氢能在未来能源系统中的战略价值得到了全球的认可，已有超过50个国家制定了明确的氢能发展计划。作为减排目标与产业政策之间的关键纽带，通过使用可再生或低碳电力进行水电解产生的绿色氢能（GH），其二氧化碳排放接近于零（国际可再生能源机构，2020年；Abad和Dodds，2020年），已成为各国能源转型框架的核心。然而，全球氢能供应仍然严重依赖天然气和煤炭等碳密集型能源（Du等人，2024年），这与《巴黎协定》的温度目标相矛盾。在中国，氢能供应结构长期以来一直以高碳为主：2024年的总生产能力超过了5000万吨，其中灰氢占比达到78%（国家能源局，2025年），导致生产过程中的高排放。因此，中国政府优先发展基于可再生能源的电解技术，以推动氢能生产的低碳转型（国家发展和改革委员会，2022年）。
氢能产业高度依赖上游的可再生能源部门，其成本直接影响氢能的经济可行性和规模扩张（Dong等人，2025年）。作为零碳载体，氢能依赖于可再生能源驱动的电解过程，电力成本占生产成本的60%-80%，远高于设备折旧、运营维护和催化剂更换成本（Pinchart-Deny等人，2025年）。因此，可再生电价的波动直接影响生产成本，而供应稳定性则影响运营连续性和规模经济（Selvam等人，2025a）。没有储能或灵活调节机制的间歇性风能和太阳能会降低电解槽效率并增加单位成本。像可再生电力补贴、电网接入保障和定价机制这样的政策也通过影响电力经济性来塑造氢能的竞争力。只有当电力达到电网平价、可再生电力供应稳定，并有全链条的政策支持时，氢能产业才能克服成本障碍并加速商业化（Fazeli等人，2025年）。
作为全球主要的能源消费国和碳排放国，中国积极推广可再生能源以应对气候挑战。由于电力行业占其总二氧化碳排放量的40%以上（Zhao等人，2023年），中国自2010年以来实施了低碳政策，包括碳排放交易（CET）计划、可再生能源配额标准（RPS）和可交易绿色证书（TGC）系统（Liu等人，2025年；Zhang等人，2023年）。CET于2011年在七个省份/城市试点，2021年启动了全国市场，覆盖了年排放量超过50亿吨二氧化碳的2000多家发电企业（Wang和Duan，2025年）。RPS于2019年引入，通过立法规定最低可再生电力消费量，并通过TGC交易增强政策效果（Xu和Zhao，2023年；Zhao等人，2022a）。这些政策推动了18.89亿千瓦的可再生能源装机容量，占总容量的56%，以及3.46万亿千瓦时的发电量，占总发电量的27%（国家能源局，2025年）。
鉴于可再生能源电力与氢能产业之间的紧密联系，明确电力行业低碳政策如何深刻影响氢能发展至关重要。这些政策直接决定了可再生电力的供应规模、定价和市场结构，同时通过能源成本传导对氢能的经济可行性和商业化产生深远影响（Dong等人，2025年）。通过调节电力市场动态、优化资源配置和引导技术创新，它们可能创造机会，但也可能带来成本约束（Venizelou和Poullikkas，2025年）。因此，研究这些政策在氢能产业链中的机制及其对氢能发展的综合影响对于制定支持性政策至关重要。这不仅对氢能产业的可持续性至关重要，也对中国的能源转型和双碳目标具有战略意义。
尽管现有研究认识到可再生电力与绿色氢能发展之间的相互联系，但仍存在三个关键的知识空白。首先，研究未能充分探讨CET和RPS的单独影响及其动态政策互动。电力市场中的潜在抵消效应及其对绿色氢能投资的间接后果缺乏深入研究，而当前的政策协同效应研究仅限于电力行业，未考虑对绿色氢能的跨行业影响。其次，从电力政策到绿色氢能发展的传导机制尚不清楚，特别是涉及电价、成本结构和投资回报的非线性反馈循环。现有的静态和部分均衡模型无法捕捉这些动态互动，导致影响绿色氢能产能、产量、成本和收入的完整政策传导路径尚未得到验证。第三，缺乏对包括技术进步、学习效应和政策参数在内的关键驱动因素的系统性定量比较。虽然现有研究考虑了成本和技术因素，但未能量化政策和技术参数之间的敏感性差异，从而无法确定扩大绿色氢能生产的主要驱动因素，也无法为政策制定者提供足够的战略优先级指导。
为解决这些研究空白，本研究系统地探讨了碳排放交易和可再生能源配额标准分别及共同通过电力市场如何影响绿色氢能产业，量化了政策效果，并确定了关键的发展驱动因素。研究假设了一个完全竞争的电力市场，参与者具有理性行为，交易局限于国内，绿色证书、碳配额和电力交易独立运作。研究为绿色证书和碳配额制定了明确的转换规则和价格波动范围，为新发电设施设定了固定的建设周期，并为相关经济指标预定了增长模式。绿色氢能的成本和收入基于核心因素和固定系数计算，而产业联系仅考虑了电力对氢能的单向影响，排除了跨市场互动和国际交易。
本研究的主要贡献有三个方面。首先，我们开发了一个系统动力学模型，整合了CET、RPS和绿色氢能产业，系统地研究了低碳电力政策如何通过电力定价影响绿色氢能产业，从而解决了跨行业政策效应的研究空白。其次，通过包括单独和协调政策情景在内的多情景定量比较，我们证明了可再生能源配额标准对绿色氢能产业的促进作用优于碳排放交易，同时揭示了这些政策在电力供应和定价方面的部分抵消效应，为政策组合优化提供了动态分析框架。第三，系统的敏感性分析表明，电解效率的提高对绿色氢能产能和产量的影响最大，其次是氢能生产技术的学习率和可再生能源配额的调整，强调了技术进步和学习效应在政策设计中的关键作用，从而为制定符合双碳目标和能源转型目标的协调政策和技术战略提供了科学支持。
基于这一分析框架，本研究开发了一个系统动力学模型，以研究在中国低碳电力政策下的绿色氢能产业发展情况，具体分析了CET、RPS和TGC机制的效果。研究阐明了这些政策影响产业的传导路径，并对关键参数进行了敏感性分析以量化其影响。本文的其余部分结构如下：第2节回顾相关文献；第3节介绍系统动力学模型的构建、情景设计和数据来源；第4节报告模拟结果和敏感性分析；第5节讨论政策含义；第6节总结研究发现和政策建议。
