Lắp đặt các tấm pin mặt trời trên mái của một cửa hàng Walmart ở Mountain View, California ở 2010. Thông qua 2016, công ty đã lắp đặt megUMX megawatt thế hệ năng lượng mặt trời trên các cửa hàng của mình. Walmart, CC BY

Khi các giám đốc điều hành tiện ích đưa ra quyết định về việc xây dựng các nhà máy điện mới, rất nhiều sự lựa chọn của họ. Tùy thuộc vào kích thước và loại của chúng, chi phí thiết bị tạo mới hàng trăm triệu hoặc thậm chí hàng tỷ đô la. Họ thường sẽ chạy cho 40 hoặc nhiều năm hơn - các điều khoản tổng thống của 10 Hoa Kỳ. Nhiều thứ có thể thay đổi trong thời gian đó.

Hôm nay, một trong những vấn đề nan giải lớn nhất mà các nhà quản lý và các nhà hoạch định ngành điện phải đối mặt là dự đoán các giới hạn nghiêm ngặt trong tương lai đối với khí thải nhà kính sẽ như thế nào. Các chính sách trong tương lai sẽ ảnh hưởng đến lợi nhuận của các khoản đầu tư ngày nay. Ví dụ, nếu Hoa Kỳ áp dụng thuế carbon 10 từ năm nay, điều đó có thể khiến các nhà máy điện đốt nhiên liệu hóa thạch có lợi nhuận thấp hơn, hoặc thậm chí mất khả năng thanh toán.

Những lựa chọn đầu tư này cũng ảnh hưởng đến người tiêu dùng. Ở Nam Carolina, các tiện ích được phép tính phí khách hàng của họ cao hơn để trang trải chi phí xây dựng cho hai lò phản ứng hạt nhân mới, hiện đã được bị bỏ rơi vì sự chậm trễ thi công và nhu cầu điện yếu. Nhìn về phía trước, nếu các tiện ích phụ thuộc vào các nhà máy than thay vì năng lượng mặt trời và gió, sẽ khó khăn hơn và tốn kém hơn cho chúng để đáp ứng các mục tiêu phát thải trong tương lai. Họ sẽ vượt qua các chi phí tuân thủ các mục tiêu này cho khách hàng dưới dạng giá điện cao hơn.

Với rất nhiều sự không chắc chắn về chính sách trong tương lai, chúng ta nên đầu tư bao nhiêu vào sản xuất điện noncarbon trong thập kỷ tới? Gần đây nghiên cứu, chúng tôi đã đề xuất các chiến lược đầu tư điện ngắn hạn tối ưu để phòng ngừa rủi ro và quản lý những bất ổn cố hữu về tương lai.

Chúng tôi thấy rằng đối với một loạt các giả định, 20 đến 30 phần trăm của thế hệ mới trong thập kỷ tới nên từ các nguồn phi carbon như năng lượng gió và mặt trời. Đối với hầu hết các nhà cung cấp điện của Hoa Kỳ, chiến lược này có nghĩa là tăng đầu tư của họ vào các nguồn năng lượng phi carbon, bất kể vị trí của chính quyền hiện tại về biến đổi khí hậu.

Bảo hiểm rủi ro

Nhiều nguồn điện noncarbon - bao gồm gió, mặt trời, hạt nhân và than hoặc khí tự nhiên có thu và lưu trữ carbon - đắt hơn so với các nhà máy than và khí đốt tự nhiên thông thường. Ngay cả năng lượng gió, thường được đề cập là cạnh tranh, thực sự tốn kém hơn khi chiếm chi phí như tạo dự phòng và lưu trữ năng lượng để đảm bảo rằng nguồn điện có sẵn khi sản lượng gió thấp.

