دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 9985 + ترجمه فارسی
عنوان فارسی مقاله

سرمایه گذاری در انرژی تجدید پذیر: اثرات بازار و سیاست

کد مقاله سال انتشار مقاله انگلیسی ترجمه فارسی
9985 2012 6 صفحه PDF 16 صفحه WORD
خرید مقاله
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.
عنوان انگلیسی
Renewable energy investment: Policy and market impacts
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Applied Energy , Volume 97, September 2012, Pages 249–254

فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
کلمات کلیدی
1. مقدمه 
فهرست علائم و اختصارات
2. یک مدل گزینه‌های واقعی با قیمت‌های درون‌زا
3. داده
جدول 1: داده‌های هزینه. منبع: محاسبه‌شده از IEA .
جدول 2: داده‌های فرایند قیمت. 
4. تحلیل‌های سیاسی
4.1 فشار باد ثابت‌ در مقابل متغیر
جدول 3: مقایسه ارزش شرکت (با تنها یک فرصت سرمایه‌گذاری: باد).
4.2 سیاست انرژی و عدم اطمینان نظارتی
5. نتیجه‌گیری
کلمات کلیدی
- قرارداد های اختیار واقعی - سیاست های انرژی - منابع تجدیدپذیر - اثرات بازار -
ترجمه چکیده
آزادسازی بازارهای برق در سال‌های اخیر رقابت را میان شرکت‌های تولید کننده برق، در مواجه با تصمیمات نامشخص رقیبان و در نتیجه قیمت‌های نامشخص، افزایش داده است. همزمان با آن، پیشرفت انرژی تجدیدپذیر یک عنصر کلیدی در سیاست انرژی بوده که دی‌کربنیزه کردن ترکیب انرژی را دنبال می‌کرده است. انگیزه‌های عمومی شرکت‌ها برای سرمایه‌گذاری در فناوری‌های تجدیدپذیر، مواردی چون تعرفه‌های تشویقی (تغذیه در تعرفه) تا یارانه‌های سرمایه‌گذاری، اعتبار مالیاتی، الزامات سبد سهام و سیستم‌های گواهینامه را در بر می‌گیرد. ما از یک مدل گزینه‌های واقعی در زمان گسسته با سرمایه‌گذاری‌های چندگانه متلاطم استفاده کرده‌ایم تا تصمیمات تولیدکننده برق برای سرمایه‌گذاری در ظرفیت جدید تولید برق، انتخاب نوع فناوری و بهینه‌سازی عملیات آن تحت شرایط نامطمئن قیمت و تاثیرات بازار را تحلیل کنیم. هر دو ویژگی خاص تجدیدپذیری و تاثیرات بازار در تصمیمات سرمایه‌گذاری در نظر گرفته شده است. قیمت‌ها به صورت درونزا با تامین برق در بازار و به صورت نامطمئن با قیمت برق برون‌زا تعیین می‌شود. این چارچوب برای تحلیل سیاست انرژی و همینطور واکنش تولیدکنندگان به عدم قطعیت در چارچوب سیاسی و نظارتی بکار می‌رود. به این ترتیب، می توانیم سیاست‌های مختلف برای بکار گرفتن سرمایه در انرژی‌های تجدیدپذیر را با هم مقایسه کنیم و تاثیرشان را بر بازار تحلیل نماییم.
ترجمه مقدمه
