MEUNIER Guy

Les enjeux de développement humain et de réduction du changement climatique sont liés et les infrastructures- bâtiments et ouvrages de génie civil - sont essentielles pour atteindre conjointement ces objectifs. Elles fournissent des services répondant aux besoins sociétaux mais cette fourniture est aujourd’hui insuffisante et intensive en émissions de CO2 au niveau de leur usage et de leur construction. Toutefois, leur dynamique est soumise à des contraintes techniques, économiques et institutionnelles. Dans cette thèse, j’étudie la manière dont l’évolution des stocks globaux d’infrastructures peut permettre de concilier besoins de développement et réduction des émissions de CO2. Je me concentre sur trois points de tension : (i) le verrouillage carbone - l’inertie sur la réduction des émissions futures - induit par le développement à court terme, (ii) le financement limité pour l’investissement et (iii) l’espace carbone pour un développement suffisant des infrastructures de base. Cette thèse apporte une contribution en mettant en lumière certaines conditions à assurer pour que les infrastructures ne limitent pas la faisabilité de la conciliation climat-développement.Premièrement, j’effectue une revue systématique de la littérature sur le verrouillage carbone induit par les infrastructures. J’utilise une approche d’apprentissage machine supervisé pour sélectionner les articles pertinents. Je synthétise selon les secteurs et zones géographiques les quantifications existantes de verrouillage carbone, les indicateurs utilisés pour le mesurer et les énoncés mentionnant des implications politiques pour en sortir. Je montre que les centrales électriques au charbon contribuent fortement au verrouillage carbone global et sont exposées au risque d’actifs échoués du fait du retrait anticipé. […] Il est nécessaire d’assurer la légitimité et la stabilité sur le long terme de ces dernières ainsi que la coordination entre les secteurs d’infrastructures. La tarification du carbone ne doit pas être le seul instrument utilisé et doit être complétée par la réglementation et un soutien financier au déploiement du capital bas-carbone.Ensuite, je quantifie les besoins d’investissements en infrastructures de transport au regard de différents niveaux d’ambitions climatiques. Je construis des scénarios socio-économiques avec un modèle d’évaluation intégré qui représente explicitement le secteur des transports. Je développe un module pour quantifier les besoins d’investissement en cohérence avec les scénarios de mobilité. J’applique une analyse de sensibilité globale pour identifier les déterminants des besoins d’investissements. Je montre que les besoins d’investissements se réduisent avec l’augmentation de l’ambition climatique mais représentent des montants importants par rapport aux niveaux historiques et aux besoins dans les autres secteurs. Les niveaux d’utilisation du réseau ferré et les coûts de construction des routes sont des facteurs déterminants et pourraient être des leviers à activer pour favoriser les trajectoires bas-carbone à cout réduit.Finalement, j’évalue si un niveau élevé d’accès à 5 services essentiels - électricité, eau, habitat, assainissement et transport - peut être fourni à l’échelle mondiale sans compromettre les objectifs d’atténuation du climat. Je quantifie dans chaque pays les besoins en ciment et acier sur la base des tendances historiques. J’estime ensuite les émissions de CO2 associées à la fabrication de ces matériaux en intégrant les facteurs d’influence tels que les technologies de production, la structure du commerce international et les mesures d’atténuation dans ces industries. Je montre qu’offrir un accès élevé à l’assainissement et aux transports peut entrer en conflit avec les trajectoires bas–carbone envisagées. Ces résultats suggèrent la nécessité d’une limitation de l’usage de ciment et d’acier et d’efforts supplémentaires de réduction des émissions dans les pays développés.

