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On the way to climate neutrality?

Tietjen, Oliver

FG Ökonomie des Klimawandels

Since the implementation of the European Union’s (EU) Emission Trading System (ETS) in 2005, the number of such cap-and-trade programs is on the rise globally. However, experience indicates that these programs often do not work as economic textbook theory suggests. In this thesis, underlying failures, their implications and potential solutions are analyzed. First, an extensive literature review is carried out that alludes to regulatory risk and financial market failures as important price drivers in the EU ETS. As both have a bearing on the discount rate applied by market agents, the discount rate is at the core of this thesis. Using a simple equilibrium model, it is shown that a too-high discount rate applied to allowance banking leads to inefficient high carbon damage during the transition to emission neutrality. In this case, the waterbed effect of overlapping policies is reconsidered: The widespread and often criticized policy mix of ETS and subsidies for clean energy can be welfare-enhancing compared to an ETS-only policy. As it reflects the cost of capital, the discount rate also affects the technology costs. Therefore, this thesis highlights that if the monetary policy becomes stricter and the discount rate rises accordingly, the trend of falling renewable costs may be reverted. As a result, investments in clean technologies can be significantly postponed. In turn, this puts the durability of the ETS cap at risk, because emission-intensive firms can lobby more effectively for a weaker climate policy if the transformation of the economy is concentrated towards the end of an ETS program. This work also sheds light on financial market failures affecting the discount rate. Relying on a theoretical equilibrium model, it is shown that such frictions can have a significant impact on the ETS price path via risk premiums incorporated in the discount rate. In this context, this thesis examines the Market Stability Reserve (MSR), an instrument aiming to stabilize the EU ETS. Although the MSR has a more positive effect on the short-term price when the frictions are considered, the MSR does not overcome the more fundamental problems of the EU ETS in the long term. An analysis with the detailed model LIMES-EU further reveals which MSR parameters are of greater importance for the achievement of long-term emission targets. Overall, a central result of this thesis is that free intertemporal allowance banking causes inefficiencies and puts the transition to a low-carbon economy at risk. The MSR is not an appropriate solution; instead, the EU ETS and other cap-and-trade programs should be complemented by a price-responsive allowance supply, such as a price floor.
Seit der Einführung des Emissionshandelssystems (ETS) in der Europäischen Union (EU) im Jahr 2005, ist die Zahl solcher Cap-and-Trade-Programme weltweit gestiegen. Die Erfahrungen zeigen jedoch, dass diese Programme oft nicht der ökonomischen Theorie entsprechend funktionieren. In der vorliegenden Arbeit werden mögliche Versagen, deren Auswirkungen und Lösungen analysiert. In einem ersten Schritt wird ein Literaturüberblick erstellt, welcher auf regulatorisches Risiko und Finanzmarktversagen als wichtige Preistreiber im EU-ETS hindeutet. Beides beeinflusst die von Marktteilnehmenden verwendete Diskontrate, weshalb diese Rate im Zentrum dieser Dissertation steht. Mittels eines einfachen Gleichgewichtsmodells wird gezeigt, dass eine zu hohe Diskontrate zu einem ineffizient hohen Klimaschaden während des Übergangs zur Emissionsneutralität führt. Für diesen Fall wird der Wasserbetteffekt sich überlappender Politiken neu bewertet: Die weit verbreitete und oft kritisierte Kombination aus ETS und Subventionen für emissionsfreie Energie kann im Vergleich zu einer reinen ETS-Politik wohlfahrtssteigernd sein. Über die Kapitalkosten wirkt sich die Diskontrate auch auf die Technologiekosten aus. Diese Arbeit weist darauf hin, dass bei einer Erhöhung des Zinssatzes der Zentralbanken, und des damit verbundenen Anstiegs der Diskontrate, der Trend sinkender Kosten für erneuerbare Energien umgekehrt werden kann. Infolgedessen können Investitionen in klimaneutrale Technologien aufgeschoben werden. Dies gefährdet wiederum die Stabilität des ETS-Deckels, da emissionsintensive Unternehmen wirksamer für eine schwächere Klimapolitik lobbyieren können, wenn sich die Dekarbonisierung der Wirtschaft am Ende des ETSProgramms konzentriert. Weiterhin werden in dieser Dissertation Finanzmarktversagen betrachtet, die sich auf die Diskontrate auswirken. Mit Hilfe eines theoretischen Gleichgewichtsmodells wird gezeigt, dass solche Versagen erhebliche Auswirkungen auf den ETS-Preispfad haben können, weil sie durch Risikoprämien die Diskontrate verändern. In diesem Zusammenhang wird auch die Marktstabilitätsreserve (MSR) untersucht – ein Instrument zur Stabilisierung des EU-ETS. Obwohl die MSR unter Berücksichtigung der Finanzmarktversagen kurzfristig einen positiveren Preiseffekt aufweist, überwindet die MSR langfristig nicht die grundlegenden Probleme des EU-ETS. Eine Analyse mit dem detaillierten Modell LIMES-EU zeigt darüber hinaus, welche MSR-Parameter für die Erreichung langfristiger Emissionsziele von groSSer Bedeutung sind. Zusammenfassend ist ein zentrales Ergebnis dieser Dissertation, dass der unbeschränkte intertemporale Zertifikatehandel Ineffizienzen verursacht und den Übergang zu einer klimaneutralen Wirtschaft gefährdet. Die MSR ist keine geeignete Lösung für die genannten Probleme. Stattdessen sollte das EU-ETS wie auch andere Cap-and-Trade-Programme durch ein preisabhängiges Angebot von Zertifikaten, etwa durch einen Minimalpreis, ergänzt werden.