Biomass and CCS: The influence of the learning effect

Audrey Laude (1) , Christian Jonen (2)

1 LEO - Laboratoire d'économie d'Orleans [2008-2011]
2 Mathematisches Institut Köln

The combination of bioenergy production and Carbon Capture and Storage technologies (BECCS) provides an opportunity to create negative emissions in biofuel production. However, high capture costs reduce profitability. This article investigates carbon price uncertainty and technological uncertainty through a real option approach. We compare the cases of early and delayed CCS deployments. An early technological progress may arise from aggressive R&D and pilot project programs, but the expected cost reduction remains uncertain. We show that this approach results in lower emissions and more rapid investment returns, although these returns will not fully materialise until after 2030. In a second set of experiments, we apply an incentive that prioritises sequestered emissions rather than avoided emissions. In other words, thiseconomic instrument does not account for CO2 emissions from the CCS implementation itself but rewards all the sequestered emissions. In contrast with technological innovations, this grant is certain for the investor. The resulting investment level is higher, and the project may become profitable before 2030. However, BECCS in bioethanol production does not seem to be a short term solution in our framework, whatever the carbon price drift.

Combiner la production de Bioénergies avec les technologies de Capture et Stockage du Carbone (BECSC) peut permet d'obtenir des émissions négatives lors de la production de bioéthanol. Cependant, les coûts de l'étape de capture sont très élevés et réduisent la rentabilité. Cet article s'intéresse à deux incertitudes : le progrès technique et le prix du carbone, via une approche par les options réelles. Nous comparons les cas d'un développement rapide ou lent du CSC. Un progrès technique précoce peut découler d'une politique intensive d'investissement dans la Recherche et Développement ou dans des projets pilote, mais les réductions de coûts associées demeurent incertaines. Nous montrons que le progrès technique stimule l'investissement dans les émissions négatives mais pas avant 2030. Dans un deuxième ensemble d'expériences, nous appliquons une subvention qui rémunère les émissions séquestrées plutôt qu'évitées. En d'autres termes, cet instrument économique ne prend pas en compte les émissions indirectes issues de l'ajout de la chaîne CSC elle-même, mais il comptabilise toutes les émissions stockées par le processus. A l'inverse des innovations technologiques, cette subvention est sûre pour l'investisseur. La probabilité d'investissement est beaucoup plus élevée et le projet peut être réalisé avant 2030. Cependant, les émissions négatives dans le domaine des biocarburants via les BECSC ne semblent pas être une solution de court terme dans notre cadre d'étude, qu'elle que soit la tendance de prix testée.

Mots clés: Real options; Learning effect; Bioenergy Carbon capture and storage

Mots clés: Options réelles; Progrès technique; Bioénergies et Capture; Transport et Stockage du Carbone.

Domaines: Economies et finances

Audrey Laude, Christian Jonen. Biomass and CCS: The influence of the learning effect. 2011. ⟨halshs-00829779⟩