Installation von Solarmodulen auf dem Dach eines Walmart-Geschäfts in Mountain View, Kalifornien, in 2010. Über 2016 hat das Unternehmen 140-Megawatt-Solarkraftwerke auf dem Dach installiert. Walmart, CC BY

Wenn Führungskräfte in der Energieversorgung Entscheidungen über den Bau neuer Kraftwerke fällen, hängt vieles von ihren Entscheidungen ab. Abhängig von ihrer Größe und Art kosten neue Erzeugungsanlagen Hunderte von Millionen oder sogar Milliarden von Dollar. Sie werden in der Regel für 40 oder mehr Jahre - 10 US-Präsidentschaftswahlen laufen. In dieser Zeit kann sich viel ändern.

Eines der größten Probleme, mit denen die Aufsichtsbehörden und die Planer der Elektrizitätswirtschaft konfrontiert sind, ist heute die Prognose, wie streng die zukünftigen Grenzwerte für Treibhausgasemissionen sein werden. Zukünftige Strategien werden die Rentabilität der heutigen Investitionen beeinflussen. Wenn beispielsweise die Vereinigten Staaten in den nächsten Jahren eine CO2-Steuer 10 einführen, könnte dies dazu führen, dass Kraftwerke, die fossile Brennstoffe verbrennen, weniger rentabel oder sogar insolvent werden.

Diese Investitionsentscheidungen treffen auch die Verbraucher. In South Carolina durften die Energieversorger ihren Kunden höhere Gebühren in Rechnung stellen, um die Baukosten für zwei neue Kernreaktoren zu decken verlassen wegen Bauverzögerungen und schwacher Strombedarf. Wenn die Versorgungsunternehmen auf Kohlekraftwerke anstelle von Solar- und Windenergie angewiesen sind, wird es für die Zukunft viel schwieriger und teurer sein, die künftigen Emissionsziele zu erreichen. Sie werden die Kosten für die Einhaltung dieser Ziele an die Kunden in Form höherer Strompreise weitergeben.

Bei so viel Ungewissheit über die zukünftige Politik, wie viel sollten wir in der nächsten Dekade in nicht-kohlenstoffhaltige Stromerzeugung investieren? In einem kürzlich Studie, haben wir optimale kurzfristige Stromanlagestrategien zur Absicherung von Risiken und zum Umgang mit inhärenten Unsicherheiten bezüglich der Zukunft vorgeschlagen.

Wir fanden heraus, dass für eine breite Palette von Annahmen 20 bis 30 Prozent der neuen Generation im kommenden Jahrzehnt aus nicht-kohlenstoffhaltigen Quellen wie Wind- und Solarenergie stammen sollten. Für die meisten US-Stromanbieter würde diese Strategie bedeuten, ihre Investitionen in nichtkohlenstoffhaltige Energiequellen zu erhöhen, unabhängig von der aktuellen Position der Regierung in Bezug auf den Klimawandel.

Absicherung gegen Risiken

Viele Nicht-Kohlenstoff-Stromquellen - einschließlich Wind-, Solar-, Kern- und Kohle- oder Erdgas mit Kohlenstoffabscheidung und -speicherung - sind teurer als herkömmliche Kohle- und Erdgasanlagen. Selbst Windenergie, die oft als wettbewerbsfähig bezeichnet wird, ist tatsächlich teurer, wenn sie berücksichtigt wird Kosten wie Backup-Generierung und Energiespeicherung um sicherzustellen, dass Strom verfügbar ist, wenn die Windleistung niedrig ist.

In den vergangenen zehn Jahren haben staatliche Steueranreize und staatliche Maßnahmen zur Förderung sauberer Stromquellen viele Energieversorger dazu veranlasst, in Nicht-Kohlenstoffquellen zu investieren. Jetzt verlagert die Trump-Regierung die Bundespolitik zurück auf die Förderung fossiler Brennstoffe. Dennoch kann es für Energieunternehmen wirtschaftlich sinnvoll sein, in teurere Nicht-Kohlenstoff-Technologien zu investieren, wenn wir die potenziellen Auswirkungen künftiger Politiken berücksichtigen.

Wie viel sollten Unternehmen investieren, um sich gegen zukünftige Treibhausgaslimits abzusichern? Auf der einen Seite, wenn sie zu viel in die Nicht-Kohlenstoff-Erzeugung investieren und die Bundesregierung während der gesamten Investitionsperiode nur eine schwache Klimapolitik verfolgt, werden die Energieversorger teure Energiequellen überfordern.

Wenn sie andererseits zu wenig in die Erzeugung von Nichtkohlenwasserstoffen investieren und künftige Verwaltungen strenge Emissionsziele festlegen, müssen die Energieversorger kohlenstoffreiche Energiequellen durch sauberere Ersatzstoffe ersetzen, was äußerst kostspielig sein könnte.

Ökonomische Modellierung mit Unsicherheit

Wir haben eine quantitative Analyse durchgeführt, um zu ermitteln, wie diese beiden Probleme ausgeglichen werden können, und eine optimale Anlagestrategie zu finden, da die zukünftigen Emissionsgrenzwerte unsicher sind. Dies ist eine Kernentscheidung, die Energieunternehmen treffen müssen, wenn sie entscheiden, welche Arten von Anlagen gebaut werden sollen.

Zuerst entwickelten wir ein Rechenmodell das sind die Sektoren der US-Wirtschaft, einschließlich der elektrischen Energie. Dann haben wir es in ein Computerprogramm eingebettet, das Entscheidungen im Elektrizitätssektor unter politischen Unsicherheiten bewertet.

