Dekarbonisierung des US-Stromsektors: Fortschritte und Chancen 

Der Stromsektor ist für fast ein Drittel der Treibhausgasemissionen in den USA verantwortlich. Um ihre Dekarbonisierungsziele zu erreichen, müssen die USA die Netzemissionen reduzieren und gleichzeitig ein starkes Stromnetz aufbauen, um neue, kohlenstoffarme Energiequellen anzuschließen. Die Verringerung der Emissionen aus dem Stromsektor erfordert eine Kombination aus strengen Vorschriften und Anreizen für Investitionen in eine sauberere Stromversorgung. Anfang dieses Jahres hat die Environmental Protection Agency (EPA) einen wichtigen Meilenstein zur Verschärfung der Vorschriften erreicht, indem sie im Rahmen des Clean Air Act endgültige Kohlenstoffverschmutzungsstandards für bestehende Kohle- und neue Gaskraftwerke festgelegt hat. CATF hat hier über diesen wichtigen Fortschritt und die Möglichkeiten der Staaten zur Umsetzung dieser Vorschriften geschrieben. Lesen Sie weiter, um mehr über die Fortschritte der USA beim zweiten Teil der Emissionsreduzierung zu erfahren: Anreize für private Investitionen in saubere Energie. 

Die Dekarbonisierung des Stromsektors erfordert zusätzliche Netzkapazitäten für neue saubere Energielösungen, eine zuverlässige und erschwingliche Versorgung mit sauberer Energie und den Zugang zu Energie für alle, einschließlich ländlicher und abgelegener Gemeinden. Bundesfinanzierungsmöglichkeiten und -koordinierung sowie staatliche Initiativen haben bei den bisherigen Fortschritten eine wichtige Rolle gespielt. Es gibt weitere Möglichkeiten für Bundesbehörden, Staaten, Gemeinden und den privaten Sektor, auf diesen Fortschritten aufzubauen. Der Infrastructure Investment and Jobs Act (IIJA) und der Inflation Reduction Act (IRA) stellten Mittel zur Verfügung, um diese Bedürfnisse zu befriedigen, aber es gibt noch viel zu tun. 

Jüngste Fortschritte bei der Dekarbonisierung des US-amerikanischen Stromsektors 

Die wichtigsten Stromquellen im US-Stromnetz sind nach wie vor Kohle und Gas, aber Wind- und Solarenergie sind auf dem besten Weg, die Kohleverstromung im Jahr 2024 zum ersten Mal zu überholen. Zum ersten Mal seit Jahrzehnten steigt die Stromnachfrage schnell an, was zum Teil auf die Dekarbonisierung des Industrie- und Transportsektors durch Elektrifizierung, das Wachstum von Rechenzentren und die Wiederbelebung der US-Produktion zurückzuführen ist. Das Stromnetz steht daher vor zwei großen Herausforderungen: (1) die Dekarbonisierung der bestehenden Stromkapazitäten und (2) die Verdoppelung bis Verdreifachung der neuen Kapazitäten für saubere Energie, was auch eine Verdoppelung der heutigen Übertragungsinfrastruktur erfordert. Neben dem raschen Ausbau der Solar- und Windkraftressourcen benötigt das Netz einen Mix von Energielösungen, um eine stetige Versorgung mit sauberer Energie zu erreichen, darunter Kernenergie, Erdwärme und andere "saubere feste" Technologien. Ländliche und abgelegene Gemeinden werden ebenfalls Zugang zu kohlenstoffarmen Energielösungen und dem damit verbundenen Netzausbau benötigen. 

Föderale Aktivitäten 

Die Bundesregierung legt Strategien fest, schafft neue Finanzierungsmöglichkeiten, stellt IRA- und IIJA-Mittel zur Verfügung und gibt öffentlichen und privaten Akteuren Anleitungen zur Bewältigung der oben genannten Herausforderungen. Zu diesen Maßnahmen gehören der Übergang zu kohlenstoffemissionsfreiem Strom (CFE) bis 2030 und die Nutzung der Bundesbeschaffung für CFE für Bundeseinrichtungen. Die Behörden üben auch ihre Befugnisse aus, um die Standortwahl, die langfristige Planung und die behördenübergreifenden Genehmigungen zu rationalisieren.

