Jede Ladung eine Insel: Die Anforderung, den Bezug von sauberem Strom stündlich anzupassen, würde die Emissionen erhöhen

Es wäre außerdem unerschwinglich teuer, dies für alle bis auf die flexibelsten Lasten zu erreichen.

Arne Olson ist Senior Partner, Nick Schlag ist Partner, Greg Gangelhoff ist Associate Director und Anthony Fratto ist Managing Consultant beim Beratungsunternehmen Energy and Environmental Economics (E3).

In letzter Zeit wurde der Frage große Aufmerksamkeit geschenkt, wie CO2-Emissionen beim Kauf von sauberem Strom berücksichtigt werden können. Das Finanzministerium schreibt Regeln, um die Anforderungen des Inflation Reduction Act zu erfüllen, der eine 10-jährige Produktionssteuergutschrift (45V) für sauberen Wasserstoff vorsieht. Darüber hinaus bewertet das Greenhouse Gas Protocol die Methoden zur Berücksichtigung von Emissionen aus freiwilligen Käufen im Rahmen seiner Scope-2-Leitlinien neu. Einige Befürworter haben argumentiert, dass nur Käufe von Vorräten, die auf Stundenbasis mit der Nachfrage übereinstimmen, als „sauber“ gelten sollten.

Auf dem Spiel steht, ob der Kauf von sauberem Strom weiterhin eine Rolle bei der Erzielung von Emissionsreduzierungen spielen wird. Die 100-prozentige Abstimmung des Stromverbrauchs auf die stündliche Produktion von sauberem Strom kann eine oberflächlich betrachtet attraktive Möglichkeit sein, sicherzustellen, dass der Einkauf von sauberem Strom CO2-frei ist. Allerdings wäre die Umsetzung für alle bis auf die flexibelsten Lasten unerschwinglich teuer, da diese zu elektrischen „Inseln“ werden müssten, die von den Vorteilen der Abwicklung auf Stromgroßhandelsmärkten abgeschnitten wären. Eine umfassende Vorschrift würde die Energiewende behindern, indem sie die Entwicklung der sauberen Wasserstoffindustrie erstickt, den freiwilligen Markt für den Kauf von sauberem Strom erstickt und die Kosten auf Compliance-Märkten unnötig erhöht.

Anstatt Archipele elektrisch isolierter Verbraucher zu schaffen, sollte sich die Politik auf die Entwicklung eines standardisierten nationalen Marktes für sauberen Strom konzentrieren, der die erforderliche Größenordnung erreichen kann, um die Klimakrise sinnvoll abzumildern.

Kalifornien hat im Jahr 2002 den ersten Standard für erneuerbare Energien in den Vereinigten Staaten eingeführt und damit eine neue Ära in der Politik für saubere Energie eingeleitet, in der die Bundesstaaten das Branchenwachstum vorantreiben würden, indem sie durch Beschaffungsvorschriften Nachfrage schaffen. Da der über ein vernetztes Stromsystem gelieferte Strom nicht physisch nachverfolgt werden kann, wurden Zertifikate für erneuerbare Energien (RECs) erfunden, um den Anteil erneuerbarer Energien beim Stromkauf nachzuweisen.

Es wurden Organisationen gegründet, um die Gründung und Eigentümerschaft von REC zu verfolgen. Es entstanden Maklermärkte für den bilateralen REC-Handel, die es Käufern ermöglichten, Schwankungen bei Energieverkäufen und der Produktion erneuerbarer Energien auszugleichen, und einen Mechanismus für freiwillige Käufe bereitstellten, der zu wachsen begann, als die Kosten sanken und Unternehmen Nachhaltigkeitsziele festlegten.

Der Kauf von sauberem Strom war ein wesentlicher Treiber für das Wachstum erneuerbarer Energien. Allerdings sind die aktuellen Märkte für sauberen Strom in den Vereinigten Staaten fragmentiert und ineffizient, da es zu viele Zulassungsvoraussetzungen gibt, was bedeutet, dass das Geld der Verbraucher nicht so viel CO2-Reduktion erreicht, wie sie könnte. Ein stündliches Matching würde sie atomisieren, indem für jeden Verbraucher individualisierte Produkte erforderlich wären.

Während RECs Attribute für saubere Energie darstellen, hängen die CO2-Einsparungen davon ab, welche Generatoren „am Rande“ sind, d. h. die Produktion reduzieren, wenn saubere Energie hinzugefügt wird. Dies variiert je nach Zeit und Ort, was bedeutet, dass die Emissionsreduzierungen durch die Erzeugung sauberer Energie nicht genau mit den Emissionssteigerungen durch den Stromverbrauch übereinstimmen, es sei denn, sie erfolgen zur gleichen Zeit und am selben Ort.

