阶梯电价政策实施期间电力边际价格与电力消费量同时决定的问题。分析居民电力需求的季节性周期特征,评估阶梯电价政策的实施效果,探究促进居民节电的备选政策。第四,定性分析居民节能和碳减排的协同效应。从居民节能促进碳减排和碳减排政策工具促进节能的路径展开,重点分析在碳市场和电力市场化的背景下,碳价格波动对居民用能和碳排放的影响机理和效果。在此基础上,第五部分研究碳市场管理制度对碳价格波动的影响。第五,在理顺碳市场对居民节能减排的作用机理之后,该部分以欧盟碳市场(EUETS)为案例,研究碳市场管理制度对碳价格波动的影响。一方面,提出双边修正虚拟变量的事件影响过程建模方法,刻画核证排放公告制度对市场的影响过程。另一方面,首次系统总结EUETS成立以来的制度变革事件,定性分析不同类别的事件对碳市场的影响机理和传导渠道,使用事件学习方法定量研究变革事件对市场收益率的影响。讨论碳市场建设中的机制设计,在为我国建立全国统一碳市场提供借鉴的同时,也为进一步研究碳价波动如何影响居民节能减排打下基础。基于以上研究,本文得到如下结论:第一,经济因素(或省钱)与减少能源消费量是居民采用节能措施的重要原因;充电桩不完善是阻碍电动汽车推广的重要因素。房屋租赁者与风险偏好高的人群对节能空调的接受意愿较低。燃油价格、充电桩的便利性、电动汽车优惠政策和环境关注度显著影响购买电动汽车的意愿。周围人的影响(溢出效应)会显著增加在供暖时关闭窗户的意愿。针对电动汽车的价格政策和优惠政策对居民交通模式的选择有显著影响。提高公众的节能意识和环境关注度有助于节能措施的推广。第二,居民对节能措施的接受程度普遍较高,而对技术节能措施的接受程度普遍较低。节能领域是影响节能措施接受程度最重要的属性。与交通节能措施和技术节能措施相比,居民更偏好家里的节能措施和行为节能措施。宣传活动有助于改善居民对节能措施的熟悉程度,差异化的政策措施会更加有效。第三,收入和季节性是居民电力需求的重要驱动因素;一般情况下,制冷导致的电力需求的增长大于取暖导致的电力需求的增长。在电力价格受管制的市场环境下,电力价格与电力需求之间的传导路径并不通畅,阶梯电价政策的实施效果较弱。但基于电力市场与天然气市场的交叉影响路径,管道天然气的价格政策可以作为调节居民电力需求的备选工具。第四,居民节能和碳减排具有显著的协同效应。居民在采用节能措施和改变用能行为的同时会减少CO2的排放。在我国建成全国统一碳市场以及电力逐步市场化的进程中,碳价格的波动会通过电厂传导到居民电力价格中,在调节居民用电的同时会促进居民部门的碳减排。第五,作为一项信息披露制度,EUETS中的核证排放数据公告的确在提高市场透明度,促进价格发现方面发挥重要作用,但也可能对市场的平稳运行造成冲击,带来信息泄露的风险。公告的事前事后影响存在明显的不对称性,事后影响一般超过7天。碳市场的建设是一个“干中学”的过程,需要持续的管理制度更新以达到最优的效果。通过对EU ETS排放上限设定机制、履约机制和期间存储机制的初步评估,为我国统一碳市场的建设提供了宝贵借鉴。