Trong thập kỷ qua, các ưu đãi thuế liên bang và các chính sách của nhà nước được thiết kế để thúc đẩy các nguồn điện sạch đã thúc đẩy nhiều tiện ích đầu tư vào các nguồn phi carbon. Bây giờ chính quyền Trump đang chuyển chính sách liên bang trở lại để thúc đẩy nhiên liệu hóa thạch. Nhưng nó vẫn có thể có ý nghĩa kinh tế cho các công ty năng lượng đầu tư vào các công nghệ phi carbon đắt tiền hơn nếu chúng ta xem xét tác động tiềm năng của các chính sách trong tương lai.

Các công ty nên đầu tư bao nhiêu để chống lại khả năng giới hạn khí nhà kính trong tương lai? Một mặt, nếu họ đầu tư quá nhiều vào thế hệ noncarbon và chính phủ liên bang chỉ áp dụng các chính sách khí hậu yếu trong suốt thời gian đầu tư, các tiện ích sẽ bội chi vào các nguồn năng lượng đắt đỏ.

Mặt khác, nếu họ đầu tư quá ít vào thế hệ noncarbon và chính quyền tương lai áp dụng các mục tiêu phát thải nghiêm ngặt, các tiện ích sẽ phải thay thế các nguồn năng lượng carbon cao bằng các chất thay thế sạch hơn, có thể rất tốn kém.

Mô hình kinh tế không chắc chắn

Chúng tôi đã tiến hành phân tích định lượng để xác định cách cân bằng hai mối quan tâm này và tìm ra một chiến lược đầu tư tối ưu khi không chắc chắn về giới hạn phát thải trong tương lai. Đây là một lựa chọn cốt lõi mà các công ty điện lực phải đưa ra khi họ quyết định xây dựng loại nhà máy nào.

Đầu tiên chúng tôi đã phát triển một mô hình tính toán đại diện cho các lĩnh vực của nền kinh tế Hoa Kỳ, bao gồm cả năng lượng điện. Sau đó, chúng tôi nhúng nó vào một chương trình máy tính để đánh giá các quyết định trong lĩnh vực năng lượng điện theo sự không chắc chắn của chính sách.

Mô hình này khám phá các quyết định đầu tư năng lượng điện khác nhau trong một loạt các giới hạn phát thải trong tương lai với các xác suất khác nhau được thực hiện. Đối với mỗi kết hợp chính sách / quyết định, nó sẽ tính toán và so sánh chi phí trên toàn nền kinh tế trong hai giai đoạn đầu tư kéo dài từ 2015 đến 2030.

Chúng tôi đã xem xét chi phí trên toàn nền kinh tế vì các chính sách phát thải áp đặt chi phí cho người tiêu dùng và nhà sản xuất cũng như các công ty năng lượng. Ví dụ, chúng có thể dẫn đến giá điện, nhiên liệu hoặc sản phẩm cao hơn. Bằng cách tìm cách giảm thiểu chi phí trên toàn nền kinh tế, mô hình của chúng tôi xác định quyết định đầu tư tạo ra lợi ích tổng thể lớn nhất cho xã hội.

Đầu tư nhiều hơn vào thế hệ sạch có ý nghĩa kinh tế

Chúng tôi thấy rằng đối với một loạt các giả định, chiến lược đầu tư tối ưu trong thập kỷ tới là cho 20 đến 30 phần trăm của thế hệ mới là từ các nguồn không phải là carbon. Mô hình của chúng tôi xác định đây là mức tốt nhất vì nó định vị tốt nhất Hoa Kỳ để đáp ứng một loạt các chính sách tương lai có thể với chi phí thấp cho nền kinh tế.

Từ 2005-2015, chúng tôi đã tính toán rằng khoảng 19 phần trăm của thế hệ mới xuất hiện trực tuyến là từ các nguồn không phải là carbon. Phát hiện của chúng tôi chỉ ra rằng các công ty năng lượng nên đặt một phần tiền lớn hơn vào các khoản đầu tư phi carbon trong thập kỷ tới.

