Energy Market Design for a Net-Zero Emissions World

Bearbeitende Institute

Lehrstuhl für VWL, insb. Wirtschaftstheorie, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Ludwig Erhard ifo Zentrum für Soziale Marktwirtschaft und Institutionenökonomik 

Fragestellung und Ziele des Projekts

Die Transformation hin zu einer nachhaltigen Energieversorgung stellt das Energiemarktdesign in vielen Ländern vor Herausforderungen. Gerade in Deutschland steckt der Koalitionsvertrag der neuen Bundesregierung eine Reihe hochgradig ambitionierter Ziele, wie einen Anteil der EE von 80% am Bruttostromverbrauch im Jahr 2030. Erneuerbare Energien (Wind und PV) produzieren zu geringen variablen Kosten, aber ihre Einspeisung fluktuiert. Benötigt werden daher Kraftwerke oder Speicher, die die Schwankungen auffangen können und ein ausreichender Ausbau der Energienetze. Es gibt zudem zunehmend Bemühungen, auch die Stromnachfrage zu flexibilisieren, um dem fluktuierenden Angebot entgegenzukommen. Schließlich ist zu erwarten, dass im Zuge der Transformation zur Klimaneutralität die zentralen Energiesektoren (Strom, Gas und Wasserstoff) immer stärker integriert werden. Die Diskussion, ob das aktuelle Energiemarktdesign all diesen Herausforderungen gerecht werden kann und an welchen Stellen gegebenenfalls eine Weiterentwicklung erforderlich wird, ist in vollem Gange. Vorschläge für eine Anpassung des Energiemarktdesigns sind vielfältig.

In diesem Projekt untersuchen wir verschiedene aktuell diskutierte klimapolitische Maßnahmen im Zusammenspiel mit dem Stromhandel, wie Carbon Contracts for Difference (CCfD), Kapazitätsmärkte für Stromerzeuger oder mögliche Weiterentwicklungen der Vergütungssysteme für Erneuerbare Energien. Dazu werden bestehende Modellierungsansätze methodisch weiterentwickelt. Darüber hinaus wollen wir mit Hilfe experimenteller Befragungen die Flexibilitätsanreize der Verbraucher auf den Energiemärkten untersuchen, wobei aus aktuellem Anlass der Gasverbrauch im Vordergrund steht.

Methodische Vorgehensweise

Zum einen wollen wir bestehende Strommarktmodelle so weiterentwickeln, dass dadurch das Zusammenspiel von Strommarkt und EU ETS abgebildet und somit die Auswirkung von CCfDs für Industrieanlagen parallel zum Zertifikatehandel untersucht werden kann. Das so entwickelte Modell soll um zusätzliche Mechanismen erweitert werden, die aktuell für einen Übergang zu einer Netto-Null-Emissionswelt diskutiert werden. Dazu gehören verschiede Subventionsmöglichkeiten für Erneuerbare Energien, wie das aktuelle Auktionsverfahren für Erneuerbare Energien in Deutschland und mögliche Weiterentwicklungen davon (z.B. CfDs), sowie Kapazitätsmärkte, welche zusätzlich zum Energy-Only-Markt im Modell integriert werden können. Diese Szenarien werden mit einem Szenario verglichen, in dem die Investitionsanreize marktgetrieben durch die CO₂-Bepreisung ausgelöst werden. 

Zum anderen wollen wir in Kooperation mit Prof. Dr. Sarah Necker (Ludwig Erhard ifo Zentrum für Soziale Marktwirtschaft und Institutionenökonomik) in einer experimentellen Befragung die aktuellen Flexibilitätspotentiale in Energiemärkten, die Hemmnisse für die Nutzung dieser Potentiale, sowie mögliche Anreize, die Potentiale mobilisieren können, erforschen. Dabei wird aus aktuellem Anlass ein Schwerpunkt auf das Reduktionspotential beim Gasverbrauch gelegt.

Ansprechpartner

Dr. Christian Sölch
+49 (0)911 5302 95157
+49 (0)911 5302 95168
christian.soelch@fau.de