Die Bundespolitik und die damit verbundenen Maßnahmen umfassen: 

• DOE-Veröffentlichung der hochentwickelte kernenergieInnovative Grid, Next-Generation Geothermal Power, and Virtual Power Plants Liftoff Reports. 

• Das DOE schlug National Interest Electric Transmission Corridors (NIETCs) vor, um Engpässe und die Kosten für die Steuerzahler zu verringern, die Standortwahl zu rationalisieren und das Energiepotenzial durch die Entwicklung kohlenstoffarmer Energiequellen zu erschließen. NIETCs kommen für Darlehen aus dem Transmission Facilitation Program und dem Transmission Facility Financing Program in Frage. Die Bewertung der potenziellen Korridore ist für Herbst 2024 vorgesehen.  

• Das DOE hat die Regeln für sein Coordinated Interagency Transmission Authorizations and Permits Program (Programm für koordinierte behördenübergreifende Übertragungsgenehmigungen ) fertiggestellt, um das DOE als federführende Behörde für ausgewählte Überprüfungen im Rahmen des National Environmental Policy Act zu etablieren und diese Überprüfungen auf zwei Jahre zu verkürzen. Das DOE hat auch seine National Transmission Needs Study veröffentlicht. 

• Die FERC erließ die Order No. 1920, die regionale Übertragungsnetzbetreiber verpflichtet, eine langfristige Planung durchzuführen und die Pläne alle fünf Jahre zu aktualisieren. 

• Das Bureau of Ocean Energy Management (BOEM) und das Bureau of Safety and Environmental Enforcement (BSEE) haben die Vorschriften für die Entwicklung erneuerbarer Energien auf dem US-amerikanischen Festlandsockel (Outer Continental Shelf) verabschiedet. 

• NREL veröffentlichte seine Studie zur Übertragung von Offshore-Windkraftanlagen über den Atlantik, und die GDO veröffentlichte den Aktionsplan zur Übertragung von Offshore-Windkraftanlagen über den Atlantik. 

• Das Finanzministerium hat einen Entwurf für eine Regelung vorgelegt, die es Erzeugern von sauberem Strom ermöglicht, Steuergutschriften für die Produktion von kohlenstoffarmem Strom zu erhalten. 

• Die US-Regierung hat sich in der Executive Order (E.O.) 14057 das Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2030 auf einer jährlichen Nettobasis 100 % kohlenstofffreie Elektrizität zu erreichen, davon mindestens 50 % rund um die Uhr. So hat die General Services Administration (GSA) kürzlich angekündigt, 185 von der GSA verwaltete Bundesgebäude in 12 Bundesstaaten mit 100 % kohlenstofffreiem Strom zu versorgen.  

• Die Fusionsenergie hat durch neue Finanzierungsmöglichkeiten, die Fusion Innovation Research Engine (FIRE) Collaboratives, ein bevorstehendes öffentlich-privates Konsortium und die kürzlich veröffentlichte Fusionsenergiestrategie 2024 stetig an Schwung gewonnen. Das DOE wird voraussichtlich Anfang 2025 einen Fahrplan zur weiteren Förderung der Fusionsenergie veröffentlichen. 

• Das DOE treibt die Pilotdemonstration von Enhanced Geothermal Systems (EGS) voran, einschließlich der Finanzierung von Superhot EGS, wobei die Finanzierung für Projekte im Osten der USA ab sofort beantragt werden kann. Dies folgt auf die Enhanced Geothermal Shot™-und GeoVision-Analyse. 

• Das DOE verwaltet das Advanced Reactor Demonstration Program (ARDP), ein Programm für die Entwicklung und den Betrieb von zwei fortgeschrittenen Reaktortechnologien. Das Programm für zivile Nuklearkredite unterstützte das Kraftwerk Diablo Canyon bei der Fortsetzung des Betriebs.  

• Das DOE hat kürzlich eine Absichtserklärung zur Eröffnung einer Finanzierungsmöglichkeit für Gen-III+- und SMR-Reaktoren für Erstanwender und Nachahmer veröffentlicht, um die Erstellung eines Auftragsbuchs zu unterstützen.  