آزادسازی بازارهای برق در سال‌های اخیر رقابت میان شرکت‌های تولیدی برق را در مواجه با تصمیمات نامشخص رقیبان و در نتیجه قیمت‌های نامشخص افزایش داده است. همزمان با آن، پیشرفت انرژی تجدیدپذیر یک عنصر کلیدی در سیاست انرژی بوده که دی‌کربنیزه کردن ترکیب انرژی را دنبال می‌کرده است. انگیزه‌های عمومی شرکت‌ها برای سرمایه‌گذاری در فناوری‌های تجدیدپذیر در میان موازد دیگر شامل تعرفه‌های تشویقی، یارانه‌های سرمایه‌گذاری، اعتبارات مالیاتی، الزامات سبد سهام و سیستم‌های گواهینامه می‌باشد. یک اشکال مرتبط با این فناوری‌ها در مقابل انواع سنتی این است که بسته به محیط جاری اغلب مقادیر برق نامشخصی را بدست می‌دهند (مقادیر متغیر در روزهای آفتابی، سرعت‌های باد بالا در مقایسه با سرعت‌های کم و غیره). علاوه بر این، چارچوب‌های سیاسی و نظارتی میان هر یک از کشورهای اتحادیه اروپا، در طول زمان تغییر می‌کنند و به این ترتیب خودشان اغلب با عدم اطمینان‌های عمده‌ای روبرو هستند. اگرچه هزینه‌های فناوری‌های تجدیدپذیر در حال کاهش است (برای مثال [1])، اما ظرفیت نصب و تاسیس مواردی چون نیروگاه‌های سوخت ذغال‌سنگ، هنوز از هزینه‌های نسبتا پایین سرمایه‌گذاری و عملیات و نگهداری (O&M) بهره می‌برند. با این حال فناوری‌های تجدیدپذیر (همچون نیروی باد) تاثیرات خارجی مثبتی، برای مثال با حذف کم تا زیاد CO2، و ایجاد شغل یا امنیت انرژی که می‌تواند با حمایت از دولت‌های عمومی آغاز شود، دارد. این حمایت نقش مهمی در تشویق توسعه نیروی باد و انرژی تجدیدپذیر بازی کرده است و می‌تواند برای مثال به شکل مالیات و مشوق‌های مالی، هزینه‌های CO2 و تعرفه‌های تشویقی باشد. با توجه به مورد آخر، Blancoa و [Rodriques [2تعرفه تشویقی جاری آلمان برای انرژی بادی را 90 €/MW h ذکر کرده‌اند. ما یک چارچوب مدلسازی را معرفی می‌کنیم که این موارد را بدست می‌آورد: (a) ویژگی‌های خاص بازارهای برق (برای مثال هزینه‌های اولیه بالا و انعطاف‌پذیری نسبت به تفاوت زمانی نصب) جایی که (b) شرکت‌های بزرگ می‌توانند بر قیمت‌های بازار تاثیر داشته باشند (c) طبیعت پویای تصمیمات سرمایه‌گذاری (d) عدم قطعیت ناشی از بازارها و محیط و (e) تاثیر سیاست و عدم قطعیت مرتبط با آن. برای قسمت آخر، آلمان را به عنوان مطالعه موردی انتخاب کردیم که از 1991 دارای یک سیستم تعرفه تشویقی بوده و اغلب به عنوان یک مورد و مثال موفق برای دیگر کشورها ذکر شده است. تولیدکنندگان انرژی تجدیدپذیر تعرفه ثابتی را از اپراتور شبکه، که وظیفه پذیرش برق را دارد، دریافت می‌کنند. این تعرفه بستگی به نوع فناوری -و در مورد باد همچنین به مکان- داشته و برای 20 سال ثابت بوده است. علاوه بر این، سهم انرژی‌های تجدیدپذیر آلمان در سالهای 2000 تا 2009 بیشتر از دو برابر بوده است، بطوریکه باد مهمترین حامل انرژی تجدیدپذیر حمایت‌شده بوده است. به همین خاطر نیروی بادی را موضوع مطالعه قرار دادیم. در مدل زمانی گسسته توسعه یافته در این مقاله، تصمیمات سرمایه‌گذاری یک شرکت تولید کننده کالاهای هم جنس و غیر قابل ذخیره‌سازی را در یک افق برنامه‌ریزی ثابت تحلیل می‌کنیم. این شرکت تصمیم می‌گیرد که آیا به صورت برگشت‌ناپذیر در ظرفیت‌های جدید و یا نه در انتهای هر دوره زمانی سرمایه‌گذاری کند. در هنگام تصمیم‌گیری در مورد سرمایه‌گذاری در ظرفیت‌های جدید، که متلاطمند، شرکت امکان انتخاب از میان فناوری‌های متفاوتی که دلالت بر ساختارهای متفاوت هزینه و