Ilmastonmuutoksen hillintä, päästöjen hinnoittelu ja riskienhallinta

Transkriptio

1 Ilmastonmuutoksen hillintä, päästöjen hinnoittelu ja riskienhallinta FORS-seminaari Operaatiotutkimuksella kohti energiatehokkuutta Tommi Ekholm

2 2 Esityksen sisältö Taustaa: 2 C-tavoite ja ilmastonmuutoksen hillintä Ongelmanasettelu: hillinnän kustannukset ja riskeiltä suojautuminen Skenaariolaskelma kustannusriskeiltä suojautumisesta Käytännön merkitys

3 3 Tausta Kasvihuonekaasujen konsentraatiot nousseet, aiheuttavat todennäköisesti ilmaston lämpenemistä Päästöjen vähentäminen aiheuttaa kustannuksia Lämpenemisen vaikutukset erittäin huonosti tunnettu vähennysten kustannus-hyöty -analyysi vaikeaa Poliittisesti päätetty tavoite (YK:n ilmastosopimus, EU) rajoittaa lämpeneminen enintään 2 C -tasolle

4 4 Miten tavoitteeseen päästään tehokkaasti? Päästöjen hinnoittelu päästövero tai päästökauppa ohjaa mm. teknologiavalintaa investoitaessa Globaali ongelma, päästöjen vaikutus ei riipu paikasta päästöhinnan tulisi olla sama koko maailmassa Tavoitteen saavuttamista tutkittu paljon teknistaloudellisissa pitkän aikavälin (100 v) skenaarioissa Määrittävät käytettävät vähennyskeinot, päästöpolun ja hintakehityksen

5 Probability density 20/12/ Epävarmuustekijä: ilmaston herkkyys Lämpötilan nousu vielä huonosti tunnettu 1 Ilmaston herkkyys: tasapainolämpötila jos CO 2 -pitoisuus nousee kaksinkertaiseksi Skenaarioissa yleensä best-guess -arvo 3 C Climate sensitivity [ C] Lähde: Knutti ja Hegerl, Nature Geoscience, 2008 Ei voida sanoa millä päästöpolulla 2 C -tavoite täyttyy

6 6 Riskienhallintaa vaiheittainen päätöksenteko Ilmaston herkkyyden epävarmuus pienenee vähitellen Ilmastopolitiikkaa tulisi ohjata uuden tiedon valossa Vaiheittainen päätöksenteko: tehdään päätös nykyisestä päästötavoitteesta, tietäen että tulevaisuudessa tehdään vastaava päätös uuden tiedon valossa Mikäli ilmasto todetaan aiempaa arviota herkemmäksi lisätään päästövähennyksiä aiempaan arvioon verrattuna; tai toisinpäin.

7 7 Ongelmanasettelu ja ratkaisu Minimoidaan vähennyskustannusten odotusarvoa päästövähennyskustannusten nykyarvon odotusarvo lämpötilarajoite odotusarvona systeemin tilan siirtofunktio, sis. mm. ilmaston dynamiikan Analyyttinen ratkaisu: Vähennysten marginaalikustannus, ts. päästöhinta nyt seuraavan vuoden hinnan nykyarvo korjaustermejä ilmaston dynamiikasta ja lämpötilarajoitteesta - vähentävät diskonttauksen vaikutusta

8 8 Laskentamalli määrittelyt Oletukset päästöille ja niiden vähennyskustannuksille Yksinkertainen ilmastomalli lämpötilamuutokselle Ilmaston herkkyyden epävarmuus ja sen pieneneminen Minimoidaan kustannusten nykyarvon odotusarvoa

9 Päästövähennys (Gt CO2-ekv./v) 20/12/ Päästöt ja niiden vähentämiskustannukset Oletettu perusurapäästöt ja vähennyskustannuskäyrä Kustannusarviot skenaariokirjallisuudesta eri malleilla MESSAGE IMAGE Marginaalinen vähennyskustannus ( / t CO2) Marginaalinen vähennyskustannus ( / t CO2) GTEM MiniCAM TIAM Marginaalinen vähennyskustannus ( / t CO2) Lähteet: Krey ja Riahi (2009); van Vuuren ym. (2010); Gurney ym. (2009); Calvin ym. (2009); Loulou ym. (2009)

10 10 Epävarmuuden pieneneminen Vaikeaa arvioida, tutkittu mm. Bayes-päivityksillä Reunaehtoja: Merkittävää edistystä tuskin alle 10 v jaksoissa Viimeisen 20 v aikana epävarmuus vähentynyt vain vähän 2100 mennessä 2 C -rajoite tulee todennäköisesti vastaan Oletetaan binomihila, jossa 10 vuoden välein suljetaan äärimmäisiä vaihtoehtoja pois; varma tieto % 50 % Cs = 1 C, Cs = 1.8 C, Cs = 2.4 C, Cs = 3.0 C, Cs = 3.7 C, Cs = 4.5 C, Cs = 5.4 C, prob. = 2% prob. = 9% prob. = 22% prob. = 31% prob. = 23% prob. = 9% prob. = 2%

11 Global emissions [Gt CO 2 -eq] Emission price [ /t CO2] 20/12/ Numeerinen skenaario Päästötaso: 100 min-max % 80 Average Deterministic 60 Päästöoikeuden hinta: min-max % Average 1000 Deterministic Riskeiltä suojautuminen edellyttää determinististä tapausta aiempia päästövähennyksiä Annualisoitu volatiliteetti 2050 asti välillä 10-20%

12 12 Varauksia Kustannukset ja niiden ennustettavuus? Teknologiakehityksen polkuriippuvuus ja käyttöönotto? Globaali diskonttokorko? Päästömarkkinoiden tehokkuus? Politiikkariski toteutetaanko politiikkaa tehokkaasti?

13 Volatility EUA price [ /t CO 2 ] 20/12/ Nykytilanne Certified Emission Reductions (CER) ja EU emission Allocations (EUA) CER price EUA price % EUA annualized volatility, past 3 months 80% 60% 40% 20% 0%

14 14 Yhteys käytäntöön Esimerkki: voimalainvestointi, pitoaika vuotta Tuleva päästöhinta merkittävä tekijä päätöksenteossa, hinnan vaihtelu merkittävä riskitekijä, arvioitu hidastavan investointeja Hintojen volatiliteetti CER/ERU markkinavaihtelu: 20% - 50% Ilmastopolitiikan uudelleenmäärittely: 10-20% Kv. ilmastopolitiikan epävarmuus kohtalainen riskitekijä

15 15 Kiitos! Kysymyksiä, kommentteja?