CO2 Free Power Generation from Nuclear Energy and Renewables: Perceived and Actual Risks

 

Projektlaufzeit: 7/2008 – 6/2011
Gefördert durch das E.ON ERC

  Effizienzgrenze von E.ON's Energieerzeugungsmix in Deutschland hinsichtlich neuer Investitionen in Offshore Windkraft und konzentrierte Solarenergie (Quelle: FCN Working Paper No. 16/2011)

In den letzten Jahren hat es sich erwiesen bei Langzeitinvestitionsentscheidungen in Stromversorgungssysteme finanzielle Risiken explizit zu berücksichtigen. Eine der ökonomischen Methoden, welche im Energiesektor angewendet werden, ist die Mean-Variance Portfolio Theory (MVP). Theoretische und empirische Forschung zeigen, dass die MPV Theorie der folgerichtige Ansatz für solche Analysen ist. In diesem Ansatz werden explizit finanzielle Risiken, sowie technische, ökonomische und soziale Aspekte der Erzeugungstechnologie betrachtet. Unglücklicherweise ist die MVP Theorie ein statischer Ansatz, der es ermöglicht den Ist-Zustand auszuwerten, während dynamische Ansätze auch die technischen Veränderungen, Lerneffekte und andere Faktoren, welche das Risiko und die Kapitalrendite der Erzeugungstechnologie beeinflussen, berücksichtigen.

Das zentrale Ziel des Projekts „CO₂ Free Power Generation from Nuclear Energy and Renewables: Perceived and Actual Risks” ist über die statischen Portfoliooptimierungsansätze, welche in der Literatur empfohlen werden, hinauszugehen und anstelle dieser einen dynamische Portfolioansatz zu verwenden. Bis heute sind die MVP Ansätze bezüglich realer Vermögenswerte im Energiesektor meistens mit statischen Portfolios angewendet und verglichen worden (comparativestatic analysis). Allerdings sind die Entscheidungen in der realen Welt unter Unsicherheit dynamisch und weisen somit auf die Verwendung eines dynamischen Ansatzes hin. In diesem Projekt wurde ein dynamisches Portfolioauswahlmodel für eine uneinheitliche Energieerzeugung auf der Basis eines mehrperiodischen Portfolioauswahlmodels, welches in der Literatur empfohlen wird, entwickelt (FCN Working Paper No. 16/2011). Heute entwickeln Energieversorger auf der ganzen Welt intensiv CO₂-freien oder CO₂-geringe Technologien. Aktivitäten zur Minderung der Klimaveränderung, wie den Wechsel zur Nutzung erneuerbarer Energien, zeigen eine signifikante Verhaltensänderung unter den Energieversorgern und Verbrauchern. Daher schließen wir auch Offshore Windenergieanlagen und konzentrierte solarthermische Kraftwerke ein, um das Potential der Portfoliovorteile dieser Technologien zu untersuchen.

Das Ergebnis unserer Forschung zeigt, dass die Verwendung eines mehrperiodischen Portfolioauswahlmodels die Entscheidungsfindung für eine uneinheitliche Energieerzeugung verbessern kann, im speziellen bei neuen Investitionen (Fig.). Nichtsdestotrotz verlangen die aktuellen Ergebnisse und die Anwendung der Lösungsansätze weitere Untersuchungen.

Das zweite Ziel des Projekts ist die Erforschung öffentlicher Akzeptanz von Energieprojekten und im speziellen die mögliche Diskrepanz zwischen empfundenem und realem (technischem und finanziellem) Risiko. Ein Überblick über die bestehende Literatur zeigt ganz verschiedene Schätzungen der sozialen Akzeptanz der verschiedenen Kraftwerkstechnologien (Studien weisen auf unterschiedliche soziale Akzeptanzniveaus für Nuklearenergie, erneuerbarer Energie und Carbon Capture and Storage (CCS) hin). In unserem Projekt betrachten wir auch die Verbreitung in den Medien und die soziale Akzeptanz eines realen und auf dem Stand der Technik gebauten Steinkohlekraftwerks (Datteln, Deutschland) sowie alternative Wege wie soziale Akzeptanz in eine MVP Analyse implementiert werden kann.

Aufbauend auf dieser Analyse werden wir in Zukunft die dynamische Modellierung der Portfolioauswahl mit der sozialen Akzeptanz der Technologie verbinden.

Projektpublikationen

Glensk B., Madlener R. (2015). Review of Selected Methods for Portfolio Optimization of and Irreversible Investment in Power Generation Assets Under Uncertainty, in: Studia Ekonomiczne: Informatyka i Ekonometria 4 (Study of Economics: Informatics and Econometrics 4), No. 247/2015, University of Economics Katowice, Poland, pp: 20-42.

Glensk B., Madlener R. (2013). Multi-period Portfolio Optimization of Power Generation Assets, Operations Research and Decisions, 23(4): 21-38.

Glensk B., Madlener R. (2011). Dynamic Portfolio Selection Methods for Power Generation Assets, FCN Working Paper No. 16/2011, Institute for Future Energy Consumer Needs and Behavior, RWTH Aachen University, November.

Glensk B., Madlener R. (2011). CO₂-Free Power Generation from Nuclear Energy and Renewables: Perceived and Actual Risks, E.ON Energy Research Center Series, Vol. 3, Issue 6, October (ISSN: 1868-7415). [Download]

Studien- und Abschlussarbeiten

Anton E. (2009). Wirkung öffentlicher Akzeptanz auf die Realisierbarkeit von Großkraftwerken (Effect of Public Acceptance on the Feasibility of Large-Scale Power Plants; in German), Studienarbeit, Lehrstuhl für Wirtschaftswissenschaften, insb. Energieökonomik, Fakultät für Wirtschaftswissenschaften, RWTH Aachen University.

Godolt S. (2011). Qualitative Bewertung der sozialen Akzeptanz großer Kraftwerke am Beispiel des E.ON Steinkohlekraftwerks Datteln IV, Masterarbeit, Lehrstuhl für Wirtschaftswissenschaften, insb. Energieökonomik, Fakultät für Wirtschaftswissenschaften, RWTH Aachen University.

Langstädtler J. (2010). Ökonomische Einschätzung des „Desertec“-Projekts - Energie-Oase oder Fata Morgana? (Economic assessment of the “Desertec“ Project - Energy Oasis or Mirage?; in German), Studienarbeit, Lehrstuhl für Wirtschaftswissenschaften, insb. Energieökonomik, Fakultät für Wirtschaftswissenschaften, RWTH Aachen University.

Ortlieb C. (2010). Commercialization of Marine Renewables: Risk Management and Risk Controlling of Wave Energy Technologies, Studienarbeit, Lehrstuhl für Wirtschaftswissenschaften, insb. Energieökonomik, Fakultät für Wirtschaftswissenschaften, RWTH Aachen University.

Schubert J. (2010). Optimization of Power Generation Portfolios Considering Innovative Power Generation Technologies. Diplomarbeit, Lehrstuhl für Wirtschaftswissenschaften, insb. Energieökonomik, Fakultät für Wirtschaftswissenschaften, RWTH Aachen University.