过度排放二氧化碳所引发的社会与经济问题得到了人类的关注。2011年，中国的碳排放总量由于已达到全球总量的29%，成为世界上最大的污染国。受国内能源结构限制，我国电力行业的发电依赖传统化石能源，“十一五”末电力行业的二氧化碳排放量已占全国总排放量的近50%，行业内二氧化碳减排潜力巨大。利用市场机制，将二氧化碳减排配额作为一种商品进行自由交易，不仅可以带来明显的市场经济效益，同样有利于长期减排目标的确定和产业结构调整。本研究在我国电力行业的“十二五”二氧化碳减排目标下，首先对我国电力行业的具体情况进行简单介绍分析，重点分析各供电企业省区间碳排放情况差异，并在此基础上将我国电力工业的省份进行重新聚类划分为5大区域；其次，运用工程经济学和回归分析等数学方法估计了不同区域内电力行业二氧化碳边际减排成本曲线；再次，确定碳减排配额分配的4大类7种公平准则，并计算在不同公平准则下电力行业区域碳排放权初始配额分配量；最后，构建非线性规划模型用以评价我国电力行业区域碳排放权配额交易绩效，进行模拟交易，并对交易结果进行经济绩效分析。模拟交易研究结果表明：（1）不同初始碳配额公平分配准则下，碳配额交易体系的引入都能降低整体减排成本，而且在考虑经济社会因素下的交易后成本节约效益最显著；（2）同一区域电力行业在不同初始配额公平分配准则下交易后成本节约效益不同，带来对初始分配准则的选择倾向性；（3）从全局公平角度，应选择以区域电力行业二氧化碳排放量为配额初始分配标准。