Essays on Energy Economics and Econometrics

This thesis consists of two independent essays that empirically explore different research questions at the intersection of energy economics and climate change. The energy sector is responsible for about three quarters of human greenhouse gas emissions. It is therefore not surprising that numerous policies have been adopted around the world to promote a safe and equitable transition to a net-zero emissions energy system. The underlying idea that connects the following essays is that applied econometric studies and policy evaluation studies can play a key role in shedding light on the realised effects of these policies and thus provide a valuable tool to guide the decarbonisation of the energy sector. The first chapter examines the relationship between electricity liberalisation and the direction of technological change in the electricity sector. Technological change has long been identified as a necessary condition for transitioning to a net-zero emissions energy system while maintaining or improving current living standards. In this chapter, I show that electricity liberalisation can play an important role in steering innovation away from ”dirty” technologies for electricity generation, transmission and distribution and towards ”cleaner” alternatives. Using patent-level quality indicators, I also find that ”clean” energy patents developed in liberalised energy markets tend to be more exploratory (i.e. less incremental), while the same effect is not observed for ”dirty patents”. In the second chapter, a join work with Anna Cret`ı and Marzia Sesini, we examine the impact of bioethanol support in France on wheat consumption and wheat prices and assess its implications for food security. A clear understanding of the relationship between conventional biofuels and food security is important to determine the extent to which these fuels can play a role in decarbonising the transport sector. To date, however, there are few empirical studies examining the relationship between biofuel support policies and food security in European countries. On the one hand, we find that biofuel support in France in the early 2000s led to a significant increase in the amount of wheat used outside the food sector, resulting in a significant decrease in the share of wheat used in the food sector. On the other hand, we find no evidence of an increase in wheat prices. If, as economic theory predicts, higher demand for wheat in the fuel sector puts upward pressure on wheat prices, in our analysis this effect was likely overshadowed by the high volatility of wheat prices worldwide due to the global food crisis of 2007/2008.

Questa tesi è composta da due saggi indipendenti che esplorano empiricamente diverse domande di ricerca all'incrocio tra l'economia dell'energia e il cambiamento climatico. Il settore dell'energia è responsabile di circa tre quarti delle emissioni di gas serra prodotte dall'umanità. Non è quindi sorprendente che in tutto il mondo siano state adottate numerose politiche per promuovere una transizione sicura ed equa verso un sistema energetico a zero emissioni nette. L'idea sottostante che collega i seguenti saggi è che gli studi econometrici applicati e gli studi di valutazione delle politiche possono svolgere un ruolo chiave nel gettare luce sugli effetti effettivi di queste politiche e quindi fornire uno strumento prezioso per guidare la decarbonizzazione del settore energetico. Nel primo capitolo si esamina la relazione tra la liberalizzazione dell'elettricità e la direzione del cambiamento tecnologico nel settore elettrico. Il cambiamento tecnologico è stato a lungo identificato come una condizione necessaria per la transizione verso un sistema energetico a zero emissioni nette, mantenendo o migliorando gli attuali standard di vita. In questo capitolo, si dimostra che la liberalizzazione dell'elettricità può svolgere un ruolo importante nell'indirizzare l'innovazione lontano dalle tecnologie "browh" per la generazione, la trasmissione e la distribuzione di elettricità e verso alternative "green". Utilizzando indicatori di qualità a livello di brevetto, si trova anche che i brevetti legati all'energia "green" sviluppati nei mercati energetici liberalizzati tendono ad essere più esplorativi (ovvero meno incrementali), mentre lo stesso effetto non è osservato per i brevetti "brown". Nel secondo capitolo, in un lavoro congiunto con Anna Cret`ı e Marzia Sesini, si esamina l'impatto del sostegno al bioetanolo in Francia sul consumo di grano e sui prezzi del grano e se ne valutano le implicazioni per la sicurezza alimentare. Una comprensione chiara della relazione tra biocarburanti convenzionali e sicurezza alimentare è importante per determinare fino a che punto questi carburanti possano contribuire a decarbonizzare il settore dei trasporti. Tuttavia, finora, vi sono pochi studi empirici che esaminano la relazione tra politiche di sostegno ai biocarburanti e la sicurezza alimentare nei paesi europei. Da un lato, scopriamo che il sostegno al bioetanolo in Francia nei primi anni del 2000 ha portato a un significativo aumento della quantità di grano utilizzata al di fuori del settore alimentare, con una conseguente diminuzione significativa della quota di grano utilizzata nel settore alimentare. D'altra parte, non riscontriamo alcuna evidenza di un aumento dei prezzi del grano. Se, come prevede la teoria economica, una maggiore domanda di grano nel settore dei carburanti mette sotto pressione al rialzo i prezzi del grano, in questa analisi tale effetto è stato probabilmente eclissato dall'alta volatilità dei prezzi del grano in tutto il mondo dovuta alla crisi alimentare globale del 2007/2008.