当前,在能源安全和环境污染的双重压力下,调整我国以化石能源为主的能源结构,大力发展清洁能源已经成为高度共识。“绿电”作为清洁能源开发利用的最主要形式,在能源调整过程中扮演着越来越重要的角色。然而,近年来“绿电”发展过程中存在着开发缓慢、核心技术缺乏和政策选择等问题,不禁使人们疑惑“绿电”能否在既定时间和规模内完成对“火电”的替代,“绿电”替代“火电”的最优替代又该如何选择。为了对这些问题做出科学判断,在前人研究的基础上,需要对我国“绿电”替代“火电”问题展开更进行深层次研究讨论。因此,本文运用创新扩散模型和福利优化模型,分别从“替代进程”与“替代潜力”两种视角对电力替代问题进行了耦合分析。首先,考虑到“绿电”发展过程对技术依赖性较强这一原因,本文借助了主要反映技术性能对产品发展有重要影响作用的创新扩散模型对电力市场的扩散过程进行描述。明确了“绿电”扩散过程中的重要时点及各阶段的时间跨度,结合我国“绿电”发展的实际情况,对“绿电”发展过程进行了阶段划分,结果显示:当前,我国水电已经处于商业化发展阶段,风电和二代核电也已处于产业化发展阶段,而三代核电还处于项目示范阶段。对“绿电”的阶段划分和各阶段发展特征的详细描述与分析,为政府各阶段的自身角色定位和各阶段电力政策的制定提供了理论依据。其次,在扩散预测基础上,通过对发电能源未来各时点发电量及最大潜在发电量的预测评估得出:未来一段时间内,我国仍将以“火电”为主,“绿电”作为电力市场的重要补充,将发挥越来越重要的作用。水电和核电作为“绿电”最主要来源,开发速度相对缓慢。在技术层面对电力替代规模进行分析基础上,进一步从现实层面出发,将人们普遍关注的环境问题考虑在内,构建了包含“环境成本”的电力系统社会福利优化模型。通过对比分析加入“环境成本”前后使社会福利最大化的各能源发电量得出:加入“环境成本”之前,在水电和核电满发的基础上,煤电发电量越多,电力系统社会福利越大;加入“环境成本”之后,“绿电”发电量越多,电力系统社会福利越大;最后,针对“绿电”替代“火电”过程中的存在的问题,给出了相应的政策建议。