عدم اطمینان‌های تولید دارند را دارد. دستاورد برخی از فناوری‌ها وابسته به وضعیت محیط، مانند نیروگاه‌های بادی با سرعت‌های بالا و پایین باد در یک دوره خاص، است. قیمت‌های برق تصادفی هستند. از این گذشته، قیمت‌های بازار توسط قیمت‌ها در عرضه کلی، مانند نوسان عرضه و سرمایه‌گذاری‌ها در ظرفیت جدید، تحت تاثیر قرار می‌گیرند. شرکت‌ها در این محیط ناچارند تاثیرات تصمیات سرمایه‌گذاری خودشان و رقیبانشان (که در این مطالعه به صورت غیرمستقیم مدل شده است) و تاثیر آن بر ارزش شرکتشان را بجای یک سرمایه‌گذاری منزوی در نظر بگیرند. مدل‌های گزینه‌ای واقعی استاندارد، که برای مثال توسط [Trigeorgis[3یا Dixit و [Pindyck[4 توصیف شده‌اند، به صورت سنتی به مشکلات مشابه تصمیم‌گیری سرمایه‌‌گذاری و زمانبندی اعمال شده‌اند. ملزومات اعمال تحلیل‌های گزینه‌‌های واقعی مربوط به انعطاف‌پذیری تولیدکننده (برای اینکه تصمیم بگیرد آیا در ظرفیت‌های جدید سرمایه‌گذاری کند و یا نه)، انتشار مسیرهای آینده قیمت، تولید و سیاست، به اضافه برگشت‌ناپذیری سرمایه‌های تزریق شده به بازار، توسط مدل ما لحاظ شده است. نمونه‌هایی از مدل‌های گزینه‌های واقعی سرمایه‌گذاری متلاطم به عنوان مثال در [5،6] آمده است. با این حال این مدل‌ها تاثیر سرمایه بر ارزش سرمایه‌گذاری‌های گذشته و آینده را به دست نمی‌دهند. در مدل خود فرض کرده‌ایم که شرکت‌ها می‌توانند به صورت مستمر (افزایش‌‌های کم بی‌نهایت) ظرفیت را بدون هیچگونه هزینه‌های تعدیل بیشتر کنند. مدل‌های گزینه واقعی، اخیرا در پرسش‌هایی در صنعت برق، برای مثال توسطSiddiqui و [ Fleten [7 یا Murto و [Liski [8، بکار رفته‌اند. همچنین مدل‌های گزینه‌های غیر واقعی برای تعیین طرح تشویقی بهینه، جهت جذب انرژی تجدیدپذیر، استفاده شده‌اند (برای مثال [9]). در مقابل ادبیات موجود، ما مدل معرفی شده توسط Reuter و همکارانش [10] را با پرداختن به نقاط (a)-(e)، همانند مثال بالا توسعه دادیم. اگر بخواهیم دقیق بگوییم، با توجه به نقطه (e)، عدم اطمینان مقررات در مورد بازار انرژی، توسط کار قبلی در مدلسازی گزینه‌های واقعی مورد توجه قرار گرفته است (برای مثال [11-13])، جاییکه عدم قطعیت ناشی از تغییرپذیری در سناریوهای متفاوت مسیرهای قیمت CO2 در آینده است. این مطالعات عموما در مورد سرمایه‌گذاری در عدم‌ اطمینان مقرراتی به یک پاسخ منفی می‌رسند. در این مقاله همچنین علاقمندیم تا آزمایش کنیم آیا زمانی که بازخوردهایی از تصمیمات به بازار وجود دارد، دوام (یا معرفی دوباره) تعرفه‌های تشویقی تاثیر مشابهی دارد یا خیر. این مقاله به صورت ذیل سازمان یافته است. بخش 2 چارچوب اولیه و نشان‌گذاری‌ها را نشان می‌دهد، در حالیکه بخش 3 مرور و توضیحی از داده‌ها و منشأ آنها را ارائه می‌کند. بخش 4 تجربیات سیاست‌گذاری و نتایج آن را شرح می‌دهد که بعدا تحلیل شده و در نتیجه‌گیری بخش 5 در متن سیاست‌گذاری قرار گرفته است.
پیش نمایش مقاله
پیش نمایش مقاله سرمایه گذاری در انرژی تجدید پذیر: اثرات بازار و سیاست

