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碳减排资金压力下煤电供应链运作决策探讨

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  • 用途: 硕士毕业论文 Master Thesis
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  • 日期:2024-10-13
  • 来源:上海论文网

物流管理论文哪里有?本文通过刻画煤耗达标的煤电供应链在多融资渠道下的供应链运作决策模型,分析了煤电供应链中的定价决策、订购与融资选择决策。随后在银行融资中拓展了碳排放权质押的情境,进一步分析煤耗不达标的煤电供应链如何通过供应链的运作与碳减排决策做出煤电供应链的减排、运作与融资均衡决策。

1  绪论

1.4  创新点

本文从现实中碳排放量大的煤电供应链在面临资金约束的实际问题出发,结合发电企业在日常中常见的两种融资渠道策略,提出了考虑在碳交易和不同融资渠道的煤电供应链生产和减排策略,并研究发电企业和煤炭企业的最优决策,本文主要的创新点可总结为以下三个方面:

第一,结合煤电供应链的实际情况,将产量不确定性考虑进供应链的决策中。在实践中,许多行业生产过程的产出量是不确定的,受很多因素的影响。对于煤电企业而言,受环境审查周期与海外煤炭进口管控的限制都会影响煤电供应链原材料煤炭的产量。因此,在产能固定的情况下会出现产量不确定的现象,并经常导致发电企业生产受限。同时,煤炭企业的原材料价格波动和下游工业企业的低碳偏好会对发电企业的碳减排和生产运作产生影响。本文将在碳交易机制下,将低碳偏好、资金约束与产量不确定有机地结合,研究这种复杂情况下的资金约束的煤电供应链融资与运作决策。

第二,将碳交易市场机制引进煤电供应链的生产、碳减排和融资决策。许多发达国家和地区的长期实践已经证明了碳交易机制是最有效的减排法规之一,而我国目前的碳交易市场还处于起步阶段,仅给予了发电企业参与资格。在此之前煤电供应链的生产运作决策中较少考虑碳交易市场因素的影响,因此本文将碳交易市场机制纳入煤电供应链的生产、减排与融资决策中,为煤电供应链利用碳交易机制激励企业自愿减排并完成低碳改造的现实情况提供一定的参考。

3  煤电供应链现状与问题分析

3.1  煤电供应链现状

3.1.1  终端用电需求现状

终端用电量保持快速增长。根据国家能源局的数据显示我国用电量从2016年至2022年,全国全社会用电量由5.97万亿千瓦时增长至8.64万亿千瓦时,平均增长6.31%,如图3-1所示。

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根据中电联发布的报告显示:六大高耗能行业用电量占比为53%(四大传统高耗能行业35.3%),而用电增量贡献仅为46.4%,高技术与装备制造业(汽车制造业、计算机/通讯和其他电子设备制造业、医药制造业、金属制品业、通用设备制造业、专用设备制造业、电气机械和器材制造业、仪器仪表制造业、铁 路/船舶/航空航天和其他运输设备制造业9个行业)用电量占比为13.3%,用电增量贡献率16.6%,信息传输与互联网服务行业(软件和信息技术服务业,互联网和相关服务业,电信、广播电视和卫星传输服务业)用电量占比为1.9%,用电增量贡献率4.7%。这表明在未来以高技术装备制造业、信息传输和互联网服务业为代表的新兴产业成为用电增量主力军。