• Das DOE veröffentlichte einen Informationsleitfaden für Gemeinden, die erwägen, ihre Kohlekraftwerke durch Kernkraftwerke zu ersetzen, und stützte sich dabei auf eine aktuelle Studie über die Vorteile für die lokale Beschäftigung und Wirtschaft sowie die niedrigeren Baukosten. 

• Das DOE hat vor kurzem ein Konsortium gegründet und finanziert, das sich auf die Förderung der Geothermie konzentriert, insbesondere auf Geothermal Energy from Oil and Gas Demonstrated Engineering (GEODE). 

Das folgende Diagramm zeigt einige der wichtigsten Bundesförderprogramme zur Dekarbonisierung des Energiesektors, ihre Gesamtfinanzierungsbeträge ("Zugewiesene Mittel") und die noch zu verausgabenden Mittel ("Verbleibende Mittel"). Wie aus dem Diagramm hervorgeht, befinden sich die Programme in verschiedenen Stadien der Umsetzung. So gab es beispielsweise mehrere Runden von Projektankündigungen im Rahmen des GRIP-Programms (Grid Resilience and Innovation Partnerships), während die ersten Ankündigungen des Programms Empowering Rural America (New ERA) für den Spätsommer/Frühherbst dieses Jahres erwartet werden.

Abbildung 1. Bundesmittel zur Dekarbonisierung des Stromsektors

Die Unterstützung für Energielösungen, die eine kontinuierliche Versorgung mit kohlenstoffarmer Energie bieten könnten, die für die Aufrechterhaltung eines zuverlässigen Netzes erforderlich ist, wächst auf beiden Seiten, einschließlich der Kernspaltung und geothermischer Technologien der nächsten Generation sowie der Unterstützung von Fusionstechnologien im Frühstadium. Steuerliche Anreize für saubere Energie auf Bundesebene fördern ebenfalls Investitionen in den Energiesektor. Das Finanzministerium arbeitet aktiv an der Entwicklung von Regeln zur Förderung von sauberem Strom durch die Steuergutschriften 45Y für die Produktion und 48E für Investitionen, die ein enormes Potenzial zur Beschleunigung der Produktion von sauberem Strom haben. Eine Analyse der Rhodium Group kommt zu dem Ergebnis, dass 45Y und 48E im Jahr 2035 zusammen 300-400 Millionen Tonnen THG-Reduktionen im Vergleich zu keinen Steuergutschriften, fast 650 Gigawatt mehr saubere Stromkapazitäten, einen Rückgang der Luftschadstoffe um 20 % und Einsparungen bei den jährlichen Stromkosten für die Verbraucher in Höhe von 16-$34 Milliarden bringen.

Zu den Highlights der Bundesfinanzierung gehören: 

• Das DOE hat die zweite Phase des R-STEP-Programms (Renewable Energy Siting through Technical Engagement and Planning) eingeleitet, um bundesstaatliche Programme zur Verbesserung der Standortwahl für erneuerbare Energien auf staatlicher und lokaler Ebene zu schaffen oder zu erweitern.  

• Das DOE hat 3,46 Milliarden Dollar für 58 Grid Resilience and Innovation Partnerships (GRIP)-Projekte in 44 Staaten ausgegeben, 1,3 Milliarden Dollar für drei Übertragungsleitungen in sechs Staaten bereitgestellt und einen revolvierenden Fonds in Höhe von 2,5 Milliarden Dollar über das Transmission Facilitation Program (TFP) für den Bau und die Modernisierung von Übertragungsleitungen eröffnet. Das DOE gab auch die erste Runde der TSED-Förderung (Transmission Siting and Economic Development) mit vier Zuschüssen in Höhe von insgesamt über 16 Millionen Dollar zur Unterstützung von Standortwahl und Genehmigungsverfahren frei und erwartet die Freigabe der zweiten Runde im Herbst 2024. 

