面对全球变暖的趋势，CO₂减排成为全世界共同的责任。在应运而生的各种减排技术中，CO₂捕集与封存（CO₂capture and storage, CCS）技术是近年来国内外的一个研究热点，一些示范工程已经建立，大规模发展的机遇就在眼前。但机遇与挑战并存，投资成本高昂便是阻碍其发展的最大障碍。因此，需要对碳捕集系统的投资做出合理规划，对相关政策的实施进行分析并提出合理建议，减轻发电集团的负担，以推动减排事业的发展。另一方面，其他减排方式与碳捕集系统的协调投资也是获得更大效益的一项重要手段。本文分别从碳捕集系统的短期规划和长期规划两个方面对碳捕集系统的投资问题进行研究分析，为发电企业提供投资决策和参考意见。本论文的主要内容如下：首先，对三种CO₂捕集技术的工作原理以及当前国内外的CCS项目进展进行了简要介绍，在此基础上预测了我国CCS的发展前景和政策需求；另外，对实物期权理论和定价方法进行概述，并分析了其在发电投资中的应用。其次，研究了碳交易背景下，碳捕集系统投资的短期规划问题，建立了以发电集团在规划期的综合效益最大为目标函数的减排规划模型，基于Black-Scholes期权定价理论给出碳价波动情况下计及投资灵活性的期权价值，模型采用离散细菌群体趋药性（DBCC）算法求解，仿真结果给出了碳捕集系统的短期配置方案并进行详细分析，为发电企业提供指导意见。最后，研究了碳捕集系统与风电协调投资的长期规划问题，提出完善的低碳效益的概念，即全寿命周期内某减排项目单位投资的碳减排量，并以此为目标建立碳捕集系统与风电的协调投资模型，仿真结果给出碳捕集系统和风电的长期投资方案，并从技术可行性、经济合理性和社会友好性三个方面进行评价，为发电企业未来的投资选择提供参考。