Installere solcellepaneler på taket av en Walmart-butikk i Mountain View, California i 2010. Gjennom 2016 hadde selskapet installert 140 megawatt av solnedgang på taket på sine butikker. Walmart, CC BY

Når verktøyets ledere tar beslutninger om å bygge nye kraftverk, kjører mange på valgene sine. Avhengig av størrelse og type, koster nye generasjonsfasiliteter hundrevis av millioner eller tusenvis av dollar. De vil vanligvis kjøre for 40 eller flere år - 10 USAs presidentbetingelser. Mye kan endres i den tiden.

I dag er et av de største dilemmaene som regulatorer og elektrisitetsindustri planleggere står overfor, forutsi hvor strenge fremtidige grenser for klimagassutslipp vil være. Fremtidige retningslinjer vil påvirke lønnsomheten i dagens investeringer. For eksempel, hvis USA vedtar en CO2-skatt 10 år fra nå, kan det gjøre kraftverk som brenner fossile brensel mindre lønnsomme, eller til og med insolvente.

Disse investeringsvalgene påvirker også forbrukerne. I Sør-Carolina fikk verktøyene å belaste sine kunder høyere priser for å dekke byggekostnader for to nye atomreaktorer, som nå har vært forlatt på grunn av byggeforsinkelser og svak etterspørsel etter elektrisitet. Ser frem til, hvis verktøyene er avhengige av kullplanter i stedet for sol og vind, vil det bli mye vanskeligere og dyrere for dem å møte fremtidige utslippsmål. De vil overføre kostnadene ved å overholde disse målene til kunder i form av høyere elektrisitetspriser.

Med så mye usikkerhet om fremtidig politikk, hvor mye skal vi investere i ikke-kull-elektrisitetsproduksjon i det neste tiåret? I en nylig studere, har vi foreslått optimale langsiktige strøminvesteringsstrategier for å sikre seg mot risiko og håndtere iboende usikkerheter om fremtiden.

Vi fant at for et bredt spekter av antagelser skulle 20 til 30 prosent av ny generasjon i det kommende tiåret være fra ikke-kullkilder som vind og solenergi. For de fleste amerikanske elektrisitetsleverandører vil denne strategien bety økt investering i ikke-kullkraftkilder, uansett gjeldende administrasjons posisjon på klimaendringer.

Sikring mot risiko

Mange ikke-kullkraftkilder - inkludert vind, sol, kjernekraft og kull eller naturgass med karbonfangst og -lagring - er dyrere enn vanlige kull- og naturgassplanter. Selv vindkraft, som ofte blir kjent som konkurransedyktig, er faktisk dyrere når man regner med kostnader som backup generasjon og energilagring for å sikre at strøm er tilgjengelig når vindutgangen er lav.

I løpet av det siste tiåret har føderale skatteincitamenter og statspolitikk utformet for å fremme rene strømkilder spurt mange verktøy for å investere i ikke-kullkilder. Nå skifter Trump-administrasjonen føderal politikk tilbake mot å fremme fossilt brensel. Men det kan fortsatt gi økonomisk mening for kraftbedrifter å investere i dyrere ikke-karbonteknologier hvis vi vurderer den potensielle effekten av fremtidige retningslinjer.

Hvor mye skal selskapene investere for å sikre seg mot muligheten for fremtidige klimagassgrenser? På den ene siden, hvis de investerer for mye i ikke-karbonproduksjon, og den føderale regjeringen bare vedtar svake klimapolitikker gjennom hele investeringsperioden, vil verktøyene overspenge på dyre energikilder.

På den annen side, hvis de investerer for lite i ikke-karbongenerering og fremtidige administrasjoner vedtar strenge utslippsmål, må verktøyene erstatte høykolige energikilder med renere erstatninger, noe som kan være ekstremt kostbart.

Økonomisk modellering med usikkerhet

Vi gjennomførte en kvantitativ analyse for å avgjøre hvordan disse to bekymringene skal balanseres og finne en optimal investeringsstrategi gitt usikkerhet om fremtidige utslippsgrenser. Dette er et kjernevalg som kraftbedrifter må gjøre når de bestemmer hvilke typer planter som skal bygges.

Først utviklet vi en beregningsmodell som representerer sektorene i den amerikanske økonomien, inkludert elektrisk kraft. Da innebygde vi det i et dataprogram som evaluerer beslutninger i elforsyningssektoren under politisk usikkerhet.

