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The impact of shale gas on the costs of climate policy

This report investigates the effects of an increased exploitation of shale gas reserves around the globe and the extent to which it can serve as a low-cost GHG mitigation option. We compare a scenario of global shale gas exploitation with a scenario in which shale gas use is very limited. Both scenarios are modelled with the global techno-economic POLES model and rely on a high regional disaggrega-tion. The effects of shale gas production on the energy market and, consequently, on GHG emissions are analysed in a baseline case without additional climate policy and for mitigation targets compati-ble with the 2°C target. We find that shale gas should not be considered a cheap option to reduce global GHG emissions due to three reasons: the effects of global shale gas availability (a) are small in the short-term, (b) lead to higher baseline GHG emissions for most countries in the long-term due to lower energy prices and (c) result in higher costs of compliance with climate targets. Veröffentlicht in Climate Change | 03/2015.

China’s Pilot Emissions Trading Systems and Electricity Markets (Hubei and Shenzhen)

Electricity generation is the largest source of greenhouse gas emissions in many countries. Most emissions trading systems (ETS) therefore address emissions from electricity generation. The de-sign of an ETS and the structure and regulation of the electricity sector have a large impact on the environmental effectiveness and the quality of the carbon price signal. This report analyses the interaction of carbon and electricity markets in two pilot systems in China: Hubei and Shenzhen. The two pilot systems have adopted very different design features due to the specific local circum-stances. Due to strong government regulation of China’s electricity sector, carbon pricing has played a very limited role in driving low carbon investments. A more market-oriented electricity trading market and deregulation of electricity pricing for certain end-users seems necessary for an effective ETS in China. However, this will depend on the political acceptability of electricity price increases resulting from a strong carbon price signal. This case study is part of the project “Influence of market structures and market regulation on the carbon market” that aims to identify the impact of market structures and regulations on carbon markets and to investigate the interdependencies between carbon and energy markets in Europe, California, China, South Korea, and Mexico. Veröffentlicht in Climate Change | 37/2021.

The Mexican Emission Trading System and the Electricity Market

Electricity generation is the largest source of greenhouse gas emissions in many countries. Most emissions trading systems (ETS) therefore address emissions from electricity generation. The de-sign of an ETS and the structure and regulation of the electricity sector have a large impact on the environmental effectiveness and the quality of the carbon price signal. This report analyses the potential interaction of carbon and electricity markets in Mexico. The Mexican ETS started as pilot scheme in 2020 with the aim to gather experience in the implementation of an ETS without having impacts on the economy. Due to this, no carbon price has been established yet and the political uncertainty about future climate and energy policy is high. While it is unlikely that the trading sys-tem will have a noticeable impact in the short term on demand, supply, or investments, a carbon price has the potential to spur renewable energy growth under an appropriate electricity market regulation. The potential for short-term fuel switching is low, as natural gas is already the cheapest fossil fuel in the merit order. This case study is part of the project “Influence of market structures and market regulation on the carbon market” that aims to identify the impact of market structures and regulations on carbon markets and to investigate the interdependencies between carbon and energy markets in Europe, California, China, South Korea, and Mexico. Veröffentlicht in Climate Change.

Price Determinants of the European Carbon Market and Interactions with Energy Markets

This report explores the determinants of short run price movements in the carbon market and their interaction with energy markets, in particular with the electricity market. Focusing on Phase 2 of the EU ETS we conduct econometric time series analysis based on continental EU and UK market data. Our findings suggest that market fundamentals have a dominant effect on the EUA price, but that non-fundamental factors may also play a role. We further found that the electricity price has a significant positive impact on the carbon price in the short run. Veröffentlicht in Climate Change | 11/2012.

The European Emissions Trading System and the German and Polish Electricity Market

Electricity generation is the largest source of greenhouse gas emissions in many countries. Most emissions trading systems (ETS) therefore address emissions from electricity generation. The design of an ETS and the structure and regulation of the electricity sector have a large impact on the environmental effectiveness and the quality of the carbon price signal. This report analyses the interaction of carbon and electricity markets in Poland and Germany. In a largely liberalised market, especially the capacity mix, the age of the fleet and the design of complementary policies determine the impact of the ETS on abatement in the power sector, which is therefore different in both countries. This case study is part of the project “Influence of market structures and market regulation on the carbon market” that aims to identify the impact of market structures and regulations on carbon markets and to investigate the interdependencies between carbon and energy markets in Europe, California, China, South Korea, and Mexico. Veröffentlicht in Climate Change | 48/2020.