چکیده انگلیسی

The liberalization of electricity markets in recent years has enhanced competition among power-generating firms facing uncertain decisions of competitors and thus uncertain prices. At the same time, promoting renewable energy has been a key ingredient in energy policy seeking to de-carbonize the energy mix. Public incentives for companies to invest in renewable technologies range from feed-in tariffs, to investment subsidies, tax credits, portfolio requirements and certificate systems. We use a real options model in discrete time with lumpy multiple investments to analyze the decisions of an electricity producer to invest into new power generating capacity, to select the type of technology and to optimize its operation under price uncertainty and with market effects. We account for both the specific characteristics of renewables and the market effects of investment decisions. The prices are determined endogenously by the supply of electricity in the market and by exogenous electricity price uncertainty. The framework is used to analyze energy policy, as well as the reaction of producers to uncertainty in the political and regulatory framework. In this way, we are able to compare different policies to foster investment into renewables and analyze their impacts on the market.

مقدمه انگلیسی

The liberalization of electricity markets in recent years has enhanced competition among power-generating firms facing uncertain decisions of competitors and thus uncertain prices. At the same time, promoting renewable energy has been a key ingredient in energy policy aiming at the de-carbonization of the energy mix. Public incentives for companies to invest in renewable technologies include inter alia feed-in tariffs, investment subsidies, tax credits, portfolio requirements and certificate systems. A problem connected to these new technologies in contrast to the traditional ones is that they often yield uncertain amounts of electricity depending on the current environment (variable amount of sunny days, high vs. low wind speeds, etc.). Moreover, the political frameworks and regulations differ between the individual countries of the European Union (EU), change over time and are thus often subject to major uncertainties themselves. Although costs for renewable technologies are falling (e.g. [1]), installed and established capacity such as coal-fired plants still benefit from relatively low investment and operations and maintenance (O&M) costs. Renewable technologies (such as wind power), however, have positive external effects, e.g. by emitting less to no CO2, and creating jobs or energy security, which could trigger support from public administrations. This support has played an important role in encouraging wind power respectively renewable power development and could e.g. take the form of tax and financial incentives, CO2 costs or feed-in tariffs. With respect to the latter, Blancoa and Rodrigues [2] quote the current German feed-in tariff for wind power to be 90 €/MW h. We introduce a modeling framework, which captures (a) the specific properties of electricity markets (e.g. high up-front sunk costs and flexibility to time installations differently), where (b) large companies can have an impact on prices in the market. Furthermore, we model (c) the dynamic nature of investment decisions, (d) the associated uncertainties emanating from both markets and environment and analyze, and (e) the impact of policy and the uncertainty surrounding it. For the latter part we pick Germany as a case study, which has a feed-in tariff system since 1991, which has often been cited as a success case and example for other countries. Renewable energy producers receive a fixed tariff from the grid operator, who has the obligation to accept the electricity. The tariff depends on the type of technology – and in the case of wind also location – and is fixed for up to 20 years.1 Moreover, Germany’s renewables share has more than doubled between 2000 and 2009, where wind is the most important of the supported renewable energy carriers. For this reason we pick wind power as the subject of our study. In the discrete time model developed in this paper, we are analyzing the investment decisions of a firm, producing a homogenous and non-storable good, over a fixed planning horizon. The firm decides whether to irreversibly invest in new capacities or not at the end of each time period. When deciding about investing in new capacities, which are lumpy, the firm can choose between different technologies implying different cost structures and production uncertainties. The yields of some technologies depend on the state of the environment, e.g. wind power plants with high or low wind speeds over a specific period. Electricity prices are stochastic. Furthermore, market