Einige haben argumentiert, dass diese Diskrepanz die Verwendung von RECs, die normalerweise nicht zeitspezifisch sind, zum Nachweis von CO2-Reduktionen ungültig macht. Allerdings verdrängt zunehmend saubere Energie heute in den meisten Fällen die Erdgaserzeugung in den Vereinigten Staaten und wird dies auch in Zukunft zunehmend tun. Bei der PJM-Verbindung im Jahr 2022 war Gas in 75 % der Stunden am Rande.

Mit fortschreitender Energiewende wird es mehr Stunden geben, in denen eine saubere Ressource knapp wird, da das System nicht die gesamte verfügbare saubere Energieerzeugung aufnehmen kann. Allerdings erfordert die Erhöhung des REC-Angebots die Erzeugung einer zusätzlichen MWh, wenn saubere Ressourcen nicht am Rande sind, das heißt, wenn ein fossiler Generator am Rande ist. Unabhängig vom Rechnungslegungsrahmen besteht für Entwickler ein starker Anreiz, in Projekte zu investieren, die in Zeiten Strom erzeugen können, in denen das Netz noch nicht mit sauberer Energie gesättigt ist.

In einer aktuellen E3-Studie wurden die stündlichen Grenzemissionsraten während der Stunden mit (a) der wirtschaftlichen Wasserstoffproduktion und (b) der Produktion erneuerbarer Energien in einer Reihe von Portfolios erneuerbarer Energien verglichen. Die Studie zeigte, dass jährliche Rechnungslegungsansätze nicht zwangsläufig zu höheren Kohlenstoffemissionen führen als stündliche Rechnungslegungsansätze, sondern häufig zu geringeren Emissionen führen. Während die Wasserstoffproduktion manchmal in Stunden mit hohen Grenzemissionsraten erfolgt, findet sie zunehmend auch in Stunden mit überschüssiger sauberer Energie statt.

Das Konzept der Zusätzlichkeit ist wichtig, um sicherzustellen, dass einzelne Maßnahmen zu echten CO2-Einsparungen führen. In der Praxis ist es jedoch unmöglich nachzuweisen, dass eingekaufte saubere Energie ohne den Kauf nicht existieren würde, da hierfür ein Vergleich mit einer nicht erkennbaren kontrafaktischen Tatsache erforderlich ist. Doch konzeptionell ist es offensichtlich, dass, wenn die Nachfrage nach sauberer Energie das Angebot übersteigt, die inkrementelle Nachfrage eine eins-zu-eins-Erhöhung des Angebots erfordert und Zusätzlichkeit erreicht wird. Wenn das verfügbare Angebot an sauberer Energie die Nachfrage übersteigt, wird die zusätzliche Nachfrage vom bestehenden Angebot absorbiert und es wird keine Zusätzlichkeit erreicht. Auf dem heutigen fragmentierten Markt variiert das Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage je nach Produkt.

Einige argumentieren, dass ein stündlicher Abgleich notwendig sei, um Zusätzlichkeit sicherzustellen. Diese Ansicht wird durch eine aktuelle Studie des Princeton Zero Lab gestützt, die zu dem Schluss kommt, dass die jährliche Anpassung aufgrund eines dauerhaften Überschusses an sauberer Energie im Verhältnis zur Nachfrage keine zusätzliche saubere Energie erzeugt. Dieses Ergebnis beruht jedoch auf zwei umstrittenen Annahmen: (1) Die Preise für saubere Energie sind immer niedriger als für konventionelle Energie (was eine drastische Umkehr der jüngsten Trends erfordert) und (2) Keine Änderung der Nachfrage nach sauberer Energie trotz niedrigerer Preise.

Besonders problematisch ist die zweite Annahme; Die Nachfrage nach sauberer Energie ist stark preiselastisch, was bedeutet, dass niedrige Preise zu einer höheren Nachfrage nach sauberer Energie führen würden (und umgekehrt, dass höhere Preise die Nachfrage schmälern würden). Es ist noch zu früh, um endgültig zu dem Schluss zu kommen, dass die Nachfrage nach sauberer Energie kein neues Angebot mehr schafft, und die nachfragestimulierenden Maßnahmen, die die Branche in den letzten 20 Jahren zum Wachstum geführt haben, außer Acht zu lassen.

Befürworter machen pauschale Aussagen, dass „stündlicher Abgleich machbar ist“ und „heute im Einsatz“ sei. Die Existenz einiger weniger Beispiele beweist jedoch nicht, dass dies in großem Maßstab realisierbar ist. Die stündliche Abstimmung zwingt Käufer sauberer Energie effektiv dazu, zu elektrischen „Inseln“ zu werden, die ihre eigenen Lasten zu jeder Stunde des Jahres mit sauberer Energie ausgleichen müssen. Dies ist insbesondere für kleine Inselnetze außerordentlich schwierig zu bewerkstelligen und würde erhebliche regulatorische und finanzielle Risiken mit sich bringen.

