由温室气体累积引起的全球气候变暖是人类生存历史上面临的最严峻挑战，可再生能源的使用在减少温室气体排放方面起到了关键的作用。然而，间歇性可再生能源技术的投资受到较高投资成本的阻碍，其在能源市场的竞争依赖于一系列支持政策。近些年，随着全球可再生能源部署的显著增长和能源效率的逐步提高，投资成本呈现持续下降的趋势。私人或金融机构已成为可再生能源项目资本的最大来源。因此，随着投资环境的变化，政策制定者需要及时更新和修正支持政策，并面临以下三方面的难题。　　(a)风险对投资者决策以及政策有效性的影响如何度量。比如，拍卖机制下，投资者面对资源和市场电价的不确定性如何选择最优投标报价以及投资者对于不同固定上网电价(Feed in Tariff,FIT)水平的反馈，均是支持政策能否有效实施的关键要素。特别对于固定电价上网政策，政府如何结合资源产出的不确定性，动态化调整补贴水平，使得其能够以政策成本最小化的方式实现投资者成本有效性，这是政策设计最为关键的元素。　　(b)政府和投资者之间的互动以及投资者内部抢滩竞争关系，如何对投资者决策以及政策有效性产生影响。比如，拍卖机制和固定上网电价政策下抢滩性竞争如何影响投资者的决策，政府如何设计其与投资者之间的策略互动，以尽可能降低固定上网电价水平调整带来的政策风险对投资者的影响，这均是反应真实投资市场的关键特征。　　(c)投资者的投资时间和装机规模如何选择。大部分政策研究，集中在投资时间对政策效果的研究，而投资时间和投资规模结合的问题很少提及。然而，不同的支持政策如何刺激装机规模部署，这是增加可再生能源的占有电力市场份额和阻止人为气候变化的重要手段。比如，可再生能源配额机制和固定上网电价政策下，投资者对于装机容量的反馈均是衡量政策有效性的重要标准。　　基于以上考虑，针对可再生能源技术间歇性的本质，结合不同可再生能源政策支持下，投资者部署项目面临的各种风险，理论方面使用实物期权和博弈论方法，数值方面采用最小二乘蒙特卡洛模拟，解决了上述可再生能源政策设计中的问题和分析了投资者相应的决策行为。具体来说，本文进行了以下四个方面的工作:　　(1)为分析多主体参与的可再生能源拍卖项目时投资者的最优报价，本文建立了基于实物期权理论的完全抢滩博弈模型。模型中，研究了每个投资者如何根据不完全对手信息，最大化其预期价值，有效对冲市场和技术风险，同时能够平衡对手们的抢滩行为。拍卖机制中，投资报价应即刻提交，论文理论上指出调整投标报价对冲市场和技术风险等同于选择基于标准实物期权理论的灵活性投资时间。博弈的贝叶斯纳什均衡点由每个投资者的最优投标报价所刻画，同时采用最小二乘蒙特卡洛方法，数值上模拟了最优投标报价对冲风险的能力。以中国离岸风电特许权为案例，从理论和数值模拟的结果表明，最优报价介于净现值触发以及垄断投资之间，依赖于竞争的程度，对手信息的估计等因素。这些结果为投资者制定拍卖机制下的报价决策提供了最直接和核心的参考，也为政府提高拍卖机制的有效性和设计机制元素提供了重要的依据。　　(2)在FIT政策的刺激下，本文建立了实物期权框架下的多主体完全抢滩博弈模型，以刻画投资者在竞争可再生能源项目时的投资决策。模型使用几何布朗运动刻画了市场电价的动态演化，同时考虑到了关于竞争对手投资时间的不完全信息对于投资决策的影响。理论方面，对手们的抢滩使得投资者的投资触发较垄断市场提前，而投资风险又使得其大于净现值原则的投资触发。数值分析显示独立于市场电价的固定上网电价越高，投资时间越早。论文的模型可以帮助投资者在参与可再生能源项目投资时确定投资触发，同时政府可以依据投资者的反馈，制定合理的固定上网电价价格。　　(3)本文构建了间歇性可再生能源发电技术的FIT政策设计框架，同时考虑了投资者的战略投资行为和设备成本动态化过程。首先的贡献是政策设计最优化模型，也就是政策制定者如何采取与预期装机总容量相适应，并且政策成本最小的FIT政策。进一步，考虑到了可再生能源发电技术的成本学习效应，产量的不确定性以及规模化投资带来的边际产量递减效应，对投资者决策影响的影响。理论方面，使用实物期权方法，推导了投资者每期的最优新增装机容量。数值方面，运用最小二乘蒙特卡洛模拟，给出了每期不同FIT水平对投资者的风险补偿水平，投资者的风险溢价以及最优新增装机容量。实证研究中，以2015年末中国离岸风电技术为基准，解决了2030年完成恰当的装机总容量目标下，动态FIT水平的制定;分析了FIT水平制定，政策总成本与政策风险补偿水平，装机总容量目标，成本学习效应以及风险调试后贴现率之间的关系。结果显示，政策总成本最小化FIT政策的设计原则是尽早提供政策激励，以利用学习曲线的外溢性效应。然而，目前中国离岸风电的FIT水平只能刺激极其喜好风险的投资者。随着政府风险补偿水平的提高，政策总成本等的增幅逐步增加，而风险调试后的贴现率则恰好相反，同时装机总容量目标与政策总成本大致呈线性关系。　　(4)可再生能源配额机制已成为刺激可再生能源投资的主要政策工具，同时大型可再生能源装机部署已实现分布安装。在可再生能源配额机制和装机容量受到资源禀赋等约束的条件下，投资者在规避配额价格和市场电价不确定性的同时，需要制定关于投资时间和装机容量的最优序贯决策。理论方面，使用实物期权方法，给出了这样的决策。实验方面，通过最小二乘蒙特卡洛模拟，研究了中国近海离岸风电投资的序贯投资决策。结果显示，先行实施较小装机容量的投资，逐步完成全部装机容量部署，有利于投资者发掘市场信息和规避风险，相比于一次性完成全部容量投资，显著增加了项目价值和提早了项目部署的完成时间。理论和数值方法，为投资者增加项目收益，有效利用投资时间柔性，提供了重要的决策工具。同时较高的技术成本或较低的初始配额价格，均不会使得投资者较早完成项目部署。对于政策制定者，配额机制的成功施行，本质上需要与可再生能源技术进步程度和对绿色电力的需求相一致。