Mặc dù việc tăng các khoản đầu tư noncarbon từ tỷ lệ phần trăm 19 lên tỷ lệ phần trăm 20 thành 30 của thế hệ mới có vẻ như là một thay đổi khiêm tốn, nhưng thực tế nó đòi hỏi một sự gia tăng đáng kể về đô la đầu tư phi carbon. Điều này đặc biệt đúng vì các công ty điện lực sẽ cần phải thay thế hàng chục nhà máy nhiệt điện than già dự kiến ​​sẽ nghỉ hưu.

Nhìn chung, xã hội sẽ chịu chi phí lớn hơn nếu các công ty năng lượng đầu tư vào công nghệ noncarbon so với khi họ đầu tư quá mức. Nếu các tiện ích xây dựng quá nhiều thế hệ noncarbon nhưng cuối cùng không cần nó để đáp ứng giới hạn khí thải, họ có thể và vẫn sẽ sử dụng nó đầy đủ. Nắng và gió là miễn phí, vì vậy máy phát điện có thể sản xuất điện từ các nguồn này với chi phí vận hành thấp.

Ngược lại, nếu Hoa Kỳ áp dụng các giới hạn phát thải nghiêm ngặt trong vòng một hoặc hai thập kỷ, họ có thể ngăn chặn thế hệ sử dụng nhiều carbon được xây dựng ngày nay không được sử dụng. Những nhà máy đó sẽ trở thành thành phốtài sản mắc kẹtXì - các khoản đầu tư đã lỗi thời sớm hơn nhiều so với dự kiến ​​và là một sự tiêu hao cho nền kinh tế.

Đầu tư sớm vào các công nghệ noncarbon có một lợi ích khác: Nó giúp phát triển năng lực và cơ sở hạ tầng cần thiết để nhanh chóng mở rộng thế hệ noncarbon. Điều này sẽ cho phép các công ty năng lượng tuân thủ các chính sách phát thải trong tương lai với chi phí thấp hơn.

Nhìn xa hơn một tổng thống

Chính quyền Trump đang nỗ lực đẩy lùi các chính sách khí hậu thời Obama như Kế hoạch Power sạchvà để thực hiện chính sách ủng hộ việc tạo hóa thạch. Nhưng những sáng kiến ​​này sẽ làm thay đổi chiến lược tối ưu mà chúng tôi đã đề xuất cho các công ty điện lực chỉ khi các nhà lãnh đạo công ty mong đợi các chính sách của Trump sẽ tồn tại trong những năm 40 trở lên mà các nhà máy phát điện mới này có thể dự kiến ​​sẽ chạy.

Các nhà điều hành năng lượng sẽ cần phải cực kỳ tin tưởng rằng Hoa Kỳ sẽ chỉ áp dụng các chính sách khí hậu yếu hoặc không có gì trong các thập kỷ tới để xem việc cắt giảm đầu tư vào thế hệ noncarbon là một chiến lược ngắn hạn tối ưu. Thay vào đó, họ có thể mong đợi rằng Hoa Kỳ cuối cùng sẽ tái gia nhập nỗ lực trên toàn thế giới để làm chậm tốc độ biến đổi khí hậu và áp dụng các giới hạn khí thải nghiêm ngặt.

Trong trường hợp đó, họ nên phân bổ các khoản đầu tư của mình sao cho ít nhất 20 đến 30 phần trăm của thế hệ mới trong thập kỷ tới đến từ các nguồn không phải là carbon. Duy trì và tăng đầu tư phi carbon trong thập kỷ tới không chỉ tốt cho môi trường - đó còn là một chiến lược kinh doanh thông minh tốt cho nền kinh tế.

Giới thiệu về Tác giả

Jennifer Morris, Nhà khoa học nghiên cứu, Chương trình hợp tác về khoa học và chính sách thay đổi toàn cầu, Viện Công nghệ Massachusetts

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan:

at Thị trường InnerSelf và Amazon