La thèse s’intéresse aux émissions de CO2 des transports en France. Elle questionne l’alignement des politiques publiques et des évolutions actuelles, avec l’objectif d’atteindre la neutralité carbone en France en 2050. A cet horizon, la stratégie nationale bas-carbone vise une sortie quasiment totale du pétrole, en misant sur 5 leviers : la modération de la demande de transport, le report modal, un meilleur remplissage des véhicules, l’efficacité énergétique, et la décarbonation de l’énergie. La thèse étudie (1) l’évolution de ces leviers par le passé, (2) leur évolution possible d’ici 2050, (3) l’importance de la vitesse des mobilités, et (4) les implications pour les politiques publiques. Il en ressort que l’accélération des transports et l’augmentation de la demande qu’elle a permise, ont fortement tiré les émissions vers le haut sur la fin du XXème siècle. Depuis le tournant du millénaire, ces variables sont plus stagnantes, par la combinaison de facteurs structurels orientés vers leur saturation, et de facteurs conjoncturels tels que la hausse des prix du pétrole et la mise en place des radars. A l’avenir, de fortes évolutions technologiques et de sobriété seront indispensables pour atteindre la neutralité, nécessitant des ruptures par rapport aux trajectoires actuelles.

Il s'agit d'un commentaire sur l'article d'Irz et al. (2015) dans ce journal, sur les recommandations nutritionnelles. Irz et al. (2015) proposent de calculer le coût d'une contrainte nutritionnelle comme la perte de surplus des consommateurs, dérivée de leurs choix observés. En introduisant des biais comportementaux dans une version étendue de leur modèle, je montre que la méthodologie qu'ils proposent suppose implicitement que les choix alimentaires des consommateurs n'impliquent aucune considération de santé. Le coût par année de vie ajustée à la qualité qu'ils calculent devrait être corrigé par la taille du biais des consommateurs pour être comparé aux évaluations de référence.

Cette thèse couvre deux sujets : le dessin des permis à polluer et la gestion des déchets. Le premier chapitre analyse la mise en œuvre des permis à polluer. Le chapitre se concentre sur les impacts de la distribution liés à la sévérité de l’allocation gratuite basée sur la production courante quand deux secteurs sont couverts par le marché des permis et le plafond reste constant. Un nouveau type d’augmentation des profits dans les secteurs qui ne sont pas exposés à la concurrence internationale a été démontré théoriquement. Le deuxième chapitre traite la question de la différenciation de l’allocation des permis dans les différentes régions, liée à la possibilité des entreprises à délocaliser. Les conditions dans lesquelles le bien-être décroît avec la délocalisation sont déterminées. Dans ce cas, des distributions gratuites de permis peuvent être utilisées pour éviter la délocalisation des entreprises. Le troisième chapitre compare l’efficacité des programmes de la responsabilité élargie du producteur (REP) avec l’efficacité d’une ex-ante taxe. La taxe permet plus de flexibilité ex-ante quant aux conditions du marché, mais la REP permet plus d’adaptation ex-post aux réalisations des coûts. Ainsi, l’efficacité relative de la REP augmente avec l’incertitude des coûts et la compétitivité du marché.

Nous étudions les marchés de permis de pollution dans lesquels une fraction des permis est allouée aux entreprises en fonction de leur production. Les allocations basées sur la production, qui font l'objet d'une attention croissante dans la conception des marchés du carbone dans le monde (par exemple, en Europe, en Californie, en Nouvelle-Zélande), s'avèrent optimales en cas de volatilité de la demande et de l'offre, malgré les distorsions de production qu'elles peuvent créer. Dans un marché qui couvre de multiples secteurs, la conception optimale combine des permis mis aux enchères avec des allocations basées sur la production qui sont spécifiques à chaque secteur et augmentent dans sa volatilité. Lorsque les entreprises sont mieux informées sur ces dernières ou doivent s'auto-sélectionner, le régulateur a recours à certaines allocations gratuites (c'est-à-dire forfaitaires) pour trier les entreprises. (C) 2017 Elsevier Inc. Tous droits réservés.

Pas de résumé disponible.

L'affiliation correcte pour Anna Creti est : Université Paris-Dauphine, Université de recherche PSL, LEDa, CGEMP, 75016 Paris, France.

