« Modèles économie/énergie et débats sur la transition écologique

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1 « Modèles économie/énergie et débats sur la transition écologique
Jean-Charles Hourcade avec Céline Guivarch Cired (Cnrs-Enpc-Ehess-Agro-Cirad) Séminaire Economie de la Transition Energétique (PSE- CES – Cired) 29 Janvier 2014

2 Questions à partir d’une formule simple
Techniques de production PIB Equipements d’usage final Efficacité énergétique Effet de structure Rajouter qqch pour dire que effet de structure peut jouer sur le niveau de Y Substrat matériel de la croissance

3 Styles de Consommation Moteur de la croissance
Des systèmes en interaction: les liens énergie-croissance- mode de développement Styles de Consommation C Productivité générale Marchés de l’énergie + … alimentation, foncier Moteur de la croissance Démographie (niveaux, flux) Epargne, flux de capitaux, systèmes sociaux T Paradigme Technologique L Modèle de Localisation Globalisation et formes d’extraversion des économies

4 Le passé des modèles de l’énergie à gros traits
: ambition de la prévision (économétrie) et ‘saveur’ (Massé) de l’optimum (EFOM, MARKAL) à macroéconomie constante : de la prévision à la prospective échecs de l’économétrie et succès des modèles d’ingénieurs pour ‘prédire’ la demande (MEDEE): le lien énergie-croissance n’est pas une ‘loi naturelle’ (CME 1988) technologies controversées: nucléaire/pluies acides/climat 1980 – 2005: des modèles sectoriels aux modèles d’équilibre général, la ‘revanche inachevée’ des économistes Chocs pétroliers et découverte de l’importance macroéconomique de l’énergie ‘Eco-fiscalités’ Les controverses Bottom-up/Top-down et la question de la demande 2005 : juxtaposition ou hybridation des modèles? (Energy Journal 2008) Citer plan et anti-hasard de Pierre Massé

5 La ‘petite industrie’ existante: entre ingénieurs et économistes
E3MG Bottom - Up Top Down Hybride Edmonds Reilly AIM GCAM ASF WEM TIMER IPAC P ETRO Poles LEAP SGM I MACLIM R MARKAL MESSAGE GET TEESE LDNE New Earth 21 Global 2100 MARKAL MACRO MESSAGE MACRO MERGE CETA DNE21 MARIA GRAPE DICE RICE FEEM DEMETER ENTICE( BR) Connecticut Mod el COMBAT Khana Chapman MIND GREEN EPPA AMIGA GEMINI E3 WO RLDSCAN GTEM EDGE WIAGEM Optimisation du système énergétique Simulation équilibre partiel Croissance optimale Equilibre général récursif Simulatioin O ptimisa t io n

6 “Bottom-up / Top Down”: malentendus et enjeux pour les débats publics
La demande: trends exponentiels vs logistiques: découplage E/PIB ou lien mécanique énergie/croissance? Les potentiels ‘à coûts négatifs’ et le ‘energy efficiency gap’ Doit-on s’occuper des styles de vie? Sont-ils négociables? Incitation par les prix ou les politiques « non prix »? « coûts explicites vs coûts masqués? » Quid des déterminants de l’innovation (niveau et direction) dans des espaces techniques occupés? «Equilibre partiel» versus « Equilibre général »

7 «Equilibre partiel» vs « Equilibre général »: des enjeux sous estimés
Effets de propagation des coûts: Impact immédiat Impact de Moyen Terme fonction de : ‘flexibilité’ du travail, rigidité technique, évolution des marges Changement des prix relatifs et choix techniques en cas de prix élevés du carbone: le piège des « cost curves » La hausse des dépenses d’investissements en énergie: un coût à court terme? Un effet d’éviction sur le progrès technique? un élément de relance? Attention au keynésianisme naïf

8 TES : flux monétaires et ‘conservation de la masse’
Ressources (structure de coût) Matrice IO = CI C G FBCF X Emplois (marchés) L Y + CI = VA + (X-M) + CI  croissance ? Une tentation: simplifier par CI ? Je veux parler de ça avec toi …. À améliorer pour faire apparaître simplement ce qui se passe quand on ‘ simplifie’ par CI Balances : X-M = S-I  flux de Kx ? M

9 Dessines moi une croissance économique … sans consommation intermédiaire (donc sans énergie ni matières premières) …. fonctions de production bien élevées pleine utilisation des facteurs (travail, capital) capital-machine et capital monétaire commensurables pas de ‘capital financier’ progrès technique et convergence économique ?

