CO2 emissions and economic growth: An assessment of the power and transport sectors

Abstract

Esta tese é composta por três capítulos subordinados ao tema da Economia do Ambiente. Nos capítulos 1 e 2 investiga-se empiricamente a existência da hipótese da Curva Ambiental de Kuznets (CAK) para descrever a relação entre as emissões de CO2 e o crescimento económico para Portugal, entre 1960 e 2010. É um estudo inovador, pois além da vertente de âmbito nacional, analisa setorialmente a CAK para os dois principais emissores de dióxido de carbono: o setor da produção de eletricidade e o setor dos transportes. Adicionalmente, são incorporadas no modelo outras variáveis que potencialmente podem ser determinantes para as emissões de CO2, nomeadamente o preço do crude, o preço médio dos combustíveis, a taxa de motorização, a temperatura média e a precipitação média. No capítulo 1 recorre-se à metodologia da cointegração não linear para as formas funcionais quadrática e cúbica, quer em níveis quer em logaritmos naturais. No capítulo 2, utiliza-se a técnica da cointegração com quebras de estrutura desconhecidas para um modelo linear, também em níveis e logaritmos. As duas abordagens econométricas evidenciam resultados distintos. No capítulo 3, desenvolve-se um modelo de Cournot de dois períodos para se aferir o comportamento estratégico dos produtores de eletricidade térmica e de eletricidade produzida a partir de fontes renováveis (E-FER), quando este último, para além da quantidade, tem de decidir o nível de investimento em capacidade instalada para estar disponível no período seguinte. Os resultados são comparados com as soluções do ótimo social.

This thesis consists of three chapters in the field of Environmental Economics. Chapters 1 and 2 investigate the empirical existence of the hypothesis of the Environmental Kuznets Curve (EKC) to describe the relationship between CO2 emissions and economic growth for Portugal between 1960 and 2010. It is an innovative study because it goes beyond the aggregate national data to provide a sectoral analysis of the EKC hypothesis for the two major carbon emitters: the power generation sector and the transport sector. Additionally, we add into the model other variables that can potentially act as determinants of CO2 emissions, namely the price of crude oil, the average price of fuel, the rate of motorization, the average temperature and average precipitation. Chapter 1 uses the non-linear cointegration methodology to analyse both the quadratic and cubic functional forms, in levels or in natural logarithms. Chapter 2 employs the approach of cointegration with unknown structural breaks in a linear model, also at levels and logarithms. The two econometric approaches reveal different results. In Chapter 3, a two-period Cournot model is developed to assess the strategic behaviour of both thermal and renewable electricity (RES-E) producers when the latter, besides quantity, has to make a decision about capacity investment to be available in the next period. The results are then compared with socially optimal solutions.