• Das USDA ist federführend bei der Finanzierung ländlicher Energieprojekte und stellt über 375 Millionen Dollar durch das Powering Affordable Clean Energy Program (PACE) und das Rural Energy for America Program (REAP) zur Verfügung. Das USDA hat außerdem einen Rural Energy Resource Guide herausgegeben, der ländlichen Gemeinden bei der Suche nach Finanzierungsmöglichkeiten für saubere Energieprojekte helfen soll.  

• Anfang dieses Jahres kündigte das DOE über 360 Millionen Dollar für 17 ausgewählte Projekte in 20 Bundesstaaten und 30 Stammesnationen und -gemeinschaften an, um den Einsatz sauberer Energie in ländlichen und abgelegenen Gebieten durch das Programm Energy Improvements in Rural or Remote Areas (ERA) zu beschleunigen.   

• Das DOE schloss in diesem Jahr eine Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen für hochangereichertes, niedrig angereichertes Uran (HALEU) ab, mit der eine HALEU-Versorgungskette für hochentwickelte kernenergie Reaktoren aufgebaut werden sollte. Das DOE hat außerdem eine Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen für schwach angereichertes Uran im Wert von 2,7 Mrd. USD veröffentlicht, um die heimische nukleare Versorgungskette aufzubauen. 

Bundesmittel stehen auch zur Unterstützung des Netzausbaus zur Verfügung, einschließlich der DOE Loan Program Office Transmission Loan Authority, Netzinnovationszuschüsse und Formelzuschüsse für Staaten und Stämme zur Modernisierung und Verbesserung der Übertragung. Darüber hinaus hat die EPA im Rahmen des Clean Air Act neue Standards für die Kohlenstoffverschmutzung in bestehenden Kohle- und neuen Gaskraftwerken festgelegt, die in Kombination mit anderen Vorschriften zu einer stärkeren Reduzierung der Emissionen im Energiesektor führen werden.

Vom Bund finanzierte Projekte in Staaten und Gemeinden 

Mehr als 20 Staaten haben sich Ziele für 100 % sauberen Strom gesetzt. Einige Staaten haben Standards für saubere Energie festgelegt, in anderen können sich die Kunden freiwillig für den Kauf von sauberem Strom entscheiden. Diese Ziele erfordern Investitionen in den Netzausbau und die Versorgung mit sauberer Energie. Von Investitionen in Übertragungsprojekte in mehreren Bundesstaaten bis hin zu erheblichen Investitionen zum Schutz der bestehenden Kernkraftwerke - die Dekarbonisierung des Stromsektors wird allmählich durch Bundesmittel und -maßnahmen unterstützt. Allein die REAP-Finanzierung belief sich bis Ende 2023 auf über 145 Millionen Dollar und umfasste Projekte für erneuerbare Energien und andere ländliche Energieprojekte im ganzen Land. 

Der Fortschritt umfasst: 

• Westküste/Westen der USA: Das DOE finanziert staatenübergreifende Übertragungsleitungen zwischen Idaho und Nevada sowie zwischen Utah und Nevada, um den regionalen Bedarf im Rahmen der ersten Runde des TFP-Programms zu decken, das ausschließlich den westlichen Staaten zugute kam und 13.000 direkte und indirekte Arbeitsplätze schuf. Das DOE schlug außerdem eine NIETC im Berg-Nordwesten vor, die den größten Teil von Nevada bis Oregon durchqueren würde, um den Bedarf an größeren zwischenstaatlichen Kapazitäten zu decken. Die Übertragungsleitung Ten West Link wurde in diesem Jahr in Betrieb genommen und erweitert das westliche Stromnetz um 3.000 MW erneuerbarer Energie. Auch das Kernkraftwerk Diablo Canyon in Kalifornien wird dank des Programms für zivile Nuklearkredite weiter betrieben.   

• Mittlerer Westen/Plains: Indiana, Iowa, Michigan und Wisconsin sind Empfänger von R-STEP-Mitteln zur Unterstützung der Planung, Standortwahl und Genehmigung von Großanlagen für erneuerbare Energien. Ein Unternehmen aus Wisconsin, die Eaton Corporation, ist ebenfalls Empfänger eines 48c-Zuschusses des DOE für Netzkomponenten und -modernisierung. Das DOE finanziert das Southline Transmission Project von Arizona nach New Mexico im Rahmen des TFP-Programms. Das DOE hat außerdem fünf NIETCs für den Mittleren Westen und die Plains vorgeschlagen, die die interregionale Kapazität im Mittleren Westen und in den Plains erheblich steigern würden. 