10 Intégrer l’énergie via une fonction de production sans être ingénieur: cas d’une Cobb-Douglas
Via le lemme de Shepard (théorème de l’enveloppe) on passe de à Et à Impossibilité de représenter des «coûts négatifs » mais très pratique pour qui veut des stratégies agressives de découplage …. au risque de transgresser les lois de la thermodynamique

11 Et pourtant Solow avait bien dit
« […] total-factor-productivity calculations require not only that market prices can serve as a rough-and-ready approximation of marginal products, but that aggregation does not hopelessly distort these relationships […] over-interpretation is the endemic econometric vice » « This ’Wrinkle’ is acceptable only at an aggregate level (for specific purposes) and implies to be cautious about the interpretation of the macroeconomic production functions as referring to a specific technical content » in Solow RM. (1988) « Growth Theory and After », American Economic Review 78(3),

12 And widespread benevolence to compensate the loosers
Croissance à la Solow plus anticipations parfaites: des conséquences remarquées par le GIEC (WG3 4° rapport) « The most ambitious pathways [ ppm CO2] are possible » with a macroeconomic impact comprised between +0.5 and -3% of the GDP in 2030  with technologies currently known and a uniform carbon price between 5 and 80 $/tCO2 in 2030 ‘Most models use a global least cost approach to mitigation portfolios and with universal emissions trading, assuming transparent markets, no transaction cost, and thus perfect implementation of mitigation measures throughout the 21st century.’ (AR4 WGIII SPM Box 3) … a good news subject to a ‘never read’ caveat : … to which one should add: And widespread benevolence to compensate the loosers Il existe de nombreuses barrières à la réalisation des réductions (comportements, institutions, information, incertitudes, inertie, etc.) Il y a une très forte hétérogénéité internationale des coûts de régulation Les modèles se limitent à des hypothèses de premier rang En un mot: - une macroéconomie très simple -> elephant and rabbit stew (Hogan/Manne) ‘idealized transformation pathways’ mais difficulté pour représenter les transitions - souvent, pas d’autres prix que l’énergie - une cause intellectuelle de ‘l’implementation gap’? 12

13 Cf. Texte complet sur le site du séminaire
2. Transitions énergétiques en France : enseignements d’un exercice de prospective nb: hors effets redistributifs (avec Ruben Bibas) Cf. Texte complet sur le site du séminaire

14 ‘Hybridation’ des SAM: réconcilier compta-nat, bilans énergie et indicateurs d’activité

15 Deux approches pour endogénéiser le chgt technique
IMACLIM-R Annual Equilibrium (t0) under constraints Bottom-up modules Annual Equilibrium (t0 +1) under updated constraints Annual Equilibrium (t0 +n) under updated constraints Coal Industry Transport Electricity Transport Agricolture Energy Economic signals (prices, quantities, Investments) Technical and structural parameters (i-o coefficients, population, productivity) Representative agent/ N sectors IMACLIM-S Heterogeneous socio-economic groups/ N’>N sectors Reduced forms of dynamic evolutions Annual Equilibrium (t0) Annual Equilibrium (t0+n)

16 Equilibre statique à Court Terme: coefficients techniques constants
Equilibre statique à Court Terme: coefficients techniques constants - endogénéisation de la mobilité via un budget temps Mobility : time budget, households equipments and infrastructures Energy consuming services : stock of m², electric appliances Households Utility function prices wages income final demand Taxes Exports World goods, services and capital markets Production sectors Under technology and capacity constraints Transfers Imports Fiscal systems 12 regions 10 sectors (5 energy, 3 transports, construction, composite) Public Administration Redistribution & Infrastructures

17 World goods, services and capital markets Public Administration
Equilibre statique à Court Terme: coefficients techniques constants - possibilité de capacités de production excédentaires ou saturées Households Utility function prix salaires demande finale taxes Under or excess capacities Rate of utilisation of the labor force Exports World goods, services and capital markets Production sectors Under technology and capacity constraints Transfers Imports Fiscal systems 12 regions 10 sectors (5 energy, 3 transports, construction, composite) Public Administration Redistribution & Infrastructures

