近年来,随着温室效应不断加剧,业界不断地探索新的缓解该问题的方法,这被认为是二十一世纪的主要挑战之一。中国公布的《强化应对气候变化行动—中国国家自主贡献》减排方案中承诺中国2030年左右实现排放达峰。电力部门是中国最重要的碳排放来源之一。2017年12月,国家发展和改革委员会启动了国家碳排放交易机制,在初级阶段该机制仅应用于电力行业。在这种背景下,为了达成电力行业碳减排的目的,仅靠市场无法促进可再生能源发电行业的发展,需要政府制定电价补贴机制激励可再生能源发电行业的发展。本文的主要工作和研究成果如下:首先,借助玻尔兹曼分布的碳排放配额分配模型对该南方电网供电区域的碳排放配额进行分析研究,具体分析了玻尔兹曼分布参数和碳排放配额以及碳排放需求之间的关系,并比较分析了基于玻尔兹曼分布的碳排放配额分配方法和历史排放法这两种方法的碳排放配额分配结果。结果表明:与历史排放法相比,基于玻尔兹曼分布的碳排放配额分配方法的碳排放配额和碳排放需求的差值比率波动范围较小,表明该方法更加符合公平原则。其次,利用基于玻尔兹曼分布的碳排放配额分配方法,建立多目标规划模型,使用带权极小模理想点法求解该多目标规划,获得了不同权重下水电、火电、风电和太阳能发电四种发电商的碳排放配额分配的可行方案,提高了四种不同能源发电商的碳排放配额制定的灵活性。再次,建立了电网公司和可再生能源发电商的Stackelberg博弈模型,探索了需求价格敏感系数b对可再生能源最优电价补贴~*、可再生能源发电商的期望利润和电网公司的期望方差效用的影响;分析了可再生能源最优电价补贴~*对发电量、可再生能源发电商的期望利润和电网公司的期望方差效用的影响。将基于玻尔兹曼的碳排放配额分配方法和二氧化碳溢出效应引入不可再生能源发电商的利润模型,建立了不可再生能源发电商的利润优化模型,分析了需求价格敏感系数b、二氧化碳溢出效应参数η,和玻尔兹曼分布参数β三者的关系,对比分析了考虑二氧化碳溢出效应和不考虑二氧化碳溢出效应这两种情况下,玻尔兹曼分布参数β对不可再生能源发电商的期望利润的影响及其原因。随后,分析了可再生能源最优电价补贴~*、二氧化碳溢出效应参数η和玻尔兹曼分布参数β三者的关系,分析了玻尔兹曼分布参数β一定时,二氧化碳溢出效应和可再生能源最优电价补贴的关系。结果表明:考虑二氧化碳排放溢出效应的情况下,二氧化碳溢出效应参数越大,电力被输送地区补偿给电力生产地区的碳排放配额的额度越高,而且电网公司给予可再生能源发电商的最优电价补贴也越高。最后,在碳排放配额免费分配的前提下,本文针对贵州省的可再生能源发电商和不可再生能源发电商的碳排放配额分配以及可再生能源电价补贴机制的制定提供了一些政策建议。