Memasang panel surya di atap sebuah toko Walmart di Mountain View, California di 2010. Melalui 2016 perusahaan telah memasang megawatt 140 dari pembangkit listrik di atap di tokonya. Walmart, CC BY

Ketika eksekutif utilitas membuat keputusan tentang membangun pembangkit listrik baru, banyak wahana pada pilihan mereka. Bergantung pada ukuran dan jenisnya, biaya fasilitas pembangkit baru ratusan juta atau bahkan miliaran dolar. Mereka biasanya akan berjalan selama 40 atau lebih bertahun-tahun - 10 Presiden AS. Banyak yang bisa berubah selama waktu itu.

Hari ini salah satu dilema terbesar yang dihadapi regulator dan perencana industri tenaga listrik adalah memprediksi seberapa ketat batasan emisi gas rumah kaca masa depan. Kebijakan masa depan akan mempengaruhi profitabilitas investasi saat ini. Misalnya, jika Amerika Serikat mengadopsi pajak karbon 10 tahun dari sekarang, bisa membuat pembangkit listrik yang membakar bahan bakar fosil kurang menguntungkan, atau bahkan bangkrut.

Pilihan investasi ini juga mempengaruhi konsumen. Di South Carolina, utilitas diizinkan untuk menagih pelanggan mereka tingkat yang lebih tinggi untuk menutupi biaya konstruksi untuk dua reaktor nuklir baru, yang sekarang ada ditinggalkan karena keterlambatan pembangunan dan lemahnya kebutuhan listrik. Ke depan, jika utilitas bergantung pada pembangkit batubara daripada solar dan angin, akan jauh lebih sulit dan lebih mahal bagi mereka untuk memenuhi target emisi di masa depan. Mereka akan meneruskan biaya untuk memenuhi target tersebut kepada pelanggan dalam bentuk harga listrik yang lebih tinggi.

Dengan begitu banyak ketidakpastian mengenai kebijakan masa depan, seberapa besar kita harus berinvestasi pada pembangkit listrik noncarbon dalam dekade berikutnya? Baru-baru ini belajar, kami mengusulkan strategi investasi listrik jangka pendek yang optimal untuk melakukan lindung nilai terhadap risiko dan mengelola ketidakpastian yang melekat pada masa depan.

Kami menemukan bahwa untuk berbagai asumsi, 20 sampai 30 persen generasi baru dalam dekade mendatang harus berasal dari sumber noncarbon seperti energi angin dan matahari. Bagi sebagian besar penyedia listrik AS, strategi ini akan berarti meningkatkan investasi mereka pada sumber daya noncarbon, terlepas dari posisi administrasi saat ini mengenai perubahan iklim.

Lindung nilai terhadap risiko

Banyak sumber listrik noncarbon - termasuk angin, matahari, nuklir dan batubara atau gas alam dengan penangkapan dan penyimpanan karbon - lebih mahal daripada pabrik batubara dan gas alam konvensional. Bahkan tenaga angin, yang sering disebut-sebut kompetitif, sebenarnya lebih mahal bila diperhitungkan biaya seperti backup generation dan energy storage untuk memastikan daya tersedia saat output angin rendah.

Selama dekade terakhir, insentif pajak federal dan kebijakan negara yang dirancang untuk mempromosikan sumber listrik bersih mendorong banyak utilitas untuk berinvestasi pada sumber noncarbon. Sekarang administrasi Trump mengalihkan kebijakan federal kembali untuk mempromosikan bahan bakar fosil. Namun, tetap saja masuk akal bagi perusahaan listrik untuk berinvestasi pada teknologi noncarbon yang lebih mahal jika kita mempertimbangkan dampak potensial dari kebijakan masa depan.

Seberapa besar perusahaan harus berinvestasi untuk melakukan lindung nilai terhadap kemungkinan pembatasan gas rumah kaca di masa depan? Di satu sisi, jika mereka menginvestasikan terlalu banyak pada generasi noncarbon dan pemerintah federal hanya mengadopsi kebijakan iklim yang lemah selama periode investasi, utilitas akan mengeluarkan terlalu banyak sumber energi yang mahal.

Di sisi lain, jika mereka menginvestasikan terlalu sedikit pada generasi noncarbon dan administrasi masa depan mengadopsi target emisi yang ketat, utilitas harus mengganti sumber energi tinggi karbon dengan pengganti bersih, yang bisa sangat mahal harganya.

Pemodelan ekonomi dengan ketidakpastian

Kami melakukan analisis kuantitatif untuk menentukan bagaimana menyeimbangkan dua masalah ini dan menemukan strategi investasi yang optimal mengingat ketidakpastian mengenai batasan emisi di masa depan. Ini adalah pilihan utama yang harus dilakukan oleh perusahaan listrik saat mereka memutuskan jenis tanaman apa yang akan dibangun.

Pertama kita kembangkan a model komputasi yang mewakili sektor ekonomi AS, termasuk tenaga listrik. Kemudian kami memasukkannya ke dalam program komputer yang mengevaluasi keputusan di sektor tenaga listrik karena ketidakpastian kebijakan.