18 Transition énergétique: des ‘outils’ à articuler
P&M du scénario ENCILOWCARB mais sans celles impliquant une mutation comportementale (sobriété, télétravail …) politiques réglementaires (Réglementation thermique du neuf…) incitation financière à la rénovation thermique outils fiscaux (éco-redevance poids lourds et taxe sur le kérosène) Référence Politiques et mesures

19 PM: Performance énergie et ‘environnement’

20 PM: Performance économique et sociale
Période Référence 0.77% 0.83% 0.85% 1.06% PM 0.73% 0.9% 1.15% Taux de croissance annuel moyen du PIB 2015 2020 2030 2040 2050 PM -2 26 183 254 307 Créations d’emplois / référence (en milliers d’équivalents temps plein) Positif à long terme sur PIB et emploi Des frictions gênantes à court terme (nb à balance des paiements constante) Décalage dépenses <-> résultats Rajouter qqch sur Lagandré

21 Transition énergétique: des ‘outils’ à articuler
Taxe carbone Quinet: 32€/tCO2 en 2012, 100€/tCO2 en €/tCO2 en 2050 Recyclage des recettes: 50% en baisse des charges sociales sur le travail (compétitivité) 50% en ‘chèque vert’ aux ménages (soutien au pouvoir d'achat) Référence Politiques et mesures Taxe carbone

22 PM.T: Performance énergie et environnement

23 PM.T : Performance économique et sociale
Période Référence 0.77% 0.83% 0.85% 1.06% PM 0.73% 0.9% 0.90% 1.15% PM.T 0.69% 0.86% 0.87% 1.09% Taux de croissance annuel moyen du PIB 2015 2020 2030 2040 2050 PM -2 26 183 254 307 PM.T 2 5 166 174 202 Créations d’emplois / référence (en milliers d’équivalents temps plein) Effet globalement positif par rapport à la référence, mais … Effet dépressif de la taxe par rapport à PM: propagation des coûts de production insuffisamment contenue par la baisse des charges Impact négatif sur compétitivité internationale et pouvoir d’achat des ménages (biens énergétiques et non énergétiques)

24 Transition énergétique: des ‘outils’ à articuler
Référence Politiques et mesures Taxe carbone Négociations sociales Courbe salaire/chômage traduisant un compromis sur le partage de la baisse des charges «effet compétitivité» vs « effet dépressif» de CT sur la demande domestique

25 PM.TN : Performance économique et sociale
Période PM.T 0.69% 0.86% 0.87% 1.09% PM.TN 0.81% 0.96% 0.88% 1.14% Taux de croissance annuel moyen du PIB du scénario PM.TN 2015 2050 PM.T 2 202 PM.TN 36 628 2015 2050 PM.T -0,3% +8,8% PM.TN +0,5% +11,2% Créations d’emplois / référence (en milliers d’équivalents temps plein) Pouvoir d’achat en bien non-énergétique / Référence La taxe carbone comme marge de manœuvre nouvelle à la négociation sociale via la diversification des bases fiscales Une part de cette marge de manœuvre vient d’importations d’énergie en baisse de 52%, une part de ce que la taxe ‘retombe’ sur les revenus de rente

26 La transition énergétique: des ‘outils’ à articuler
Baisse du risque d’investissement bas carbone (volatilité des prix de l’énergie, demande finale, performances des technologies) Via un système de finance carbone fondé sur une valeur en hausse du carbone évité (cf dernière séance) Référence Politiques et mesures Taxe carbone Outils financiers & Crédibilité du signal Négociations sociales

27 PM.TN.F : Performance économique et sociale
Période PM.TN 0,81% 0,96% 1,37% 1,14% PM.TN.F 0,77% 0,90% 1,43% 1,2% Taux de croissance annuel moyen du PIB du scénario PM.TN 2015 2030 Référence 12 13 PM.TN 22 27 PM.TN.F 32 38 Montants dépensés par les ménages pour construction et rénovation (G€) 2030 2050 PM.TN +0,8 +2 PM.TN.F +1,1 +3 Investissements additionnels / référence (points de PIB)

28 PM.TN.F: Performance énergie et environnement
2010 2050 2025 2025 2025 2050 2025 2050 2050 F4

29 Un nécessaire tuilage des mesures en fonction du déploiement temporel de leurs impacts
Hypothèses Encilowcarb (télétravail …) Moindre mobilité routière (contrôle effets rebond et induction) Référence Politiques et mesures Taxe carbone Outils financiers & Crédibilité du signal Politiques d’infrastructures et mutation des comportements Valeur du carbone à adapter Négociations sociales

