电力工业是我国化石能源消耗的重要行业，其CO₂排放量在全国总排放量中占将近四成的比重，且绝大部分排放来自电源侧。在低碳经济环境下，电力工业生产所造成的CO₂排放量将被严格控制，CO₂的排放指标可作为商品参与市场交易。与此同时，国家的整体减排政策和减排模式，也将给电力工业的发展带来深远的影响。在这种情况下，如何综合考虑不断增长的负荷需求、日益复杂的电源结构以及低碳经济的相关要素进行合理的电源规划，是电力系统电源规划工作中急需解决的问题。本文将在低碳经济模式下，研究电力系统电源规划的相关问题。首先，对低碳经济下相关要素进行分析和建模；其次，针对低碳经济下出现的新型发电机组——碳捕集电厂的运行模拟问题进行研究，提出解决碳补集电厂与常规电厂协调优化运行的分时段出力模型，并在此基础上建立低碳经济下考虑碳捕集电厂的电力系统优化调度模型；再次，针对中国的宏观体制和减排政策，改进了基于排放总额度约束的碳排放轨迹模型，并将其引入电源规划，建立了低碳经济下基于排放轨迹约束的电力系统电源规划模型，以解决我国长期减排政策约束下的单区域电力系统电源规划问题；最后，针对中国发展大区域联合电网的战略需求，进行低碳经济下大区域电网的电源规划研究，在传统大区域互联电网规划模型的基础上考虑低碳经济相关要素及其影响，建立了以规划年份综合效益最大作为目标函数的新型大区域互联电网规划模型。本文所提模型和方法均通过实际算例或典型测试系统进行严格验证，结果表明本文所提的模型和方法能够较好的适应未来低碳经济下中国电力系统电源的发展规划，具有较强的理论前瞻性。