Estructura productiva, eficiencia energética y emisiones de CO2 en Colombia

Abstract

Esta tesis tiene como objetivo determinar y cuantificar la interrelación entre el consumo de energía, la actividad económica y las emisiones de CO2 en Colombia, en tres capítulos auto contenidos. En el primer capítulo, se analizan los factores determinantes de las emisiones de CO2 y la eficiencia energética durante el período 1971-2010. Para este propósito, se desarrollan dos descomposiciones utilizando el método del Índice Logarítmico Medio de Divisia: la primera, relacionada con las emisiones de CO2 basada en la identidad Kaya, y la segunda relacionada con el consumo de energía primaria por unidad de actividad económica, medida a nivel sectorial. Los resultados muestran que la intensidad energética es el principal factor que explica la disminución de las emisiones de CO2 y la mejora de la eficiencia energética. Los sectores que presentan las mayores reducciones en la intensidad energética son: el sector transporte y el sector industrial. En el último sector, el cambio estructural es favorable a la eficiencia energética. En el capítulo dos, se analiza la relación entre los dos indicadores de presión ambiental (emisiones de CO2 per cápita y el consumo de energía per cápita) y otras variables (como el PIB per cápita y la composición de la energía). También se examina la validez de la hipótesis de la curva de Kuznets ambiental (EKC) para estas presiones ambientales, y se estima la elasticidad ingreso de las emisiones de CO2 y la energía usando un método de simulación. Para lograr estos propósitos, se estiman dos modelos dinámicos de ajuste parcial, uno para las emisiones de CO2 y otro para la energía, ambos para el período 1971-2011. Los resultados sugieren la existencia de un EKC, con los puntos de inflexión de la energía en 2006 y las emisiones de CO2 en el año 2011. Estos patrones apuntan a una posible desvinculación del crecimiento económico y la presión del medio ambiente. Los resultados muestran que, los cambios en la composición de las fuentes de energía aumentan el ahorro de energía y la reducción de las emisiones de CO2. La elasticidad ingreso de energía y las emisiones, a lo largo del período presenta tendencia descendente, y cae a cero en el punto de inflexión de la EKC. En el tercer capítulo, se determinan los sectores clave del consumo de energía primaria, y se realiza un análisis de cambio estructural del consumo de energía primaria considerando los sectores económicos de Colombia, durante el período 1996-2010. Esto se logra, usando un modelo input-output con un enfoque de demanda, y otro enfoque alternativo, del uso de energía. El primer enfoque, muestra que el descenso en el consumo de energía primaria, se explica mejor por la tecnología, mientras que su incremento se explica por los cambios en los niveles de demanda. El segundo enfoque, reitera la importancia del cambio técnico en la reducción del consumo de energía, mientras que la demanda y el uso de la tecnología, dan cuenta del aumento en el consumo de energía. Las elasticidades sectoriales estimadas muestran que los sectores clave para el desarrollo de una política de conservación energética son: el transporte terrestre y los servicios.

This thesis aims to determine and quantify the relationship between energy consumption, economic activity and CO2 emissions in Colombia in three self-contained chapters. In chapter one, factors explaining trends in CO2 emissions and energy efficiency for the period 1971 to 2010 are analysed. For this purpose, two decompositions are developed using the Logarithmic Mean Divisia Index: one for CO2 emissions based on the Kaya identity, and another for primary energy consumption per unit of output or activity, measured at the sectorial level. Results show that energy intensity is the main factor explaining the decline in CO2 emissions and improvement in energy efficiency. Transport and manufacturing are the sectors with the largest reductions in energy intensity. Structural change in the latter sector also helps to improve energy efficiency. In chapter two, the relationship between two environmental pressure indicators (CO2 emissions per capita and per capita energy consumption) and other variables (such as per capita GDP and the composition of the energy) is analyzed. Moreover, the validity of the environmental Kuznets curve hypothesis (EKC) is tested for these environmental pressures. A simulation method is used to estimate the income elasticity of energy and CO2 emissions. For these purposes, two partial adjustment dynamic models are estimated for CO2 emissions and energy for the period 1971-2011. Results suggest the existence of an EKC, with turning points for energy in 2006 and for CO2 emissions in 2011. These patterns point to a possible de-linking of economic growth and environmental pressure. The result reveals that changes in the composition of energy sources has increased energy savings and reduced CO2 emissions. Throughout the period, the income elasticity of energy and emissions presents a downward trend and fall to zero at the turning point of the EKC. Chapter three, determines key sectors of primary energy consumption and analyses structural change in primary energy consumption in Colombian all sectors from 1995 to 2010. This is done using an input-output model applying demand and use of energy approaches. The first approach shows that technology best explains the decline in energy consumption, while its subsequent increase is explained by rises in demand. The second approach reiterates the importance of technical change in the reduction of energy consumption, while demand and the use of technology accounts for the increase in energy use. Estimated sectoral elasticities show that land transport and services are key sectors on which energy conservation policies should focus.