• Golfküste: Mississippi erhielt einen R-STEP-Preis zur Förderung der Entwicklung von Solarenergie in großem Maßstab. Einrichtungen in Texas, Louisiana und Alabama erhielten vom DOE 48c-Gutschriften in Millionenhöhe für Netzkomponenten und -modernisierung, und Einrichtungen in diesen Staaten erhielten auch Mittel im Rahmen von REAP für Projekte zur Nutzung erneuerbarer Energien im ländlichen Raum, wobei eine beträchtliche Anzahl von Projekten in Texas ausgewählt wurde.  
• Ostküste: Eine Kooperation aus North Carolina und South Carolina erhielt R-STEP-Mittel für die Einrichtung eines Zentrums für technische Hilfe und Bildung, um auf Bedenken bei Energieplanungsprozessen zu reagieren. Einrichtungen in Pennsylvania, Maryland, North Carolina und Florida wurden für 48c-Gutschriften in Millionenhöhe ausgewählt, darunter das Pennsylvania-Projekt für Prysmian zur Unterstützung der Stromübertragung. Das DOE hat außerdem vier NIETC-Koordinatoren in den mittelatlantischen Staaten und Neuengland vorgeschlagen, um die interregionale Kapazität zu erhöhen. Mehrere Bundesstaaten erhielten TSED-Zuschüsse für Standortwahl und Genehmigungsverfahren sowie für Maßnahmen zur wirtschaftlichen Entwicklung, andere erhielten Mittel aus der zweiten Runde des GRIP. Die Neuenglandstaaten wurden ausgewählt, um als Region 389 Millionen Dollar an GRIP-Mitteln zu erhalten.

Die Karte in der Abbildung unten hebt die jüngsten Projektankündigungen in den USA im Rahmen einiger der wichtigsten Bundesfinanzierungsprogramme zur Dekarbonisierung des Energiesektors hervor. 

Abbildung 2. Vom Bund finanzierte Projekte zur Dekarbonisierung des Stromsektorsaa wie auf CATFdargestellt. Gebaut für die Ewigkeit: Klimafortschritt in Ihrer Nähe Karte

2025 und danach: Wie geht es weiter?  

Obwohl die Bundespolitik und die Finanzierung vorhanden sind, wird saubere Energie nicht schnell genug eingesetzt, um die Dekarbonisierung bis 2050 zu erreichen. Es bedarf koordinierter Anstrengungen von Bundes- und Landesbehörden, Gemeinden, Stammesregierungen und privaten Einrichtungen, um saubere Energielösungen zu implementieren und neue Erzeugungsanlagen an das Stromnetz anzuschließen.

Föderale Maßnahmen 

Wir brauchen eine Führungsrolle auf Bundesebene, um die Planung und den Ausbau der zwischenstaatlichen Übertragungsnetze zu unterstützen, die Standortwahl und die Erteilung von Genehmigungen freizugeben und das staatliche Beschaffungswesen zu nutzen, um die Nachfrage nach sauberem Strom zu steigern. Zusätzliche Bundesmittel für Netzverbesserungen und -ausbau sind notwendig, um kohlenstoffarme Energiequellen an das Netz anzuschließen, auch in ländlichen Gemeinden, die nur begrenzt Zugang zu sauberen Energieoptionen haben. 

Die Bundesregierung sollte weiterhin in kohlenstoffarme Energielösungen investieren, um die Emissionen in den USA zu reduzieren. Im Gegensatz zu Solar- und Windenergie, die bereits gut kommerzialisiert sind, benötigen Technologien, die eine kontinuierliche, zuverlässige Versorgung mit sauberer Energie bieten können, wie z. B. geothermische Energie aus superheißem Gestein und Kernenergie (sowohl Kernspaltung als auch Kernfusion), beträchtliche staatliche Investitionen und Partnerschaften mit dem privaten Sektor, um neue Technologien zu erproben und zu demonstrieren und die notwendigen regulatorischen und marktwirtschaftlichen Voraussetzungen für ihren Erfolg zu schaffen.

