Towards a global carbon market? [Elektronische Ressource] : linking systems, adding sectors / vorgelegt von Christian Flachsland

Christian Flachsland

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• Publié par: technische_universitat_berlin
• Publié le: 01 janvier 2010
• Nombre de lectures: 8
• Langue: English
• Poids de l'ouvrage: 4 Mo

Extrait

Towards a Global Carbon Market?
Linking Systems, Adding Sectors
vorgelegt von
Christian Flachsland
von der Fakultät VI – Planen Bauen Umwelt
der Technischen Universität Berlin
zur Erlangung des akademischen Grades
Doktor der Philosophie
Dr. phil.
genehmigte Dissertation
Gutachter:
Prof. Dr. Ottmar Edenhofer
Prof. Dr. Dirk Messner
Promotionsausschuss:
Prof. Dr. Johann Köppel (Vorsitz)
Prof. Dr. Ottmar Edenhofer
Prof. Dr. Dirk Messner
Tag der wissenschaftlichen Aussprache: 17.12.2010
Berlin 2010
D83Contents
Abstract 7
Zusammenfassung 9
1 Introduction 11
1.1 Physics of climate change 11
1.2 Impacts of climate change 13
1.3 Economics of mitigation 14
1.4 Weighing the options 17
1.5 Cost-effective mitigation policies 21
1.6 Climate policy in a decentralized world 24
1.7 Thesis objective and outline 28
1.8 References 30
2 Architectures for international emissions trading 35
2.1 Introduction 37
2.2 Definitions 38
2.3 Top-Down architectures 39
2.3.1 Global cap-and-trade 39
2.3.2 Kyoto II: global trading with and without caps 40
2.4 Bottom-up architectures 41
2.4.1 Fragmented markets 41
2.4.2 Indirect linking 41
2.4.3 Formal linking 43
2.5 Discussion 44
2.6 Conclusions 46
2.7 References 46
34 Contents
3 To link or not to link 49
3.1 Introduction 51
3.2 Economic implications 52
3.2.1 Short-term efficiency gains 52
3.2.2 Dynamic efficiency 54
3.2.3 Distributional considerations 54
3.3 Political implications 56
3.4 Regulatory 56
3.4.1 Conflicting policy implications 57
3.4.2 Reduced control and regulatory flexibility 58
3.5 Policy application: benefits and disbenefits of a transatlantic link 59
3.6 Conclusions 60
3.7 Notes 61
3.8 References 62
4 Linking carbon markets: a trade-theory analysis 67
4.1 Introduction 69
4.2 Literature Review 71
4.3 Model Definition and Country Specification 73
4.3.1 Model Definition 73
4.3.2 Country Specification 75
4.4 Economic impacts of linking 77
4.4.1 Case 1: EU ETS and China link along X-sectors (symmetric link) 77
4.4.2 Case 2: EU ETS and China link between X and Y sectors (asym-
metric link) 79
4.4.3 Case 3: Symmetric link between EU ETS and China with inten-
sity target in China 80
4.4.4 Case 4: Link between EU ETS and United States ETS 81
4.5 Extension: The case of non-traded goods 82
4.6 Conclusions 84
4.7 Appendix: Proofs 85
4.8 References 93
5 Including road transport to cap-and-trade 99
5.1 Introduction 101
5.2 Market-based versus non-market based instruments 102Contents 5
5.2.1 Arguments against market-based regulation 103
5.3 Taxes versus cap-and-trade 106
5.3.1 Arguments favoring taxes 106
5.3.2 Ar favoring cap-and-trade 107
5.4 Cap-and-trade design 108
5.4.1 Point of regulation 108
5.4.2 Other design features 112
5.5 Economic impacts: the European case 113
5.5.1 Concepts data and scenarios 113
5.5.2 Results 116
5.5.3 Interaction with non-market policies 119
5.6 Conclusions 120
5.7 References 121
5.8 Appendix I 128
5.9 II 131
6 Synthesis and Outlook 133
6.1 Options for an international emission trading regime 133
6.2 Expanding the EU ETS 135
6.2.1 Linking to other systems 136
6.2.2 Adding the road transport sector 138
6.3 Outlook and further research 140
6.4 References 141
Statement of Contribution 145
Acknowledgements 147
Tools and Resources 1496 ContentsAbstract
International emission trading is prominently discussed as a policy instrument for mitigat-
ing global greenhouse gas emissions. The articles assembled in this cumulative thesis aim
at enhancing the understanding of the economic and political implications of this climate
policy approach.
Five potential future international carbon market configurations are identified and ana-
lyzed with regard to their environmental effectiveness, cost effectiveness, and political
feasibility. It turns out that the choice between top-down and bottom-up architectures en-
tails a trade-off between environmental effectiveness on the one hand, and political feasi-
bility on the other. The basic reason is that at least initially a full global trading regime and
the Kyoto approach promise to cover a larger fraction of global emissions, thus enabling
more significant global emission cuts and providing better protection against carbon leak-