5  多融资渠道下考虑煤耗不达标的煤电供应链碳减排与运作决策

5.1  煤耗不达标的煤电供应链问题分析

在本文中,本文考虑了一个煤炭企业和发电企业组成的供应链,该供应链具有资本约束和产量不确定性。发电企业(下标为𝑚)以批发价向煤炭企业(记为𝑠)订购煤电所需燃煤,将燃煤进行一系列加工成为电力产品,满足下游低碳偏好的工业企业的用电需求。进一步,本文假设发电企业面临资本约束和受政府管制的碳排放许可。同时,受到原材料价格和品质的影响,发电企业在煤炭产品的订购过程中存在煤炭产量是不确定的。假设煤炭企业拥有充足的流动资金,是供应链的领导者。由于制造商和煤炭企业都应该有正的边际利润来维持供应链的正常运行,所以参数应满足𝑐𝑠<𝑤<𝑤+𝑐𝑚<𝑝。事件的顺序如下。在时间𝑇0时,煤炭企业都会提供批发价格𝑤𝑖(𝑖=𝑏,𝑡)和贸易信贷利率𝛿以获得最优利润。接下来,制造商根据自己的资金,确定融资方式、订购数量𝑞和碳减排量𝑒,使自己的预期利润最大化。博弈方的参与顺序与第三章类似。

在博弈过程中,煤炭企业和发电企业都是风险中性的,煤炭企业提供均衡批发价格,生产经营目标为实现最优利润的同时维持与发电企业的合作。在碳排放质押融资过程中,为了计算方便将利率和碳排放权质押率作为外生变量。决策如下图5-1所示。

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5.2  银行融资下煤耗不达标的煤电供应链均衡模型

5.2.1  银行融资问题分析

本章节研究的对象为煤耗不达标的煤电供应链。为了早日实现“双碳”目标,煤电供应链必须进行低碳改造。如果煤耗不达标的限制条件下,受资金约束与煤炭产量不确定的发电企业必须进行减排改造,一方面希望通过减排项目来降低自身的碳排放量,避免关停的风险并且保证自身碳减排量能从碳交易市场获利;另一方面,在绿色信贷的发展下,银行融资渠道出现通过质押的碳减排量进行贷款的银行信贷。在时间𝑇0时,煤炭企业提供立即付款批发价格𝑤𝑏和延期付款批发价格𝑤𝑡(1+𝛿)。发电企业将向银行寻求资金支持,并通过承诺碳减排与碳排放质押的形式向银行完成融资。如果发电企业选择银行信贷,竞争银行将确定一个质押率,以确保预期收益等于在无风险利率协议下实现的收益。此时由于承诺减排,发电企业必须进行投入低碳改造成本,其应该确定最优的碳减排量𝑒和电煤的订购数量𝑞;其次,发电企业将初始自有资金支付给煤炭企业购买电煤;接着煤炭企业投入生产电煤并运输给发电企业,随后发电企业将电力产品销售给下游工业企业。在销售期末按合同约定,发电企业将偿还煤炭企业货款,如果收入不足以偿还贷款,则发电企业宣告破产并将剩余收入转移给煤炭企业偿还有限责任。

7   结论与展望

7.2  研究展望

本文通过考虑煤电供应链在面临资金约束与减排压力的情境下,构建煤电供应链在银行信贷融资与贸易融资下的斯塔克伯格博弈模型求解,煤炭企业的定价、发电企业订购、各自的减排量与融资偏好决策。但由于实际企业运作过程中具有一定的复杂性和专业知识的制约,当前的分析和研究仍存在一些不足:

(1)关于银行信贷融资方面的碳排放权质押的假设,由于碳排放权质押为新兴绿色信贷业务,目前各家银行对于碳排放质押的流程都还处于初步探索的阶段,所以本文将质押率作为外生变量。

(2)其次是在煤电供应链的优化策略方面,本文只对比了集中决策与分散决策下的煤电供应链的决策结果,没有运用契约策略对供应链的运作决策进行协调。本文假设煤电供应链中的成员是对风险的态度是偏好风险中性。然而,在现实中供应链参与者往往表现出不同的风险喜好,这些因素在本文的模型中都没有进行充分的考虑。

(3)此外,本文考虑的是由于环保周期和进口的限制导致的煤炭企业产量具有不确定性,但在实际运作中往往也会出现煤炭质量不合格带来的产量不确定性,本文没有具体考虑不同品质的煤炭带来的信息不对称会对供应链决策造成的影响。

参考文献(略)

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