Die EPA hat im April die Grenzwerte für die Kohlenstoffverschmutzung in bestehenden Kohlekraftwerken und neuen Gaskraftwerken festgelegt. Als Nächstes muss die EPA Emissionsrichtlinien für bestehende Gaskraftwerke vorschlagen, was noch in diesem Jahr geschehen soll. CATF wird diese Fortschritte verfolgen, um sicherzustellen, dass die Vorschriften ein integraler Bestandteil der Emissionsreduzierung im Energiesektor bleiben. 

Staatliche und lokale Maßnahmen 

Die Staaten haben auch politische Optionen, um die Bundesfinanzierungsmöglichkeiten zu maximieren und den Übergang zu sauberer Energie anzuführen. Sie können weiterhin ihre bestehenden Standards für saubere Elektrizität oder Ziele annehmen und verstärken, die rigorose Umsetzung von Strategien für saubere Energie durch öffentliche Versorgungsunternehmen und Umweltbehörden sicherstellen und mit ISO/RTOs, Bundes- und Lokalregierungen, Entwicklern und anderen Interessengruppen zusammenarbeiten, um Emissionsreduzierungen zu erreichen. Die Staaten können bei der Unterstützung der Standortwahl und der Genehmigung neuer Ressourcen eine führende Rolle spielen und dabei auch auf die Belange der Gemeinschaft eingehen. Die Staaten können Möglichkeiten zur Integration verschiedener sauberer Energielösungen in ihr Energieportfolio prüfen, die innerstaatliche Übertragungsplanung unterstützen, eine führende Rolle bei der umweltfreundlichen Beschaffung übernehmen und mit anderen Staaten bei der zwischenstaatlichen, regionalen und interregionalen Übertragungsplanung zusammenarbeiten. 

Versorgungsunternehmen und Energieentwickler müssen die Produktion, den Kauf und die Nutzung von sauberem Strom durch Investitionen in saubere Energie- und Übertragungsprojekte beschleunigen. Die Versorgungsunternehmen sollten die verfügbaren Bundesmittel und Steuergutschriften nutzen, um in saubere Energielösungen und den Netzausbau zu investieren, die für die Dekarbonisierung des Stromsektors erforderlich sind. Die Versorgungsunternehmen sollten ihre langfristigen integrierten Planungsprozesse nutzen, um die Möglichkeiten sauberer Technologien zu bewerten und den Kunden die Wahl zu lassen, ihre Energieversorgung zu diversifizieren. Wo immer möglich, sollten sich die Versorgungsunternehmen abstimmen, um Auftragsbücher für neue Technologien zu erstellen und so die Kosten für deren Einführung zu senken. Entwickler von kohlenstoffärmeren Energien können die großzügigen Steuergutschriften für die Produktion nutzen, um eine wettbewerbsfähige Versorgung mit sauberer Energie aufzubauen.

Die USA brauchen strengere Treibhausgasbilanzierungsprotokolle, damit Unternehmen ihre Emissionen aus der Stromnutzung senken können, einschließlich Aktualisierungen der Scope-2-THG-Bilanzierung. Eine bessere Bilanzierung und Offenlegung könnte die Art und Weise ändern, wie große Stromabnehmer Anreize und Anerkennung für den Kauf sauberer Energie erhalten und ihren Einfluss auf die Dekarbonisierung des Stromnetzes erhöhen. Unsere Empfehlungen finden Sie hier und hier.  

CATFDie Empfehlungen der Kommission für die Beschaffung von kohlenstofffreiem Strom auf Bundesebene finden Sie hier. CATFDie Empfehlungen der Kommission zur Beschleunigung der Übertragung und Genehmigung sind hier zu finden. 

Weitere Informationen über die Finanzierung von Emissionssenkungen im Energiesektor und über verfügbare Bundesmittel finden Sie in unserem U.S. Implementation Resource Hub.