Nous considérons un modèle d'équilibre partiel pour étudier l'élimination progressive optimale des biens polluants par des biens verts. Le coût de production unitaire des biens verts implique la convexité et l'apprentissage par la pratique. Le coût total pour le planificateur social comprend le coût privé de production et le coût social du carbone, supposé exogène et croissant au taux d'actualisation social. Sous ces hypothèses, le problème d'optimisation peut être décomposé en deux questions : (i) quand lancer un programme donné. (ii) à quel rythme la transition doit être achevée, c'est-à-dire la conception d'un calendrier de transition en tant que tel. La première question peut être résolue à l'aide d'un indicateur simple interprété comme le MAC de l'ensemble du programme, éventuellement non optimal. Le cas des véhicules à hydrogène (Fuel Cell Electric Vehicles) offre une illustration de nos résultats. En utilisant des données du marché allemand, nous montrons que la trajectoire 2015-2050 prévue par l'industrie serait cohérente avec un prix du carbone à 52(sic)/t. Le coût de transition pour atteindre un parc de 7,5 M de voitures en 2050 est estimé à 21,6 milliards (sic) soit, à JEl 4% de taux d'actualisation, 115 (sic) par an pour chaque véhicule ce qui permettrait de réduire 2,18 tCO(2) par an.

Les allocations basées sur les résultats (OBA) sont généralement utilisées dans les systèmes d'échange de quotas d'émission (ETS) avec un plafond fixe pour atténuer les fuites dans les secteurs à risque. Des travaux récents ont montré qu'elles peuvent également améliorer le bien-être sur des marchés soumis à des chocs d'offre et de demande en introduisant une certaine flexibilité dans le plafond total, ce qui permet d'obtenir un prix du carbone plus proche du dommage marginal. Nous étendons les travaux précédents pour inclure simultanément les fuites et la volatilité. Nous étudions comment les permis OBA peuvent être mis en œuvre dans le cadre d'un plafond global qui peut changer avec le niveau de production, contrairement à une conception qui déduit les permis OBA de l'allocation globale de permis comme c'est la pratique actuelle dans l'EU-ETS et en Californie. Nous montrons que l'introduction de permis OBA tout en gardant le plafond global fixe ne ferait qu'augmenter les fluctuations de prix et induirait de graves pertes de bien-être pour les secteurs non OBA.

Cet article analyse si la présence d'une deuxième externalité non réglementée influence le choix entre un instrument de prix et un instrument de quantité pour traiter une externalité. L'auteur étudie une situation dans laquelle deux biens génèrent conjointement une externalité mais où seul l'un d'entre eux est réglementé. Les deux instruments diffèrent en raison de la présence d'une incertitude concernant la valeur privée des deux biens. Ignorer le bien non réglementé et appliquer le résultat classique de Weitzman sur la comparaison des pentes du bénéfice et du coût marginaux pourrait être trompeur en raison du caractère aléatoire de la quantité du bien non réglementé. Outre la pente relative du dommage marginal, la substituabilité et la distribution des chocs jouent un rôle dans la comparaison. S'il y a un effet cocktail et que les quantités des biens réglementés et non réglementés sont négativement corrélées, ce qui se produit s'ils sont substituables, cela renforce l'intérêt d'un instrument de prix. En outre, si les deux biens sont des substituts faibles avec des demandes corrélées, la variance de la quantité du bien non réglementé est plus importante dans le cadre d'un quota que d'une taxe, ce qui renforce encore l'attrait de l'instrument fiscal.

Nous analysons l'impact du canal de production des marques de distributeur sur l'innovation. Un détaillant peut choisir soit d'intégrer en amont une petite entreprise (internalisation), soit de s'appuyer sur un fabricant de marque nationale (externalisation) pour produire sa marque de distributeur. L'arbitrage entre les stratégies d'internalisation et d'externalisation est un choix entre trop ou trop peu d'innovation (c'est-à-dire d'investissement dans la qualité) sur la marque de distributeur. En cas d'internalisation, un effet d'option externe conduit le détaillant à surinvestir pour accroître sa puissance d'achat. En cas d'externalisation, un effet de rétention conduit à un sous-investissement. En outre, la sélection du fabricant de la marque nationale peut créer des économies d'échelle qui stimulent l'innovation.