age. But while a high participation rate is beneficial from the global environmental point
of view, it complicates political coordination due to the larger number of political parties,
especially regarding the inevitable distributional challenges as well as the need for regu-
latory coordination. Regarding cost effectiveness, bottom-up linking of regional trading
systems is the superior approach.
The analysis of linking regional cap-and-trade systems from a policymaker’s perspective
identifies a number of merits and demerits of this approach. Potential benefits include
standard gains from trade; the possibility of ’anti-leakage’ from linking a sectorally frag-
mented cap-and-trade system to asymmetric sectors in developing countries; enhanced
policy stability by creating an additional vertical layer in the multi-level governance of
domestic emission sources; elimination of competitiveness concerns across linked sys-
tems; and the political signal of a multilateral climate policy initiative. Potential disad-
vantages include welfare losses from deteriorating terms-of-trade and intensification of
disbenefits from suboptimal policies; a range of distributional concerns; and the need for
close regulatory coordination across linked systems and the related loss of souvereignty
due to the inevitable spillovers of regulatory decisions.
Finally, this thesis examines the option of including the road transport sector into cap-
and-trade systems. An empirical analysis of EU ETS road transport inclusion shows that
this option does not raise competitiveness concerns from rising EU allowance prices. The
point of regulation should be chosen upstream.
78 AbstractZusammenfassung
Der internationale Emissionshandel wird prominent als Instrument zur Vermeidung der
globalen Treibhausgasemissionen diskutiert. Ziel der in dieser kumulativen Dissertation
zusammengefassten Artikel ist ein detaillierteres Verständnis der ökonomischen und poli-
tischen Implikationen dieses klimapolitischen Instrumentes.
Die Dissertation identifiziert fünf plausible Szenarien für die Weiterentwicklung des in-
ternationalen Kohlenstoffmarktes und analysiert diese hinsichtlich ihrer Umwelteffek-
tivität, Kosteneffektivität sowie politischen Machbarkeit. Es zeigt sich, dass die Wahl
zwischen top-down und bottom-up Ansätzen einen Zielkonflikt zwischen der Umweltef-
fektivität einerseits und politischer Machbarkeit andererseits aufwirft. Ein umfassendes
globales Handelssystem und der Kyoto-Ansatz können sofort einen Großteil der globalen
Emissionen abdecken, wodurch größere Emissionsreduktionen und ein besserer Schutz
gegen die regionale Verlagerung von Emissionen möglich sind. Doch während eine hohe
Teilnehmerzahl aus Sicht der Umwelteffektivität vorteilhaft ist, erschwert sie die politis-
che Koordination. Probleme entstehen hinsichtlich unvermeidlicher Verteilungskonflikte
sowie der Notwendigkeit internationaler Koordination von regulatorischen Details. Hin-
sichtlich der Kosteneffektivität ist die Option der Verknüpfung regionaler cap-and-trade
Systeme der beste Ansatz.
Die Analyse der Verknüpfung regionaler cap-and-trade Systeme identifiziert eine Reihe
von Vor- und Nachteilen aus der Perspektive regionaler Entscheidungsträger. Po-
tentielle Vorteile sind Effizienzgewinne; die Möglichkeit eines globalen Emissionsre-
duktionseffektes durch Verlinkung sektoral fragmentierter cap-and-trade Systeme mit
asymmetrischen Sektoren in Entwicklungsländern durch den internationalen Güterhan-
del; erhöhte politische Stabilität durch die Einführung einer zusätzlichen vertikalen
Steuerungsebene in der Regulierung heimischer Emissionsquellen; Eliminierung der Be-
fürchtung von Wettbewerbsnachteilen auf Grund asymmetrischer Emissionspreise; und
das politische Signal einer multilateralen klimapolitischen Initiative. Mögliche Nachteile
sind Wohlfahrtsverluste durch verschlechterte terms-of-trade, sowie die Verstärkung neg-
ativer Auswirkungen bereits implementierter suboptimaler Politiken; eine Reihe von
möglicherweise nachteiligen Verteilungswirkungen; und die Notwendigkeit der engen
Koordination der Systemregulierung und der damit verbundene Verlust an Souveränität.
Schließlich wird die Option der Einbeziehung der Straßenverkehrsemissionen in cap-and-
trade Systeme untersucht. Eine empirische Analyse der Einbindung des Straßenverkehrs
in das EU ETS zeigt, dass diese Option keine Gefahren bezüglich der Wettbewerbs-
fähigkeit europäischer Industrien auf Grund steigender Zertifikatspreise birgt. Die Ein-
bindung der Straßenverkehrsemissionen sollte upstream erfolgen.
910 Zusammenfassung