The Korea Emissions Trading System and electricity market

Electricity generation is the largest source of greenhouse gas emissions in many countries. Most emissions trading systems (ETS) therefore address emissions from electricity generation. The de-sign of an ETS and the structure and regulation of the electricity sector have a large impact on the environmental effectiveness and the quality of the carbon price signal. This report analyses the interaction of carbon and electricity markets in the Republic of Korea. Since its launch in 2015, the K-ETS has evolved into one of the country’s principle mechanisms for achieving its emission reduction target. Regulatory reform in the carbon and the electricity market has a large potential for acceler-ating emission reductions through the ETS and could set an example for countries considering in-troducing carbon pricing policies to advance decarbonisation in regulated electricity sectors. This case study is part of the project “Influence of market structures and market regulation on the carbon market” that aims to identify the impact of market structures and regulations on carbon markets and to investigate the interdependencies between carbon and energy markets in Europe, California, China, South Korea, and Mexico. Veröffentlicht in Climate Change | 36/2021.

The Californian Emissions Trading System and Electricity Market

Electricity generation is the largest source of greenhouse gas emissions in many countries. Most emissions trading systems (ETS) therefore address emissions from electricity generation. The de-sign of an ETS and the structure and regulation of the electricity sector have a large impact on the environmental effectiveness and the quality of the carbon price signal. This report analyses the interaction of carbon and electricity markets in California. The price in the Californian ETS is largely determined by the floor price. Its impact on the electricity sector is limited because of a monolithic capacity mix and stringent complementary policies. This case study is part of the project “Influence of market structures and market regulation on the carbon market” that aims to identify the impact of market structures and regulations on carbon markets and to investigate the interdependencies between carbon and energy markets in Europe, California, China, South Korea, and Mexico. Veröffentlicht in Climate Change | 49/2020.

Europäischer Emissionshandel: Treibhausgasemissionen in Deutschland insgesamt konstant