On pense que l'incertitude de la demande influence les décisions irréversibles en matière de capacité. Supposons que la demande locale puisse être satisfaite par la production nationale (rigide) ou par les importations (flexibles). Cet article montre que la capacité nationale optimale est soit croissante soit décroissante avec l'incertitude de la demande, en fonction du niveau relatif des coûts de la production nationale et des importations. Nous testons cette relation à l'aide de données provenant de l'industrie américaine du ciment, dans laquelle la différence de coût marginal entre la production nationale et les importations varie selon les marchés locaux américains, car le ciment est coûteux à transporter par voie terrestre. Les données de l'industrie de 1999 à 2010 sont conformes aux prédictions du modèle. L'introduction de deux technologies dans l'ensemble de production - une rigide et une flexible - est cruciale pour comprendre la relation entre le choix de la capacité et l'incertitude dans cette industrie, car il n'existe aucune relation entre ces deux variables dans les données américaines agrégées. Notre analyse révèle que la relation est négative dans les districts côtiers, et nettement plus positive dans les districts enclavés.

Nous analysons les effets d'une politique environnementale sur la diffusion d'une technologie propre. Par rapport aux articles précédents, nous considérons que les entreprises polluantes sont des concurrents sur le marché de la production et nous analysons les effets de la politique sur la part des entreprises adoptantes dans l'économie. Nous montrons que cette part n'est pas monotone avec la rigueur de la politique environnementale. Nous comparons également les effets d'une taxe sur les émissions et de permis de polluer négociables et nous montrons que, selon la rigueur de la politique, la taxe ou les permis entraînent un degré plus élevé d'adoption de technologies.

Cet article analyse le choix d'un portefeuille de technologies par des entreprises ayant une aversion au risque. Deux technologies avec des coûts marginaux aléatoires sont disponibles pour produire un bien homogène. Si les risques associés aux technologies sont corrélés, les entreprises peuvent investir dans une technologie dont le rendement attendu est négatif ou, au contraire, ne pas investir dans une technologie dont le rendement attendu est positif. Si la technologie dont le coût attendu est le plus faible est plus risquée que l'autre technologie, alors cette technologie "à faible coût" sera éliminée du portefeuille de l'entreprise si les risques sont fortement corrélés. Avec une concurrence imparfaite, les portefeuilles des entreprises sont différents, et la différence de tolérance au risque peut expliquer la spécialisation complète de l'industrie : Les entreprises les moins averses au risque utilisent la technologie à faible coût, et les entreprises les plus averses au risque utilisent la technologie moins risquée à coût plus élevé.

La compétitivité et les fuites de carbone sont des préoccupations majeures pour la conception des marchés de permis d'émission de CO2. En l'absence d'une taxe carbone mondiale et d'ajustements carbone aux frontières, l'allocation basée sur la production est une troisième meilleure solution et est effectivement mise en œuvre (Australie, Californie, Nouvelle-Zélande). L'UE a suivi une voie différente. Les quotas gratuits sont alloués aux capacités existantes ou nouvelles en proportion d'un point de référence, indépendamment de la production réelle. Cet article compare ces deux systèmes dans un cadre formel et montre que le système optimal est en fait une combinaison des deux systèmes, ou une allocation basée uniquement sur la production si l'incertitude est limitée. Une hypothèse clé de notre analyse est que la pression des importations à court terme dépend à la fois des capacités existantes et du niveau de la demande, ce qui est typique des secteurs à forte intensité de capital et au commerce international. Un calibrage du modèle est utilisé pour discuter du système de l'UE pour le secteur du ciment dans la troisième phase de l'EU-ETS (2013-2020). Cela permet de quantifier les différentes politiques en termes de bien-être, d'investissement, de production, de bénéfices des entreprises, de recettes publiques et de fuites.