30 Taux de croissance annuel moyen du PIB
Scénario PM.TN.F.R.A Période Référence 0.77% 0.83% 1.09% 1.06% PM.TN.F 0,77% 0,9% 1,43% 1,2% PM.TN.F.R.A 0.87% 1.00% 1.46% 1.23% Taux de croissance annuel moyen du PIB F4 atteint avec une taxe de 50€ en 2050 au lieu de 300 Une évaluation très fragile numériquement mais posant le problème de la complémentarité entre le signal prix et la finance carbone et de la temporalité de leur montée en puissance Une question de « tuilage » des mesures

31 Conséquences pour un agenda de recherche en « économie de la transition écologique »

32 Questions de “bonne pratique”
Les scénarios ne devraient pas être là pour accompagner des ‘histoires’ pré-établies Leur rôle est d’expliciter la cohérence de ‘visions’ et ‘conjectures’ et d’en montrer les conséquences ultimes Cela suppose la mise en dialogue de plusieurs champs d’expertise et la reconnaissance de leurs controverses internes un agenda de modélisation non pas guidé par mais ‘à l’écoute’ des positions en présence, …. même ‘mal formées’ Des résultats à mettre en regard des hypothèses institutionnelles implicites des scénarios

33 Au jeu du « points forts/points faibles »
Points forts: des mécanismes montrant la nécessité de coupler le dossier énergie/climat avec: La réforme de la fiscalité et des systèmes financiers La négociation sociale et salariale (chômage, retraites etc …) Les politiques industrielles, urbaines et d’aménagement du territoire Points faibles, des paramètres clefs mal ‘contrôlés’ Emploi: contrôle des hypothèses sur les courbes salaires-chômage compétitivité : paramètres des fonctions d’Armington effets incitatifs’: ‘normes’, prix, baisses du risque d’investissement Des points faibles qui renvoient à trois groupes d’enjeux intellectuels: coûts négatifs et ‘sans-regret’ macroéconomie et croissance interactions entre domaines d’activité et modes de développement

34 Coûts négatifs: une question de rhétorique pas de ‘technique’
No regret is not No pain Des chantiers en économie institutionnelle comparée sur les outils incitatifs Activité économique Q D ’ D' B C  C' C ’ A O ’ O F (Q, E) Réduction des émissions

35 Questions de ‘macro-économie’ … au-delà de Solow
Droit à l’exploration hors du modèle canonique “At short term scales, I think, something sort of ‘Keynesian’ is a good approximation , and surely better than anything straight ‘neoclassical’. At very long time scales, the interesting questions are best studied in a neoclassical framework and attention to the Keynesian side of things would be a minor distraction” ……. “At a five to ten year time scale, we have to piece things together as best as we can, and look for a hybrid model that will do the job” (Solow 2000) “Economic cycles are not optimal responses to random shocks around an optimal pathway”

36 Questions de ‘macro-économie’: du ‘plus simple’ au ‘plus compliqué’
Modes de décision: au-delà des ‘levelized costs’ dans un ‘business context’ de ‘share holder value’, de ‘mark-to-market’ accounting. Intégrer les modes de décision du système financier compétitivité internationale, tissu productif et emploi: au-delà du modèle de l’icerberg, ‘chaînes de valeur’, les distinctions ‘nomades’/sédentaires, les coûts logistiques etc … Emploi, travail: au-delà des courbes salaires-chômage et de la ‘flexibilité’ effets redistributifs : Liens distribution des revenus et modèles de croissance avec identification des vulnérabilités au-delà du revenu Modèles de croissance avec déséquilibres, finance et endogénéisation contrôlée des inerties techniques et institutionnelles Les feedbacks énergie-ressource-croissance: rôle de l’énergie et des ressources et de l’espace dans le «changement technique »

37 Style de développement: l’enjeu d’un langage commun pour mettre fin à l’éclatement des expertises
Styles de consommation Habitat, semi-durables, Tx d’obsolescence des biens Accessibilité et mobilité Utilité constante? Ou préférences induites? Besoins fondamentaux? C Styles technologiques Éco d’échelles vs articulation d’échelles Ménagement des ressources Non Renouvelable, économie circulaire Biotechnologies et information Styles de Localisation Formes urbaines « flux tendus » Littoraux vs intérieur L T R&D … une nouvelle ‘manna from heaven? Questions de bifurcation et de pièges de la ‘valley of death’