Den Verbrauchern stünden zwei Compliance-Pfade zur Verfügung: (1) Sie schließen direkt einen Vertrag mit einer bestimmten sauberen Ressource ab und passen ihren Stundenverbrauch dynamisch an die Produktion an, oder (2) sie kaufen nachträglich Gutschriften mit Zeitstempel, ohne zu wissen, ob sie ausreichen würden verfügbar, um alle Anforderungen zu erfüllen. Die meisten Elektrizitätsverbraucher sind nicht flexibel genug, um ihren Betrieb an die Launen des Wetters anzupassen, sodass sie einem unbrauchbar illiquiden Markt für 8.760 verschiedene stündliche REC-Produkte ausgeliefert sind.

Nahezu alle Studien zu 100 % sauberen Energiesystemen kamen zu dem Schluss, dass neue, saubere Unternehmenstechnologien erforderlich sind, um die Last über längere Zeiträume hinweg zu versorgen, in denen Wind- und Solarenergie nicht verfügbar sind. Bisherige Ankündigungen für „24/7“ saubere Energie wurden durch bestehende Wasser- oder Kernenergie unterstützt. Es ist bemerkenswert, dass der prominenteste Befürworter einer rund um die Uhr verfügbaren sauberen Energieversorgung das Jahr 2030 anstrebt, um dieses Ziel tatsächlich zu erreichen.

Die Gesellschaft profitiert davon, wenn Energieverbraucher ihr Verhalten als Reaktion auf wechselnde Netzbedingungen ändern, indem sie den Verbrauch in Zeiten der Knappheit reduzieren und ihn in Zeiten des Überflusses erhöhen. Ein stündlicher Abgleich würde Käufer sauberer Energie von den Strommärkten isolieren und zu ineffizienten Ergebnissen führen, wie z. B. flexible Elektrolyseure, die zu Spitzenzeiten betrieben werden, weil ihre vertraglich vereinbarten Lieferungen sauberer Energie verfügbar sind, selbst wenn die Marktpreise und die CO2-Intensität im Netz hoch sind.

In den letzten 25 Jahren sind in den meisten Teilen der Vereinigten Staaten wettbewerbsfähige Stromgroßhandelsmärkte entstanden, die auf dem Hauptwertversprechen basieren, dass die Bündelung verschiedener Lasten und Ressourcen erhebliche Vorteile bietet. In letzter Zeit wurden große Anstrengungen unternommen, um Privatkunden die Teilnahme an diesen Märkten zu ermöglichen und innovative Tarifdesigns zu entwickeln, die die Lastflexibilität fördern. Die Anforderung einer stündlichen Anpassung für eine flexible Wasserstoffproduktion macht diese Anstrengungen ironischerweise für genau die Lasten zunichte, die am besten geeignet sind, auf sie einzuwirken.

Verbraucher sollten über die Instrumente verfügen, die sie benötigen, um auf freiwilliger Basis eine stündliche Abstimmung durchzuführen. Eine umfassende Durchsetzung würde jedoch echten Schaden anrichten. Von allen Abnehmern sauberer Energie zu verlangen, dass sie zu Strominseln werden, ist vielleicht der beste Weg, um zu verhindern, dass auch nur ein Pfund Kohlenstoff bei der Versorgung ihrer Lasten ausgestoßen wird, aber eine solche Politik wäre „pro Pfund und Tonnen dumm“ und würde zu einer erheblichen Schrumpfung führen der freiwillige Markt, höhere Kosten für die Einhaltung der Standards für erneuerbare Portfolios und letztendlich höhere CO2-Emissionen.

Anstatt auf Stromgroßhandelsmärkte und nachfragestimulierende Maßnahmen zu verzichten, sollte die Politik darauf aufbauen und einen liquiden, nationalen Markt für saubere Energie schaffen. Ein nationaler Markt würde die meisten CO2-Reduktionen aus knappen Verbrauchergeldern erzielen, indem er die Versorgung mit sauberer Energie dort nutzt, wo ihre Kosten am niedrigsten sind, die Netzintegration am reibungslosesten verläuft und Übertragungsmodernisierungen auf ein Minimum reduziert werden. Ein nationales Zertifikat würde als „Henry Hub of RECs“ dienen und ein sichtbares und bankfähiges Marktsignal für den Wert sauberer Energie liefern und gleichzeitig die Nachfrage danach durch niedrige Preise und niedrige Transaktionskosten stimulieren. Tatsächlich ist es die Kommerzialisierung des Merkmals „saubere Energie“ und nicht die teuren und komplizierten maßgeschneiderten Produkte, die es ermöglichen wird, sauberen Strom schnell auf das Niveau zu bringen, das zur wirksamen Bewältigung der Klimakrise erforderlich ist.