Titelaufnahme

Titel
An efficient mechanism for cross-border support of renewable electricity in the European Union / Sebastian Busch
Weitere Titel
Ein effizienter Mechanismus zur grenzüberschreitenden Förderung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen in der Europäischen Union
VerfasserBusch, Sebastian
Begutachter / BegutachterinHaas, Reinhard
ErschienenWien, 2017
Umfangxviii, 170 Seiten : Illustrationen, Diagramme, Karten
HochschulschriftTechnische Universität Wien, Dissertation, 2017
Anmerkung
Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Zusammenfassung in deutscher Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Renewable electricity / energy policy
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-94632 Persistent Identifier (URN)
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An efficient mechanism for cross-border support of renewable electricity in the European Union [6.46 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Im Rahmen dieser Dissertation entwickele Ich einen neuen Mechanismus zur grenzüberschreitenden Förderung erneuerbarer Stromerzeugungskapazitäten in der Europäischen Union. Die sogenannten Kooperationsmechanismen, welche Bestandteil der Erneuerbare-Energien-Richtlinie (European Council and European Parliament, 2009), bieten Mitgliedsstaaten die Möglichkeit beim Ausbau erneuerbarer (Strom-) Erzeugungskapazitäten zu kooperieren. Die zu Grunde liegende Idee ist, dass der Handel mit erneuerbaren Stromerzeugungskapazitäten wohlfahrtssteigernd ist, da die Potentiale und die Nachfrage innerhalb der Europäischen Union ungleich verteilt sind. Die bestehenden Mechanismen erscheinen jedoch, aufgrund zahlreicher Charakteristika des Marktes für erneuerbare Stromerzeugungskapazitäten, ungeeignet, einen effizienten Handel anzureizen. Das Design, des von mir vorgeschlagenen Mechanismus, ist explizit darauf ausgelegt, die bestehenden Defizite zu überwinden. Der neue Mechanismus hat zwei Hauptbestandteile: (i) Ein Faktor, der die grenzüberschreitende Verteilung des Nutzens von erneuerbarer Stromerzeugungskapazität signalisiert, welche in einem Mitgliedsstaat bereitgestellt wird; und (ii) eine Unionsweite grenzüberschreitende Auktion in welcher Mitgliedsstaaten und erneuerbare Stromerzeuger Preise bieten, welche ihre Zahlungsbereitschaft für, bzw. ihre Kosten für einen zusätzlichen Ausbau erneuerbarer Stromerzeugungskapazitäten signalisieren, und der Auktionator, diejenigen Gebote auswählt, welche die Wohlfahrt maximieren. Dabei werden die Preise , welche von den Mitgliedsstaaten geboten werden, durch den grenzüberschreitenden Faktor räumlich aufgelöst gewichtet, so dass die Zahlungsbereitschaft eines Mitgliedstaates für den Zubau erneuerbarer Stromerzeugungskapazität an einem bestimmten Ort in der Union in Relation zu dessen Zufluss an Nutzen von diesem Ort steht. Eine erweiterte Funktionalität des Mechanismus besteht darin, dass die Auktion auch dazu benutzt werden kann eventuelle Fehlmengen zu beschaffen die dazu benötigt werden, das von der Europäischen Kommission anvisierte 2030 Ziel für erneuerbare Energien zu erreichen (European Commission, 2016a). Eine numerische Anwendung des Mechanismus am Beispiel der Europäischen Union zeigt auf, dass signifikante Effizienzpotentiale gehoben werden können. Im Vergleich zu einem Referenzfall, bei dem der Zubau von erneuerbaren Stromerzeugungskapazitäten nur national gefördert wird, könnte die ökonomische Effizienz um 20 Prozent gesteigert werden. Der Mechanismus ist hinsichtlich ökonomischer Effizienz auch gegenüber weiteren Referenzfall im Vorteil, bei dem der Zubau von erneuerbaren anhand der kostenminimalen Potentiale erfolgt. Der Grund dafür ist, dass bei einer reinen Kostenminimierung des Zubaus die Zahlungsbereitschaft der Mitgliedsstaaten, und damit implizit deren erzielte Nutzen, keine Berücksichtigung finden, wohingegen der Mechanismus den besten Kompromiss aus minimierten Kosten und erzielten Nutzen implementiert.

Zusammenfassung (Englisch)

Abstract In this thesis I propose and develop a new mechanism for cross-border support of renewable electricity generating capacity in the European Union. The ability to exchange renewable electricity generating capacity between European Union Member States improves the welfare of all Member States since potentials and demands for renewable electricity capacity vary across the European Union. This notion is reflected in the promotion of so called cooperation mechanisms in the renewable energy directive (Council et al., 2009). The existing mechanisms appear, unfortunately, to be insufficient to facilitate the efficient level of trade in capacity across the European Union; only a small quantity of energy is expected has been subject to cooperation mechanisms. In this thesis I identify several characteristics of the market for renewable electricity capacity that contribute to the failure of the market as is and the mechanism is designed in a way to overcome these failures. The new mechanism consists of two main elements: (i) a cross-border impact factor that indicates the spill-overs of benefits between Member States induced from additional renewable electricity generating capacity; and (ii) an European Union wide cross-border auction in which Member States and generators of renewable electricity bid to buy, respectively to supply additional renewable electricity generating capacity and the auctioneer offers to serve that set of bids, which maximizes net surplus. In the auction the cross-border impact factor is used to spatially weight and disaggregate each Member State's offer bids for renewable electricity generating capacity for each suitable location in the European Union. Through a slight modification of the auction design the mechanism could be extended to also function as an European Union instrument that not only facilitates cross-border support, but also can be used to 'fill' a possible gap with respect to some given European Union renewable energy sources target trajectory. Such an option is explicitly listed in the European Commissions's proposal on the governance of the Energy Union (Commission, 2016). When testing the design of the mechanism in a numerical application at European Union level and comparing it against two alternative reference cases I find that it offers significant potential for efficiency gains. In comparison to a case of solely national support of renewable electricity capacities the mechanism would increase economic efficiency about 20 percent. The mechanism also performs superior in comparison to a case where renewable electricity capacity is allocated across Europe such that the cumulative expansion costs would be minimized. The reason is that the mechanism explicitly considers impacts in terms of benefits, respectively avoided opportunity costs of alternative allocations.