Installazione di pannelli solari sul tetto di un negozio Walmart a Mountain View, in California, in 2010. Attraverso 2016, la società aveva installato nei suoi negozi 140 megawatt di generazione solare su tetto. Walmart, CC BY

Quando i dirigenti dei servizi pubblici prendono decisioni sulla costruzione di nuove centrali elettriche, molti guidano sulle loro scelte. A seconda delle dimensioni e del tipo, i nuovi impianti di generazione sono costati centinaia di milioni o addirittura miliardi di dollari. In genere, verranno pubblicati per 40 o più anni - termini presidenziali statunitensi 10. Molto può cambiare durante quel tempo.

Oggi uno dei maggiori dilemmi cui devono far fronte i regolatori e i progettisti dell'industria elettrica è la previsione di limiti rigorosi per le emissioni di gas serra. Le politiche future influenzeranno la redditività degli investimenti di oggi. Ad esempio, se gli Stati Uniti adottassero una tassa sul carbonio 10 da oggi, potrebbero rendere le centrali elettriche che bruciano combustibili fossili meno redditizie o addirittura insolventi.

Queste scelte di investimento colpiscono anche i consumatori. Nella Carolina del Sud, le aziende di servizi pubblici sono state autorizzate ad addebitare ai loro clienti tariffe più elevate per coprire i costi di costruzione di due nuovi reattori nucleari, che ora sono stati abbandonato a causa di ritardi nella costruzione e debole domanda di elettricità. In prospettiva, se i servizi di pubblica utilità dipendono dalle centrali a carbone anziché dal solare e dal vento, sarà molto più difficile e più costoso per loro raggiungere i futuri obiettivi di emissioni. Passeranno i costi del rispetto di questi obiettivi ai clienti sotto forma di prezzi dell'elettricità più elevati.

Con così tanta incertezza sulla politica futura, quanto dovremmo investire nella generazione di energia elettrica non carbonica nel prossimo decennio? In un recente studioabbiamo proposto strategie di investimento di energia elettrica a breve termine ottimali per proteggersi dai rischi e gestire le incertezze inerenti al futuro.

Abbiamo scoperto che, per una vasta gamma di ipotesi, 20 per 30 per cento di nuova generazione nel prossimo decennio dovrebbe provenire da fonti non carboniche come l'energia eolica e solare. Per la maggior parte dei fornitori di energia elettrica negli Stati Uniti, questa strategia significherebbe aumentare i loro investimenti in fonti energetiche senza carbone, a prescindere dall'attuale posizione dell'amministrazione sui cambiamenti climatici.

Hedging contro i rischi

Molte fonti di energia elettrica non carbonica - tra cui vento, energia solare, nucleare, carbone o gas naturale con cattura e stoccaggio del carbonio - sono più costose delle tradizionali centrali a carbone e di gas naturale. Anche l'energia eolica, che è spesso citata come competitiva, è in realtà più costosa quando si tiene conto costi come generazione di backup e accumulo di energia per garantire che l'energia sia disponibile quando l'intensità del vento è bassa.

Negli ultimi dieci anni, gli incentivi fiscali federali e le politiche statali volte a promuovere fonti energetiche pulite hanno spinto molte utility a investire in fonti non carboniche. Ora l'amministrazione Trump sta spostando la politica federale verso la promozione dei combustibili fossili. Ma può ancora avere un senso economico per le compagnie elettriche investire in tecnologie non carote più costose se consideriamo il potenziale impatto delle politiche future.

Quanto dovrebbero investire le aziende per proteggersi dalla possibilità di futuri limiti di gas serra? Da un lato, se investono troppo nella generazione non carbonica e il governo federale adotta solo politiche climatiche deboli per tutto il periodo dell'investimento, le utility spenderanno su costose fonti energetiche.

D'altra parte, se investono troppo poco nella generazione non carbonica e le future amministrazioni adottano rigorosi obiettivi di emissioni, le utility dovranno sostituire le fonti energetiche ad alto contenuto di carbonio con sostituti più puliti, il che potrebbe essere estremamente costoso.

Modellizzazione economica con incertezza

Abbiamo condotto un'analisi quantitativa per determinare come bilanciare queste due preoccupazioni e trovare una strategia di investimento ottimale data l'incertezza sui limiti futuri delle emissioni. Questa è una scelta fondamentale che le aziende elettriche devono prendere quando decidono quali tipi di impianti costruire.