Pour les biens industriels à forte intensité de carbone et faisant l'objet d'échanges internationaux, une augmentation unilatérale du prix du CO2 au niveau national peut entraîner une réduction de la production nationale mais une augmentation des importations. Dans des secteurs comme l'électricité, le ciment et l'acier, les flux commerciaux résultent davantage de déséquilibres régionaux à court terme entre l'offre et la demande que de la concurrence internationale. Cet article formalise cette observation empirique et caractérise son impact sur les fuites de carbone. Les entreprises nationales investissent dans des usines nationales dans des conditions de demande intérieure incertaines. Puis, au fur et à mesure que l'incertitude s'installe, elles peuvent approvisionner le marché national à partir de leurs usines nationales ou des importations. Nous prouvons qu'il n'y a pas de fuite à court terme (sans ajustement de capacité) mais qu'il y en a à long terme (avec ajustement de capacité). En outre, plus l'incertitude est grande, plus les fuites sont importantes. Nous caractérisons également l'impact de l'incertitude sur les taux de répercussion (à court et à long terme) du prix du carbone. Dans la section finale, nous discutons des implications de ces résultats pour l'évaluation des politiques climatiques.

Le dilemme politique présenté par le déploiement de technologies à faible émission de carbone (LCT) de grande taille est analysé à l'aide d'un modèle dynamique simple pour étudier la relation entre les investissements irréversibles et l'apprentissage par la pratique dans un contexte d'incertitude exogène sur le prix du carbone. Il est démontré que dans certains cas, lorsque l'on attend des informations sur le prix futur du carbone, l'effet d'irréversibilité se maintient et moins d'usines LCT devraient être développées. Dans d'autres cas, ce résultat est inversé, et l'acquisition d'informations peut justifier le déploiement précoce de LCT. En particulier, le raisonnement marginal est limité lorsque l'apprentissage par la pratique, et plus généralement le changement technique endogène, est considéré. Lorsque l'acquisition d'informations est attendue, la politique optimale peut passer d'un optimum de coin sans déploiement de TCL à un optimum intérieur avec un développement strictement positif.

Cet article analyse l'effet du risque et de l'aversion au risque sur le mélange technologique d'équilibre à long terme dans un marché de l'électricité. Il développe un modèle où les entreprises peuvent investir dans des centrales de base avec un coût variable fixe et des centrales de pointe avec un coût variable aléatoire, et où la demande d'électricité varie dans le temps mais est parfaitement prévisible. À l'équilibre, le prix de l'électricité est partiellement déterminé par le coût variable aléatoire et les rendements des deux types de centrales sont négativement corrélés. Lorsque le coût variable de la technologie de pointe est élevé, le rendement des centrales de pointe est faible mais celui des centrales de base est élevé. Les entreprises averses au risque réduisent la capacité de la technologie la plus risquée et développent la capacité de l'autre, par rapport aux entreprises neutres au risque. Dans le cas particulier où une entreprise neutre face au risque investit fortement dans la technologie de base et peu dans la capacité de pointe, une entreprise averse au risque investirait moins dans la technologie de base, augmenterait la capacité de pointe et augmenterait la capacité totale installée.

La libéralisation des secteurs électriques est une réforme majeure d'un secteur clef des économies modernes entamée à la fin du XXème siècle. La mise en place de marchés de l'électricité et le développement de la concurrence soulèvent d'importantes questions pratiques et théoriques quant à l'efficacité de ce mode d'organisation. Alors que dans la plupart des pays d'Europe d'importants investissements en capacités de production sont nécessaires, la thèse analyse les incitations à investir des producteurs dans des situations de concurrence imparfaite. La thèse comporte quatre chapitres rassemblés en deux parties. Le premier chapitre analyse le problème du choix d'un mix technologique pour satisfaire une demande variable par des firmes asymétriques. Le second chapitre porte sur l'interaction entre économie d'échelle et concurrence. Le troisième analyse l'intervention d'une firme publique qui investit pour compenser les défaillances d'investissements des firmes privés. Enfin, le dernier chapitre porte sur les marchés de permis d'émissions et les liens que ceux-ci créent entre des marchés initialement isolés.