Model ini mengeksplorasi keputusan investasi tenaga listrik yang berbeda berdasarkan berbagai batasan emisi masa depan dengan probabilitas yang berbeda untuk diterapkan. Untuk setiap kombinasi keputusan / kebijakan, ini menghitung dan membandingkan biaya di seluruh ekonomi selama dua periode investasi yang diperluas dari 2015 ke 2030.

Kami melihat biaya di seluruh ekonomi karena kebijakan emisi memberlakukan biaya pada konsumen dan produsen serta perusahaan listrik. Misalnya, mereka dapat menyebabkan kenaikan harga listrik, bahan bakar atau produk. Dengan berusaha meminimalkan biaya di seluruh ekonomi, model kami mengidentifikasi keputusan investasi yang menghasilkan keseluruhan manfaat terbesar bagi masyarakat.

Investasi lebih banyak dalam generasi bersih masuk akal secara ekonomi

Kami menemukan bahwa untuk berbagai asumsi, strategi investasi yang optimal untuk dekade yang akan datang adalah 20 sampai 30 persen generasi baru berasal dari sumber noncarbon. Model kami mengidentifikasi ini sebagai tingkat terbaik karena posisi terbaik Amerika Serikat untuk memenuhi berbagai kemungkinan kebijakan masa depan dengan biaya rendah bagi perekonomian.

Dari 2005-2015, kami menghitung bahwa sekitar 19 persen generasi baru yang datang online berasal dari sumber noncarbon. Temuan kami menunjukkan bahwa perusahaan listrik harus memberi bagian lebih besar dari uang mereka ke investasi noncarbon dalam dekade mendatang.

Sementara meningkatkan investasi noncarbon dari pangsa 19 ke 20 menjadi 30 persen pangsa generasi baru mungkin tampak seperti perubahan sederhana, namun sebenarnya memerlukan peningkatan yang cukup besar dalam dolar investasi noncarbon. Hal ini terutama terjadi karena perusahaan listrik perlu mengganti lusinan penuaan pembangkit listrik tenaga batu bara yang diharapkan bisa pensiun.

Secara umum, masyarakat akan menanggung biaya lebih besar jika perusahaan listrik kurang berinvestasi dalam teknologi noncarbon daripada jika mereka terlalu banyak berinvestasi. Jika utilitas membangun terlalu banyak generasi noncarbon namun akhirnya tidak memerlukannya untuk memenuhi batasan emisi, mereka dapat dan akan tetap menggunakannya sepenuhnya. Sinar matahari dan angin bebas, sehingga generator bisa menghasilkan listrik dari sumber ini dengan biaya operasi rendah.

Sebaliknya, jika Amerika Serikat menerapkan batasan emisi yang ketat dalam satu atau dua dekade, mereka dapat mencegah generasi padat karbon yang dibangun hari ini untuk digunakan. Tanaman itu akan menjadi "aset terdampar"- investasi yang sudah usang jauh lebih awal dari perkiraan, dan menguras ekonomi.

Berinvestasi di awal teknologi noncarbon memiliki keuntungan lain: Ini membantu pengembangan kapasitas dan infrastruktur yang dibutuhkan untuk cepat mengembangkan generasi noncarbon. Ini akan memungkinkan perusahaan energi mematuhi kebijakan emisi masa depan dengan biaya lebih rendah.

Melihat melampaui satu presiden

Administrasi Trump bekerja untuk memutar kembali kebijakan iklim era Obama seperti Power Plan bersih, dan untuk melaksanakan kebijakan yang mendukung generasi fosil. Namun, prakarsa ini harus mengubah strategi optimal yang telah kami ajukan untuk perusahaan listrik hanya jika pemimpin perusahaan mengharapkan kebijakan Trump bertahan selama bertahun-tahun 40 atau lebih bahwa pembangkit baru ini dapat diharapkan berjalan.

Eksekutif energi harus sangat yakin bahwa Amerika Serikat hanya akan mengadopsi kebijakan iklim yang lemah, atau tidak sama sekali, ke dalam dekade-dekade mendatang untuk melihat pemotongan investasi pada generasi noncarbon sebagai strategi jangka pendek yang optimal. Sebaliknya, mereka mungkin berharap bahwa Amerika Serikat pada akhirnya akan bergabung kembali upaya di seluruh dunia untuk memperlambat laju perubahan iklim dan menerapkan batasan emisi yang ketat.

Dalam hal ini, mereka harus mengalokasikan investasinya sehingga setidaknya 20 menjadi 30 persen dari generasi baru selama dekade berikutnya berasal dari sumber noncarbon. Mempertahankan dan meningkatkan investasi noncarbon dalam dekade yang akan datang tidak hanya baik untuk lingkungan - ini juga merupakan strategi bisnis yang cerdas yang baik bagi perekonomian.

Tentang Penulis

Jennifer Morris, Research Scientist, Program Gabungan Ilmu Pengetahuan dan Kebijakan Perubahan Global, Massachusetts Institute of Technology

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan. Membaca Artikel asli.

Buku terkait:

at Pasar InnerSelf dan Amazon