Per prima cosa abbiamo sviluppato a modello computazionale quello rappresenta i settori dell'economia americana, compresa l'energia elettrica. Poi l'abbiamo incorporato in un programma per computer che valuta le decisioni nel settore dell'energia elettrica sotto l'incertezza delle politiche.

Il modello esplora le diverse decisioni di investimento in energia elettrica nell'ambito di una vasta gamma di limiti futuri delle emissioni con diverse probabilità di essere implementate. Per ogni combinazione di decisioni / politiche, calcola e confronta i costi a livello di economia in due periodi di investimento che vanno da 2015 a 2030.

Abbiamo analizzato i costi in tutta l'economia perché le politiche sulle emissioni impongono costi a consumatori, produttori e società elettriche. Ad esempio, possono portare a più alti prezzi di elettricità, carburante o prodotti. Cercando di ridurre al minimo i costi a livello di economia, il nostro modello identifica la decisione di investimento che produce i maggiori benefici complessivi per la società.

Più investimenti nella generazione pulita hanno un senso economico

Abbiamo riscontrato che, per un'ampia gamma di ipotesi, la strategia di investimento ottimale per il prossimo decennio è che 20 alla percentuale 30 della nuova generazione provenga da fonti non carboniche. Il nostro modello ha identificato questo come il miglior livello perché posiziona al meglio gli Stati Uniti per soddisfare una vasta gamma di possibili politiche future a basso costo per l'economia.

Da 2005-2015, abbiamo calcolato che circa la percentuale di 19 della nuova generazione online proveniva da fonti noncarbon. I nostri risultati indicano che le società elettriche dovrebbero destinare una quota maggiore del loro denaro agli investimenti non carbon nel prossimo decennio.

Mentre aumentare gli investimenti non carbon da una quota percentuale 19 a una 20 a una quota percentuale 30 di nuova generazione può sembrare un modesto cambiamento, in realtà richiede un notevole aumento dei dollari di investimento non carbon. Questo è particolarmente vero in quanto le compagnie elettriche dovranno sostituire decine di l'invecchiamento delle centrali elettriche a carbone che dovrebbero essere ritirati.

In generale, la società sosterrà maggiori costi se le compagnie elettriche non investiranno in tecnologie non carboniche piuttosto che investendo troppo. Se le utility generano troppa generazione non di carbonio, ma finiscono per non averne bisogno per raggiungere i limiti di emissioni, possono e lo useranno ancora pienamente. Sole e vento sono liberi, quindi i generatori possono produrre elettricità da queste fonti con bassi costi operativi.

Al contrario, se gli Stati Uniti adottassero rigidi limiti di emissione entro un decennio o due, potrebbero impedire che la generazione ad alta intensità di carbonio costruita oggi venga utilizzata. Quelle piante diventerebbero "asset bloccati"- investimenti che sono obsoleti molto prima del previsto e sono un salasso per l'economia.

Investire precocemente nelle tecnologie non carboniche ha un altro vantaggio: aiuta a sviluppare la capacità e l'infrastruttura necessarie per espandere rapidamente la generazione di noncarbon. Ciò consentirebbe alle società energetiche di conformarsi alle future politiche sulle emissioni a costi inferiori.

Vedere oltre un presidente

L'amministrazione Trump sta lavorando per ripristinare le politiche sul clima dell'era di Obama come il Clean Power Plane da implementare politiche che favoriscono la generazione di fossili. Ma queste iniziative dovrebbero alterare la strategia ottimale che abbiamo proposto per le compagnie elettriche solo se i leader aziendali si aspettano che le politiche di Trump persistano negli anni 40 o più che ci si può aspettare che queste nuove centrali generatrici funzionino.

I dirigenti di energia dovrebbero essere estremamente fiduciosi che gli Stati Uniti adotteranno solo politiche climatiche deboli, o del tutto assenti, nei decenni futuri, al fine di vedere tagli gli investimenti nella generazione non carbon come una strategia ottimale a breve termine. Invece, potrebbero aspettarsi che gli Stati Uniti alla fine si riuniscano sforzi in tutto il mondo rallentare il ritmo dei cambiamenti climatici e adottare rigorosi limiti di emissione.

In tal caso, dovrebbero allocare i loro investimenti in modo che almeno 20 a 30 per cento di nuova generazione nel prossimo decennio provengano da fonti non carbon. Sostenere e aumentare gli investimenti non carbon nel prossimo decennio non è solo positivo per l'ambiente: è anche una strategia aziendale intelligente che fa bene all'economia.

Circa l'autore

Jennifer Morris, ricercatrice scientifica, programma congiunto sulla scienza e la politica del cambiamento globale, MIT

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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