DEHSt-Jahresbericht weist mehr Emissionen durch Kohleverbrennung aus 2022 emittierten die rund 1.730 im Europäischen Emissionshandelssystem (EU-ETS) erfassten stationären Anlagen in Deutschland rund 354 Millionen Tonnen Kohlendioxid-Äquivalente (CO₂-Äq). Die Gesamtemissionen veränderten sich 2022 damit im Vergleich zum Vorjahr (355 Millionen Tonnen) nicht wesentlich. In den maßgeblichen Sektoren Energie und Industrie war die Entwicklung gegenläufig: Die Emissionen der Energieanlagen stiegen um drei Prozent, die der Industrie gingen um sechs Prozent zurück. Grund war der Krieg gegen die Ukraine und die damit verbundenen Verwerfungen auf den Energiemärkten, wie die Deutsche Emissionshandelsstelle (DEHSt) im Umweltbundesamt (UBA) mitteilt. Dirk Messner, Präsident des ⁠ UBA ⁠, sagt: „Vor der COVID-19-Pandemie gab es deutliche Emissionsrückgänge bei den deutschen EU-ETS-Anlagen. Dieser Trend ist vorerst gestoppt. Als Folge der Russland-Aggression stagnieren die Emissionen auf dem Vor-Pandemie-Niveau und bei der Kohleverfeuerung beobachten wir sogar einen erneuten Anstieg. Hier müssen wir nun entschieden gegensteuern und weg von den fossilen Energien. Der Ausbau der erneuerbaren Energien braucht noch mehr Tempo und wir müssen bis 2030 aus der Kohle aussteigen. Der nun reformierte Emissionshandel, mit deutlich abgesenkten Emissionsobergrenzen ab 2024 kann hierfür spürbare Impulse setzen.“ Jürgen Landgrebe, Leiter des Fachbereichs V „Klimaschutz, Energie, Deutsche Emissionshandelsstelle“ im UBA, ergänzt: „Die jüngsten Beschlüsse zur Neuausrichtung der europäischen Klimapolitik setzen auf eine ambitionierte Reform des Emissionshandels. Dies stärkt seine Rolle als zentraler Eckpfeiler der europäischen Klimapolitik. Neben abgesenkten Emissionsobergrenzen wird künftig auch der Anteil kostenloser Emissionsberechtigungen weiter zurückgehen. Gleichzeitig schaffen die aus den Auktionen eingenommen Gelder erhebliche finanzielle Spielräume, um die sozialen Folgen der Dekarbonisierung gerecht abzufedern.“ Energie: Die Emissionen aus der Energieversorgung stiegen um drei Prozent auf 242 Millionen Tonnen CO 2 -Äq und damit das zweite Jahr in Folge. Im Energiebereich sank der Erdgaseinsatz in der Stromproduktion wegen der infolge des russischen Krieges in der Ukraine stark gestiegenen Gaspreise: Trotz der seit Einführung des EU-ETS höchsten Preise von durchschnittlich über 80 Euro pro Emissionsberechtigung waren viele Kohlekraftwerke im Betrieb wirtschaftlicher als Gaskraftwerke. Darum stieg der Einsatz von Braun- und Steinkohle für die Stromproduktion gegenüber 2021 deutlich. Industrie : Die Emissionen der Industrie sanken im Vergleich zum Vorjahr um sechs Prozent auf 112 Millionen Tonnen CO 2 -Äq, weil weniger produziert wurde; das ist das niedrigste Niveau seit 2013. In fast alle Branchen gingen die Emissionen deutlich zurück: Am meisten in der chemischen Industrie (18 Prozent), gefolgt von den Nichteisenmetallen (15 Prozent). Lediglich die Emissionen der Raffinerien stiegen um 4 Prozent. Luftverkehr: Die Emissionen der von Deutschland verwalteten Luftfahrzeugbetreiber lagen 2022 bei etwa 7,2 Millionen Tonnen CO 2 -Äq. Dies ist ein Anstieg um rund 55 Prozent. Die Emissionen lagen aber weiterhin unter dem Niveau vor der Covid-19-Pandemie – sie erreichten etwa drei Viertel der Emissionen von 2019. Deutschland und Europa : Auch die Emissionen aller am EU-ETS teilnehmenden Anlagen (in den 27 EU-Mitgliedstaaten sowie Island, Liechtenstein und Norwegen) veränderten sich 2022 nur geringfügig: Nach Angaben der Europäischen Kommission sanken die Emissionen im Jahr 2022 um 1 Prozent und lagen bei rund 1,32 Milliarden Tonnen CO 2 -Äq. Maßgeblich für diese Entwicklung waren – analog zur Situation in Deutschland – ein Anstieg der Kohleverstromung und Rückgänge in der Industrieproduktion. Die Emissionen der Stromerzeugung stiegen um rund 2 Prozent, während die Emissionen der Industrieanlagen um rund 5 Prozent sanken. Gegenüber 2005 – dem Startjahr des EU-ETS – sind die EU-ETS-Emissionen europaweit um rund 38 Prozent und damit stärker zurückgegangen als in Deutschland (etwa 31 Prozent). Das aktuelle Emissionsniveau liegt damit 24 Prozentpunkte unterhalb der neu beschlossenen Zielvorgabe für 2030 (minus 62 Prozent). In den verbleibenden acht Jahren muss sich die Minderungsgeschwindigkeit damit deutlich erhöhen. Emissionshandel und Gesamtemissionen: Die UBA-⁠ Prognose ⁠ vom März weist für die gesamtwirtschaftlichen Treibhausgasemissionen im Vergleich zu den deutschen EU-ETS-Anlagen einen Rückgang von gut 15 Millionen Tonnen CO 2 -Äq bzw. 1,9 Prozent aus. Deutsche Emissionshandelsstelle (DEHSt): Die DEHSt ist die nationale Behörde für die Umsetzung des EU-ETS. Sie ist zudem zuständig für die administrativen Belange bei der Nutzung der projektbasierten Mechanismen und nationale Bewilligungsbehörde für die Zahlung von Beihilfen für stromintensive Unternehmen zur Kompensation indirekter CO 2 -Kosten (Strompreiskompensation). Die DEHSt ist außerdem verantwortlich für die Umsetzung des 2021 gestarteten nationalen Emissionshandels für Brennstoffe auf Grundlage des Brennstoffemissionshandelsgesetzes (BEHG).

Klimaschutz- und Energieeffizienzpotenziale in der Abwasserwirtschaft - aktueller Stand und Perspektiven

Die Energiewende induziert auch Veränderungen in der Abwasserwirtschaft. Im Forschungsvorhaben wurde untersucht, welche Klimaschutzpotenziale die Abwasserwirtschaft durch technische Erneuerung und innovative Technologien heben kann und wie sie sich sinnvoll in den Energiemarkt einbinden kann. Kläranlagen können sich perspektivisch in Richtung "regionaler Ressourcenzentralen" entwickeln, die über ihre Kernaufgabe hinaus wichtige Systembeiträge leisten: Wasserrecycling, Erneuerbare Energien, Systemflexibilität, Wertstoffrückgewinnung. Dazu bedarf es teils einer Anpassung des Rechtsrahmens, teils lässt sich schon jetzt realisieren. Veröffentlicht in Texte | 50/2021.

Energiepolitik: Kommission stellt Strategie bis 2020 vor

Die Europäische Kommission stellte am 10. November 2010 ihre Strategie für wettbewerbsfähige, nachhaltige und sichere Energie vor. In der Mitteilung „Energie 2020“ werden die energiepolitischen Prioritäten der nächsten zehn Jahre sowie Maßnahmen zur Bewältigung folgender Herausforderungen festgelegt: Realisierung von Energieeinsparungen, Schaffung eines Markts mit wettbewerbsfähigen Preisen und sicherer Versorgung, Förderung der Technologieführerschaft und wirksames Verhandeln mit unseren internationalen Partnern.

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