prices are influenced by changes in the total supply, e.g. supply fluctuations, new capacity investments. Firms in this environment have to consider the effects of their own and competitors’ investment decisions (which are modeled indirectly in this study) and their impact on their firm value instead of an isolated investment. Standard real options models, which are described e.g. by Trigeorgis [3] or Dixit and Pindyck [4], have traditionally been applied to similar timing and investment decision problems. The requirements to apply real options analysis of the flexibility of the producer (to decide whether to invest in new capacities or not), the uncertainties pervading the future paths of price, production and policy, as well as the irreversibility of the investments are given in the markets observed by our model. Examples of lumpy investment real options models are e.g. [5] and [6]. These models, however, do not capture the effect of an investment on the value of past and future investments. In our model, we do not assume that firms can continuously (infinitely small increments) add capacity without any adjustment costs. Real option models have been applied to questions in the electricity industry most recently e.g. by Siddiqui and Fleten [7] or Murto and Liski [8]. Also, non-real options models have been used to determine the optimal incentive scheme for renewable energy uptake (e.g. [9]). In contrast to the existing literature we extend the model introduced by Reuter et al. [10] addressing points (a)–(e), as explained above. Strictly speaking, with respect to point (e), regulatory uncertainty has been addressed in the case of the energy market by previous work in real options modeling (e.g. [11], [12] and [13]), where the uncertainty emanates from variability in different scenarios of future CO2 price paths. These studies generally find a negative response of investment to regulatory uncertainty. In this paper we are also interested to examine whether uncertainty about the durability (or re-introduction) of feed-in tariffs has a similar impact when there are feedbacks of decisions to the market. The paper is organized as follows. Section 2 presents the basic framework and notations, whereas Section 3 offers an overview and explanation of the data and the sources they come from. Section 4 describes the policy experiments and their results, which are then further analyzed and put into the policy context in the conclusion in Section 5.

نتیجه گیری انگلیسی

In this study we have introduced a real options model to investigate some policy-relevant issues concerning investment in the energy sector under proclaimed government ambitions of decarbonisation. The model contributes to existing models by taking into account that large companies can have an impact on prices in the market and explicitly modeling and capturing the associated uncertainties emanating from both markets and environment, which are thought to provide obstacles to renewable investment. The framework has then been used to examine the impact of policy and the uncertainty surrounding it, where we chose Germany as a case study, since it has often been cited as a success case and example for other countries. Our findings corroborate the intuition that environmental uncertainties such as the variability of renewable loads need to be modeled explicitly due to the impact on profit distributions, the firm value and thus investment decision-making. This has not yet been explicitly stated and explored in the relevant literature. In addition, feed-in tariffs have found to be an effective means of promoting renewable investment with the current feed-in tariffs in Germany close to the optimal level. An important caveat is, however, that if there is uncertainty about the future development of feed-in tariffs, much higher levels will be needed to make renewable investment attractive for energy companies. This uncertainty of feed-in tariff and its consequences is new to the relevant literature and should be subject to further research. Further research should explore alternative ideas to stabilize profits from renewable energy carriers. One solution which has entered the debate in recent years, for example, is the combination of wind farms with hydro and pumped storage technology to this effect [19]. However, such equipment is extremely costly and it is questionable whether the premium from profit stabilization would make up for this deficiency and whether therefore public funding should rather be directed at R&D targeted at cost reductions in the first place. In a different study, we have built a real options model to look into this specific possibility [20], but further work is obviously needed.

خرید مقاله
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.