Die Zeit für die Inbetriebnahme und Installation neuer Projekte für erneuerbare Energien hat sich in den letzten zehn Jahren verlängert. Kurz gesagt, wir bauen langsamer. Im Folgenden untersuchen wir die Faktoren, die sich auf die Fristen ausgewirkt haben, und machen Vorschläge zur Beschleunigung der Klimaschutzmaßnahmen.
Erneuerbare Energien stehen heute im Mittelpunkt der Dekarbonisierungspläne fast aller Länder. Die Strategie ist einfach: Bau neuer Projekte für erneuerbare Energien, um alte, umweltschädliche Anlagen für fossile Brennstoffe zu ersetzen. Aber der Bau neuer Projekte braucht Zeit, und daher erfordert der Erfolg der Dekarbonisierung innerhalb der angestrebten kurzen Zeitspanne a) einen schnellen Bau und b) einen großen Bau zur gleichen Zeit.
Wir hören in der Regel viel über Letzteres - viel zu bauen, entweder in Form von mehreren Projektankündigungen oder mit der Ankündigung größerer und umfangreicherer Projekte, die schließlich einen großen Teil der Kapazität hinzufügen, sobald sie in Betrieb sind. Zu diesem Zweck verfolgen wir oft auch Ziele mit der kumulierten installierten Kapazität, in absoluten Zahlen oder als Bruchteil des gesamten Energieverbrauchs. Diese Ergebnisse sind zwar ein Muss, um den Fortschritt beim Klimaschutz zu verfolgen, aber sie gehen kaum auf ein Schlüsselelement ein - wie lange es dauert, bis diese Projekte ans Netz gehen.
Warum Projektzeitpläne studieren
Dieser Mangel an Forschungsergebnissen über das "Wie lange" führt zu unbeabsichtigten politischen Konsequenzen. Erstens wissen wir nicht, ob die aktuellen Dekarbonisierungspläne, die mithilfe komplexer Energiemodelle entwickelt wurden, realistisch sind, was die Geschwindigkeit betrifft, mit der wir neue Projekte installieren können. Wird unterschätzt, wie schnell Projekte praktisch entwickelt werden können, führt dies zu sehr optimistischen Modellen und damit zu unrealistischen politischen Zielen. Dadurch wird möglicherweise auch die langfristig erforderliche politische Unterstützung unterschätzt. Zum Beispiel hat die Schweiz kürzlich Subventionen für Alpine PV Projekte dauert bis 2025, obwohl es unwahrscheinlich ist, dass in diesem Zeitraum Projekte eingereicht, geschweige denn gebaut werden.
Zweitens wissen wir nicht, ob die Finanzpolitik, etwa in Form von Subventionen, ausreicht, um die finanzielle Lücke zu schließen und neue Energieprojekte für Investoren attraktiv zu machen. Nehmen wir der Einfachheit halber ein Beispiel, bei dem ein neues Projekt 10 Millionen kostet und nach dem Bau über 20 Jahre eine jährliche Rendite von 1 Million einbringt. Wenn das Projekt innerhalb eines Jahres gebaut wird, beträgt die finanzielle Rendite (oder der interne Zinsfuß, IRR) des Projekts 7,75%, während sie bei einer Bauzeit von zwei Jahren (unter der Annahme, dass die Kosten gleichmäßig auf zwei Jahre verteilt werden) auf 7,3% sinkt. Wenn es 3 Jahre dauert, sinkt der Ertrag auf 6,9% (siehe die Quadrate in Abbildung 1). Stellen Sie sich also vor, eine Politik würde versuchen, einem Investor einen Zuschuss zu gewähren, um eine Rendite von 10% zu erzielen. Der Zuschuss selbst würde die Regierung ~700K mehr kosten, wenn das Projekt drei Jahre statt einem Jahr dauern würde (Balken in Abbildung 1). Eine Folge der obigen Ausführungen und die dritte Konsequenz sind höhere Preise, die an die Verbraucher weitergegeben werden, entweder als Steuern, wenn die Projekte subventioniert werden, oder als höhere Gebühren, wenn dies nicht der Fall ist. Obwohl die tatsächlichen finanziellen Erträge in Europa und Nordamerika zwischen 5-10% liegen und in den Schwellenländern oft noch höher sind, verdeutlicht das obige Beispiel die finanzielle Belastung, die durch längere Fristen entsteht.
Abbildung 1: Finanzieller Ertrag und Subvention für ein hypothetisches Projekt
Die Fristen haben sich im letzten Jahrzehnt verlängert
Um diese Forschungslücke zu schließen, führen wir das folgende Projekt durch die umfangreichste Studie aller Zeiten. Wir untersuchten 12.475 Projekte für erneuerbare Energien, die zwischen 2005 und 2022 in 48 Ländern in Asien, Europa und Nord- und Südamerika in den Bereichen Photovoltaik, Onshore-Windkraft, Offshore-Windkraft, Biomasse und kleine Laufwasserkraftwerke in Betrieb genommen wurden. Diese Datenerhebung und -analyse schließt die beiden zuvor erwähnten Forschungslücken: Erstens analysieren wir den historischen Trend der Projektinbetriebnahmezeit, und zweitens ermitteln wir Faktoren, die die Inbetriebnahmezeit beeinflussen. Obwohl die Inbetriebnahmezeit nur eine der drei Phasen der Projektrealisierung darstellt - die anderen beiden sind die Planung und die Genehmigung - ist die Inbetriebnahmezeit die längste, die Aufmerksamkeit verdient.
