电力系统需要有合理规模的发电容量。一方面,为保证电力可靠供应,必须发电容量充裕;另一方面,发电容量的边际价值递减,为了提高经济性,又要避免发电容量冗余。为实现这一目标,计划体制下采用统一资源规划的方式;随着电力市场改革的推进,发电容量投资决策由中央计划向分散投资逐渐过渡。理想市场条件下,纯能源市场可依靠价格信号引导投资,无需单独的充裕度机制。然而,在实际电力市场中,由于需求侧弹性不足、不完全竞争等原因,加上可再生能源的发展,可能造成系统充裕度不足。在电力市场改革与能源转型的背景下,在以低可变边际成本发电技术为主的新型电力系统中,需要设计保证合理发电容量水平的充裕度机制,通过市场机制引导最优投资。本文在此背景下,提出基于收益双向期权的新型发电充裕度机制设计,取得了一定的成果。（1）分析发电容量充裕度问题背后的经济学原理,包括缺失收入、缺失市场等方面,总结充裕度机制的国外典型实践,包括稀缺定价机制、集中式容量市场机制、分散式容量市场机制、可靠性期权机制和战略备用机制等,并对各类充裕度机制在机制原理、优缺点、对新型电力系统适用性等方面进行对比分析。（2）综合考虑稀缺定价、容量市场、可靠性期权等现有典型容量机制的优缺点,结合我国电力市场发展现状,提出一种基于收益双向期权的新型发电容量充裕度机制设计。该方法的优势在于:1)远期拍卖时同时考虑系统容量成本、能量成本,引导最优发电投资;2)结算时基于收益有效判定机组成本回收情况,在保障机组稳定收益区间的前提下降低充裕度机制的实施成本,减轻消费侧负担;3)与能量市场稀缺定价结合,为其提供风险规避工具,使市场价格可以充分、真实反映供需情况,不造成扭曲。（3）对本文提出的新型机制进行短期仿真与系统动力学长期动态仿真研究,并与单一电能量市场、容量市场、可靠性期权机制作为对照。分别建立电力市场模型、可靠性评估模型、发电投资决策模型以及充裕度合同拍卖模型,进行容量需求预测准确、±5%、±10%五种情景下,及不同可再生能源占比情景下的算例分析。结果表明,本文提出的新型机制可以有效指导电力系统的发电投资,且其有效性受到容量需求预测的准确性影响不大,总电价较低且每年较为平稳,起到了市场稳定运行的作用,适用于新能源为主体新型电力系统,与容量市场机制相比具有降低系统成本、价格稳定、无扭曲等优势。