Guarantees of origin for electricity - an analysis of its potential to increase new renewable energy in the North European energy system

Abstract

The guarantee of origin scheme (GO) has been criticized for its insignificant impact on the development of new renewable energy and the contribution to reducing CO2 emissions. The reason is that sales of GO from old hydropower, Norwegian hydropower in particular, give buyers an environmental alibi without any real changes in the energy system because the price of GO is too low. Hydropower accounts for about half of all GO certificates canceled in Europe. GO from hydropower is issued by Austria, Finland, France, Germany, Italy, Norway, Spain, Sweden and Switzerland. The GO market has grown steadily over the past decade, and RECS International expects a doubling of the market by 2025. The expected growth in demand for GO is significantly larger than the remaining supply of old hydropower GOs in the market. Old hydropower will thus constitute an increasingly smaller share of the GO market in the future. There is also an increasing willingness to pay for GO from new renewable energy. Analysis of Levelized Cost of Energy (LCOE) indicates that the difference between LCOE for new renewable energy and expected market price is within willingness to pay for GO. Furthermore, the LCOE-analysis exhibits low sensitivity to CO2 cost up to 30 € / ton. To assess the impact of a willingness to pay for GO, we analyze two scenarios where the income from GO is allocated to new renewable energy production. Using the Northern European market model Balmorel, we apply a systems perspective that also considers factors other than LCOE, e.g., demand for electricity and transmission capacity between regions. Scenario 1 assumes an income from GO of 4 € / MWh for new renewable energy production from wind, solar PV, and bioenergy. Scenario 2 assumes 10 € / MWh in the Netherlands and 4 € / MWh in other countries. The results show increased renewable energy production, especially wind power. The extra wind power is not evenly distributed within the North European energy system. With 10 € / MWh in the Netherlands, offshore wind power increases significantly in the Netherlands and partially displaces wind power and solar PV in other countries. The baseline scenario without GO shows a significant reduction in CO2 emissions up to the year 2035. With 4 € or higher willingness to pay, the analysis indicate that GO will induce a small increase in renewable energy production compared to the baseline and thus reduce CO2 emissions. The scenario results also exhibit lower electricity prices compared to a base scenario. The net cost for the buyer of GO will therefore be reduced.

Opprinnelsesgaranti-ordningen (OG) er kritisert for ubetydelig innvirkning på utbygging av ny fornybar energi og bidrag til reduksjon av CO2-utslipp. Det begrunnes med at salg av OG fra gammel vannkraft, norsk vannkraft spesielt, gir kjøperne et miljøalibi uten noen reelle endringer i energisystemet fordi prisen på OG er for lav. Vannkraft utgjør omtrent halvparten av alle OG-sertifikater som kanselleres i Europa. OG fra vannkraft utstedes av Østerrike, Finland, Frankrike, Tyskland, Italia, Norge, Spania, Sverige og Sveits. OG-markedet har vokst jevnt det siste tiåret, og RECS International forventer en dobling av markedet frem mot 2025. Den forventede veksten i etterspørsel etter OG er vesentlig større enn det resterende tilbudet av gammel vannkraft i markedet. Gammel vannkraft vil dermed utgjøre en stadig mindre andel av OG markedet fremover. Det er også økende betalings-villighet for OG fra ny fornybar energi. Analyse av Levelized Cost of Energy (LCOE) indikerer at differansen mellom LCOE for ny fornybar energi og forventet markedspris er innenfor betalingsvillighet for OG. Analyseresultatene av LCOE har lav følsomhet for CO2 kostnad opp til 30 € / tonn. For å vurdere påvirkning av en betalingsvillighet for OG analyserer vi to scenarier der inntektene fra OG blir allokert til ny fornybar energiproduksjon. Ved å bruke den nordeuropeiske markedsmodellen Balmorel anvender vi et systemperspektiv som også tar hensyn andre faktorer enn LCOE, e.g., etterspørsel etter elektrisitet og overføringskapasitet mellom regioner. Scenario 1 antar en inntekt fra OG på 4 € / MWh for ny fornybar energiproduksjon fra vind, sol-PV, og bioenergi. Scenario 2 antar 10 € / MWh i Nederland og 4 € / MWh i andre land. Resultatene viser økt fornybar energiproduksjon, spesielt vindkraft. Den ekstra vindkraften er ikke jevnt fordelt i det Nordeuropeiske kraftsystemet. Med 10 € / MWh i Nederland øker offshore vindkraft betydelig i Nederland og fortrenger delvis vindkraft og sol-PV i andre land. Basisscenarioet uten OG viser betydelig reduksjon i utslipp av CO2. Med 4 € eller høyere betalingsvillighet indikerer analysene at OG vil bidra til ytterligere noe økt fornybar energiproduksjonen og redusert utslipp av CO2. Samtidig viser analysene lavere strømpriser sammenlignet med et basisscenario. Nettokostnaden for kjøper av OG vil derfor reduseres.