Bemerkenswerterweise dauert die Inbetriebnahme von Projekten länger als noch vor einem Jahrzehnt (siehe Abbildung 2). Ein naheliegendes Argument ist, dass sich die Zeit verlängern würde, weil wir größere Projekte bauen, doch der festgestellte Anstieg gilt unabhängig von der Projektgröße. Von den fünf untersuchten Energietechnologien sind die Installationszeiten bei Biomasse und kleiner Wasserkraft am längsten, gefolgt von der Photovoltaik. Im Vergleich zwischen OECD- und Nicht-OECD-Ländern zeigt sich, dass PV-Solaranlagen, Offshore-Windkraftanlagen und Biomasse in Nicht-OECD-Ländern weniger Zeit in Anspruch nehmen. Darüber hinaus stellen wir unter den 48 Ländern fest, dass die Mehrheit der Länder einen Anstieg der Inbetriebnahmezeiten zwischen 2015-19 und 2020-22 aufweist, wobei 2020-22 die Auswirkungen von Covid-19 zu verzeichnen sind. 20 der 30 Länder in den Daten weisen einen Anstieg bei der Photovoltaik auf, 28 von 39 bei der Onshore-Windkraft, vier von sieben bei der Offshore-Windkraft, drei von fünf Ländern bei der Biomasse-Stromerzeugung und eines von acht Ländern bei der Kleinwasserkraft (RoR). Einzelheiten zu den einzelnen Ländern finden Sie in der Papier unter Tabelle F.1.
Abbildung 2: Mittlere Inbetriebnahmezeiten nach Jahr, Zeitraum und Projektkapazität für erneuerbare Energietechnologien zwischen 2005 und 2022.
Schließlich stellen wir unter den untersuchten Faktoren fest, dass die Inbetriebnahmezeit mit zunehmender Reife der Technologie abnimmt. Das heißt, je länger eine Technologie auf dem Markt ist, desto kürzer dauert ihre Inbetriebnahme. Wir stellen außerdem fest, dass sich die Inbetriebnahmezeit mit zunehmender Erfahrung der Unternehmen verkürzt, aber mit zunehmender Größe, öffentlichem Eigentum, höherem Koordinierungsbedarf zwischen den Finanzinstituten, gleichzeitiger Baudichte in einem bestimmten Gebiet und makroökonomischen Schocks (Finanzkrise 2008 oder Covid-19) steigt.
Auswirkungen auf Politik und Forschung
Die Ergebnisse unserer Forschung dienen politischen Entscheidungsträgern und denjenigen, die sich für künftige Forschungsarbeiten zur Klimapolitik interessieren. Für die politischen Entscheidungsträger besteht der erste Aktionspunkt darin, die Dekarbonisierungspläne zu überarbeiten, um realistische Zeitschätzungen einzubeziehen und die Klimaförderpolitik so zu ändern, dass sie mit dem überarbeiteten Zeitplan übereinstimmt. Selbst eine geringfügige Verlängerung der Fristen in den Modellannahmen kann die Geschwindigkeit des Einsatzes erneuerbarer Energien überrollen und damit die Klimakrise verschärfen. Der nächste Aktionspunkt besteht darin, Dekarbonisierungspläne und -projekte gegen makroökonomische Schocks abzuschirmen. Auf der Einnahmenseite kann dies durch die Sicherstellung fester Vergütungsformen geschehen, entweder durch Einspeisetarife oder zweiseitige Differenzkontrakte. Langfristig sollten die politischen Entscheidungsträger auch eine Vielzahl von Akteuren fördern, die mit der Zeit Vertrauen in eine Technologie aufbauen können. Je mehr erfahrene Akteure wir haben, desto mehr Projekte können wir schneller realisieren. Dies kann durch die Förderung kleiner und mittlerer Unternehmen bei öffentlichen Aufträgen und/oder Auktionen geschehen.
Für die Forscher gibt es viel zu tun, angefangen bei der Überarbeitung der Energiemodelle, die die Politik beraten. Selbst ein Unterschied von 1 bis 2 Jahren kann, wie oben erwähnt, zu erheblichen Verzögerungen oder Änderungen bei den möglichen Wegen führen. Als Nächstes müssen sich die Forscher auch mit den länder- und technologiespezifischen Prozessen befassen, die den gesamten Zeitplan eines Projekts beeinflussen. Da wir nur die Zeit für die Inbetriebnahme untersuchen, die eine, wenn auch große, Teilmenge darstellt, ist Forschung zur Untersuchung der Zeit erforderlich, die für die Entwicklung und Genehmigung von Projekten benötigt wird.
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