Modellen utforsker ulike beslutninger om elektrisk kraftbeslutning under et bredt spekter av fremtidige utslippsgrenser med ulike sannsynligheter for å bli implementert. For hver beslutningspolitikkkombinasjon beregner og sammenligner man økonomidrevende kostnader over to investeringsperioder som strekker seg fra 2015 til 2030.

Vi så på kostnader over hele økonomien fordi utslippspolitikker pålegger forbrukere og produsenter samt kraftselskaper. For eksempel kan de føre til høyere strøm-, drivstoff- eller produktpriser. Ved å søke å minimere kostnadseffektive kostnader, identifiserer modellen vår investeringsbeslutningen som gir størst fordeler for samfunnet.

Flere investeringer i ren generasjon gir økonomisk mening

Vi fant at for en rekke antagelser er den optimale investeringsstrategien for det kommende tiåret at 20 til 30 prosent av den nye generasjonen skal være fra ikke-kullkilder. Vår modell identifiserte dette som det beste nivået fordi det best posisjonerer USA for å møte et bredt spekter av mulige fremtidige politikker til en lav kostnad for økonomien.

Fra 2005-2015 regnet vi ut at om 19 prosent av den nye generasjonen som kom på nettet, var fra ikke-kilder. Våre funn tyder på at kraftselskaper bør legge en større andel av pengene sine i ikke-karboninvesteringer i det kommende tiåret.

Mens økende investeringer i ikke-karbon fra en 19-prosentandel til en 20 til 30-prosent, kan andel av den nye generasjonen virke som en beskjeden forandring, det krever faktisk en betydelig økning i ikke-karboninvesterings dollar. Dette er spesielt sant siden kraftbedrifter trenger å erstatte dusinvis av aldrende kullkraftverk som forventes å bli pensjonert.

Generelt vil samfunnet bære større kostnader hvis kraftselskaper underinvesterer i ikke-karbonteknologi enn om de overinvesterer. Hvis verktøyene bygger for mye ikke-karbongenerering, men til slutt ikke trenger å oppfylle utslippsgrenser, kan de og vil fortsatt bruke den fullt ut. Solskinn og vind er gratis, så generatorer kan produsere strøm fra disse kildene med lave driftskostnader.

I motsetning dersom USA vedtar strenge utslippsgrenser innen et tiår eller to, kan de forhindre at det brukes i dag en karbonintensiv generasjon som er bygget i dag. Disse plantene ville bli "strandede eiendeler"- Investeringer som er foreldet langt tidligere enn forventet, og er en drenering på økonomien.

Investering tidlig i noncarbon teknologier har en annen fordel: Det bidrar til å utvikle kapasiteten og infrastrukturen som trengs for å raskt utvide ikke-karbongenerering. Dette vil tillate energiselskaper å overholde fremtidige utslippspolitikker til lavere kostnader.

Ser utover en president

Trump-administrasjonen arbeider for å rulle tilbake Obama-era klimapolitikker som Clean Power Plan, og å implementere politikk som støtter fossil generasjon. Men disse tiltakene bør endre den optimale strategien som vi har foreslått for kraftselskaper bare dersom bedriftsledere forventer at Trumps policyer fortsetter i løpet av de 40-årene eller mer at disse nye genereringsanleggene kan forventes å kjøre.

Energiledere vil måtte være svært sikre på at USA vil vedta bare svake klimapolitikker, eller ingen i det hele tatt, i de kommende tiårene for å se kutte investeringer i ikke-karbongenerering som en optimal nærtidsstrategi. I stedet kan de vel forvente at USA til slutt vil bli med verdensomspennende innsats å senke tempoet i klimaendringene og vedta strenge utslippsgrenser.

I så fall skal de allokere sine investeringer slik at minst 20 til 30 prosent av ny generasjon i løpet av det neste tiåret kommer fra ikke-kullkilder. Opprettholde og øke ikke-karboninvesteringer i det kommende tiåret er ikke bare bra for miljøet - det er også en smart forretningsstrategi som er bra for økonomien.

Om forfatteren

Jennifer Morris, Forskningsforsker, Felles Program for Vitenskap og Politikk om Global Endring, Massachusetts Institute of Technology

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker:

at InnerSelf Market og Amazon