Das Modell untersucht unterschiedliche Investitionsentscheidungen für elektrische Energie unter einem breiten Spektrum zukünftiger Emissionsgrenzwerte mit unterschiedlichen Einführungswahrscheinlichkeiten. Für jede Entscheidung / Policy-Kombination berechnet und vergleicht sie volkswirtschaftliche Kosten über zwei Investitionsperioden von 2015 bis 2030.

Wir haben die Kosten in der gesamten Wirtschaft betrachtet, weil die Emissionspolitik den Verbrauchern und Produzenten sowie den Energieunternehmen Kosten auferlegt. Zum Beispiel können sie zu höheren Strom-, Kraftstoff- oder Produktpreisen führen. Indem wir versuchen, die volkswirtschaftlichen Kosten zu minimieren, identifiziert unser Modell die Investitionsentscheidung, die den größten gesamtgesellschaftlichen Nutzen bringt.

Mehr Investitionen in saubere Erzeugung sind wirtschaftlich sinnvoll

Wir haben festgestellt, dass für eine breite Palette von Annahmen die optimale Investitionsstrategie für das kommende Jahrzehnt darin liegt, dass 20 bis 30 Prozent der neuen Generation aus nicht-kohlenstoffhaltigen Quellen stammen. Unser Modell hat dies als das beste Niveau identifiziert, weil es die Vereinigten Staaten am besten dazu bringt, eine breite Palette von möglichen zukünftigen Politiken zu niedrigen Kosten für die Wirtschaft zu erfüllen.

Von 2005-2015 haben wir berechnet, dass etwa 19 Prozent der neuen Generation, die online ging, aus nicht-kohlenstoffhaltigen Quellen stammte. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Elektrizitätsunternehmen in den kommenden zehn Jahren einen größeren Teil ihres Geldes in Nicht-Kohlenstoff-Investitionen investieren sollten.

Während die Erhöhung der Nicht-Carbon-Investitionen von einem 19-Anteil auf einen 20- bis 30-Anteil der neuen Generation eine bescheidene Veränderung zu sein scheint, erfordert sie tatsächlich einen beträchtlichen Anstieg der Nicht-Carbon-Investment-Dollars. Dies gilt umso mehr, als die Stromversorgungsunternehmen Dutzende ersetzen müssen Alterung von Kohlekraftwerken die voraussichtlich im Ruhestand sein werden.

Im Allgemeinen wird die Gesellschaft höhere Kosten tragen, wenn Energieunternehmen in Nicht-Kohlenstoff-Technologien unterminieren, als wenn sie zu viel investieren. Wenn Energieversorger zu viel Nichtkohlenstoff erzeugen, aber letztendlich keine Emissionsgrenzwerte einhalten müssen, können und werden sie es immer noch voll nutzen. Sonne und Wind sind frei, daher können Generatoren Strom aus diesen Quellen mit niedrigen Betriebskosten erzeugen.

Im Gegensatz dazu könnten die Vereinigten Staaten, wenn sie innerhalb von ein oder zwei Jahrzehnten strenge Emissionsgrenzwerte einführen, verhindern, dass die heute genutzte CO2-intensive Erzeugung genutzt wird. Diese Pflanzen würden "Stranded Assets"- Investitionen, die viel früher als erwartet veraltet sind und die Wirtschaft belasten.

Eine frühzeitige Investition in nicht kohlenstoffhaltige Technologien hat noch einen weiteren Vorteil: Sie trägt dazu bei, die Kapazitäten und die Infrastruktur zu entwickeln, die für den raschen Ausbau der Nichtkohlenstofferzeugung erforderlich sind. Dies würde es Energieunternehmen ermöglichen, zukünftige Emissionsrichtlinien zu geringeren Kosten einzuhalten.

Über einen Präsidenten hinaussehen

Die Trump-Regierung arbeitet daran, die Klimapolitik der Obama-Ära, wie die der USA, zu stoppen Clean Power-Planund zu implementieren Politik, die fossile Erzeugung begünstigt. Diese Initiativen sollten jedoch die optimale Strategie, die wir für Energieunternehmen vorgeschlagen haben, nur ändern, wenn die Unternehmensleiter davon ausgehen, dass die Trump-Richtlinien in den 40-Jahren oder mehr, die von diesen neuen Kraftwerken erwartet werden, bestehen bleiben.

Energiemanager müssten äußerst zuversichtlich sein, dass die Vereinigten Staaten in den kommenden Jahrzehnten nur schwache oder keine klimapolitischen Maßnahmen ergreifen werden, um zu sehen, dass Investitionen in die kohlenstofffreie Energieerzeugung als optimale kurzfristige Strategie betrachtet werden. Stattdessen könnten sie erwarten, dass die Vereinigten Staaten sich später wieder vereinigen werden weltweite Anstrengungen um das Tempo des Klimawandels zu verlangsamen und strenge Emissionsgrenzwerte zu verabschieden.

In diesem Fall sollten sie ihre Investitionen so verteilen, dass mindestens 20 bis 30 Prozent der neuen Generation in den nächsten zehn Jahren aus nicht-kohlenstoffhaltigen Quellen stammen. Nicht-CO2-Investitionen im kommenden Jahrzehnt zu halten und zu steigern, ist nicht nur gut für die Umwelt - es ist auch eine kluge Geschäftsstrategie, die gut für die Wirtschaft ist.

Über den Autor

Jennifer Morris, Research Scientist, gemeinsames Programm für die Wissenschaft und Politik des globalen Wandels, Massachusetts Institute of Technology

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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