Greenhouse gas emissions and energy intensity of the transport sector

Abstract

Esta tesis analiza el tema del transporte y la presión medioambiental a través de tres variables relacionadas: las emisiones, la actividad y la intensidad energética del transporte. El Capítulo 2 analiza la importancia de la población, la actividad económica, el volumen de transporte y las características estructurales de la actividad de transporte —intensidad energética del transporte, participación de los diferentes modos de transporte y participación de las diferentes fuentes energéticas— como factores explicativos de las emisiones de GEI de la actividad de transporte en la Unión Europea-28 entre 1990-2014. El análisis se basa en el modelo STIRPAT, que se amplía para investigar el impacto en las emisiones del transporte de los cambios en dicha actividad y en los del conjunto de la economía. Utilizando técnicas econométricas de datos panel, se identifica la importancia de cada factor explicativo y el impacto de su cambio en las emisiones. El Capítulo 3 estudia el impacto del sector del subsistema de transporte y almacenamiento en las emisiones de GEI de la economía mediante el análisis de subsistemas basado en el modelo input-output de Ghosh. Esta nueva metodología tiene en cuenta toda la actividad del subsistema y no solo la actividad vinculada a su demanda final. Asimismo, las emisiones totales del subsistema se descomponen en cuatro componentes explicativos: el componente escala, el componente interno neto, el componente feed-back y el componente spillover, con el objetivo de conocer las interrelaciones en términos de emisiones entre los subsectores del subsistema y entre estos y la actividad del resto de sectores de la economía. La metodología se aplica empíricamente al sector del transporte y almacenamiento en España en 2014. El Capítulo 4 examina los factores que han influido en la tendencia de la intensidad energética del transporte de mercancías por carretera español durante el período 1996-2012. Se adapta la metodología ASIF con el fin de estudiar la intensidad energética y se completa el estudio con un análisis de descomposición LMDI. Además, el cambio en la intensidad energética se analiza cuantificando la contribución de cada mercancía transportada a través de la metodología de la atribución de cambios en los índices Divisia. Los tres capítulos principales de esta tesis ofrecen varias contribuciones. El Capítulo 2 desarrolla metodológicamente el modelo STIRPAT al aplicar al estudio de las emisiones del transporte la participación de los diferentes modos de transporte y la participación de las diferentes fuentes de energía. En segundo lugar, contribuye a analizar empíricamente las emisiones de GEI del sector del transporte en la Unión Europea en el período 1990-2014. En tercer lugar, evalúa la efectividad potencial de las acciones promovidas en el Libro Blanco del Transporte de 2011. El Capítulo 3 desarrolla metodológicamente el modelo de subsistemas input-output desde la perspectiva de la oferta y este se amplía con el fin de estudiar el impacto medioambiental de sustancias contaminantes. En segundo lugar, ofrece una contribución empírica, ya que aplica el modelo al análisis de los efectos de la actividad del sector de transporte y almacenamiento en las emisiones de GEI de la economía en España en 2014. Finalmente, el Capítulo 4 adapta la metodología ASIF a fin de investigar la intensidad energética del transporte de mercancías por carretera y amplía el análisis mediante la descomposición LMDI. En segundo lugar, identifica el grado en que cada mercancía contribuye al cambio en la intensidad energética a través de la metodología de la atribución de cambios en los índices Divisia. En tercer lugar, investiga empíricamente la intensidad energética del transporte español de mercancías por carretera en el período 1996-2012.

This dissertation analyses the topic of transport and environmental pressure through three closely related issues —transport GHG emissions, transport activity, and transport energy intensity. Chapter 2 analyses the importance of population, economic activity, transport volume, and structural characteristics of transport activity —in terms of transport energy intensity, of transport modes' share, and of energy sources’ mix— as driving factors of GHG emissions in transport activity in the European Union over the period 1990–2014. The analysis is based on the STIRPAT model, which is broadened to investigate in depth the impact on transport emissions of changes in the transport activity and in the whole economy. Using panel data econometric techniques, the significance of each factor and the impact of its change on emissions are identified. Chapter 3 studies the impact of the transport and storage subsystem sector on GHG emissions of the whole economy by using input–output subsystems analysis based on the Ghosh model. This new methodology that is developed in the chapter takes into account the whole activity of the subsystem and not only the activity linked to its final demand. Additionally, in the aim of learning the interrelations in terms of emissions between the subsectors of the subsystem and between them and the activity of the rest of the sectors of the economy, total emissions of the subsystem are decomposed into four explanatory components. These are scale component, net own internal component, feed-back component, and spillover component. The methodology is applied to the Spanish transportation and storage sector in 2014. Chapter 4 examines the factors that have influenced the energy intensity trend of the Spanish road freight transport of heavy goods vehicles over the period 1996–2012. The ASIF methodology is adapted to study it, and the chapter uses multiplicative LMDI decomposition analysis. Additionally, the change in energy intensity is analyzed in more depth by quantifying the role of each commodity transported using the methodology of the attribution of changes in Divisia indices. The three main chapters of this dissertation offer various contributions. Chapter 2 develops methodologically the STIRPAT model since it adds as driving factors of transport emissions the modal share and the energy consumption mix. Second, it empirically contributes to analyze the GHG emissions of the transport sector in the European Union in the period 1990–2014. Third, it evaluates the potential effectiveness of the actions promoted in the 2011 Transport White Paper. Chapter 3 develops methodologically an input–output subsystems model from the supply perspective and expands it in order to study the environmental impact of polluting substances. Second, it offers an empirical contribution, as it applies the preceding model with the purpose of studying the effects of the activity of the transportation and storage sector on GHG emissions of the whole economy in Spain in 2014. Finally, Chapter 4 adapts the ASIF methodology to energy intensity in the road freight transport and enhances it by applying decomposition analysis. Second, it identifies the degree to which each transported commodity has contributed to the change in energy intensity through the methodology of attribution of changes in Divisia indices. Four, it provides an empirical contribution through the analysis of energy intensity of Spanish road freight transport of heavy goods vehicles over the period 1996–2012.