The dynamics of industrial energy and eco-efficiency performance across Europe

Abstract

This thesis discusses two fundamental research topics in energy and environmental economics. In particular, we investigate issues and worries that are ofinterest to those who want to examine efficiency problems concerning the climate, energy and environmental conditions. This thesis consists of three distinct, but related essays, that concentrate on the industries of the manufacturing sector across European countries from 1995 to 2011 period, whilst their findings and conclusions could be generally implemented from researchers to policy makers. The first part of this doctoral thesis examines the concept of industrial energy efficiency for different European countries. As the economic growth of industries continuously require higher quantities of energy use, policymakers have to set specific industrial energy efficiency targets, rules and obligations so as energy intensity to be reduced and energy efficiency to be improved. Moreover, the investigation of possible factors that could potentially affect the notion of energy efficiency consist a further research question of this thesis. The results of the nonparametric approach indicate that European industrial energy efficiency declines for the majority of industries whilst the consideration that industries confront each other solely on the boundaries of a national level lead easily to overestimated energy efficiency scores. On the other hand, the econometric results suggest that path dependence phenomena and climatic features have a strong relationship with energy efficiency, while energy mix displays both linear and non-linear relationship with it. The second part of this doctoral thesis analyses the levels of eco-efficiency across European industries of the manufacturing sector. The relationship between economic and ecological characteristics is important to be examined in order to evaluate the impact of industrial activities on the environment. Employing a nonparametric approach and taking into account distinct undesirable outputs from the industrial production process, it is revealed that capital and energy intensive industries perform eco-inefficiently. Furthermore, a convergence hypothesis is rejected for European industries suggesting that different steady states exist and separate policies are necessary for every country. The third part of this doctoral thesis investigates further the concept of eco-efficiency. In this sense, we incorporate in our analysis a wider spectrum of scenarios targeting at a more integrated picture regarding industrial eco-efficiency performance. The utilization of a unified technological regime and the investigationof a catch-up hypothesis disclose that the speed of eco-efficiency convergence increases throughout the years whilst the case of CO2 emissions presents an erratic behavior compared to the other undesirable outputs.

Η παρούσα διατριβή ασχολείται με δύο ιδιαιτέρως σημαντικά και επίκαιρα θέματα πάνω στα πεδία των Οικονομικών της Ενέργειας και του Περιβάλλοντος. Ειδικότερα, ερευνούμε ζητήματα και ανησυχίες που σχετίζονται με προβλήματα αποδοτικότητας όσο αφορά το κλίμα, τις ενεργειακές και περιβαλλοντικές συνθήκες. Η διατριβή αποτελείται από τρία ξεχωριστά δοκίμια, που επικεντρώνονται στις βιομηχανίες του μεταποιητικού τομέα σε ολόκληρη την Ευρώπη από την περίοδο 1995 έως 2011, ενώ τα ευρήματα και τα συμπεράσματα θα μπορούσαν γενικά να εφαρμοστούν τόσο από ερευνητές όσο και από τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής. Το πρώτο μέρος αυτής της διδακτορικής διατριβής εξετάζει την έννοια της βιομηχανικής ενεργειακής αποδοτικότητας για διάφορες Ευρωπαϊκές χώρες. Καθώς η οικονομική ανάπτυξη των βιομηχανιών απαιτούν όλο και υψηλότερες ποσότητες ενέργειας, οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής πρέπει να ορίσουν συγκεκριμένους ενεργειακά αποδοτικούς στόχους, κανόνες και υποχρεώσεις, προκειμένου η ενεργειακή ένταση να μειωθεί και να βελτιωθεί η ενεργειακή αποδοτικότητα. Επιπλέον, το ενδιαφέρον που εστιάζεται στους πιθανούς παράγοντες που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τον όρο της ενεργειακής αποδοτικότητας αποτελεί ένα περαιτέρω ερευνητικό ερώτημα αυτής της διατριβής, το οποίο δεν έχει διερευνηθεί σε μεγάλο βαθμό έως τώρα στην βιβλιογραφία. Τα αποτελέσματα της μη παραμετρικής προσέγγισης υποδεικνύουν ότι η Ευρωπαϊκή βιομηχανική ενεργειακή αποδοτικότητα μειώνεται για την πλειοψηφία των βιομηχανιών, ενώ η θεώρηση ότι οι βιομηχανίες αντιμετωπίζουν η μία την άλλη αποκλειστικά σε όρια εθνικού επιπέδου κατευθύνουν εύκολα σε υπερεκτιμημένα αποτελέσματα. Από την άλλη πλευρά, τα οικονομετρικά αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι η πορεία των προηγούμενων ετών και τα κλιματολογικά χαρακτηριστικά έχουν ισχυρή σχέση με την ενεργειακή αποδοτικότητα ενώ το ενεργειακό μείγμα εμφανίζει γραμμική και μη γραμμική σχέση με αυτό. Το δεύτερο μέρος της διατριβής αναλύει τα επίπεδα της οικολογικής αποδοτικότητας σε όλες τις Ευρωπαϊκές βιομηχανίες του μεταποιητικού τομέα. Είναι σημαντικό να εξεταστεί η σχέση μεταξύ οικονομικών και οικολογικών χαρακτηριστικών προκειμένου να αξιολογηθεί η επίδραση των βιομηχανικών δραστηριοτήτων στο περιβάλλον. Χρησιμοποιώντας μια μη παραμετρική προσέγγιση και λαμβάνοντας υπόψη τα διαφορετικά ανεπιθύμητες εκροές που δημιουργούνται από τη διαδικασία βιομηχανικής παραγωγής, αποκαλύπτεται ότι οι βιομηχανίες έντασης κεφαλαίου και ενέργειας δεν είναι οικολογικά αποδοτικές. Επιπλέον, η υπόθεση της σύγκλισης σε όρους οικο-αποδοτικότητας απορρίπτεται για τις Ευρωπαϊκές βιομηχανίες, γεγονός που υποδηλώνει ότι υπάρχουν διαφορετικά σημεία σύγκλισης και ξεχωριστές πολιτικές για κάθε χώρα είναι απαραίτητες. Το τρίτο μέρος της διδακτορικής διατριβής διερευνά περαιτέρω τον όρο της οικολογικής αποδοτικότητας. Πιο συγκεκριμένα, ενσωματώνουμε στην ανάλυσή μας ένα ευρύτερο φάσμα σεναρίων στοχεύοντας σε μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα σχετικά με τη βιομηχανική οικολογική αποδοτικότητα. Η χρησιμοποίηση ενός ενοποιημένου τεχνολογικού καθεστώτος και η μελέτη για τυχόν σύγκλιση αποκαλύπτει ότι η ταχύτητά της σε όρους οικολογικής αποδοτικότητας αυξάνεται με την πάροδο των ετών, ενώ στην περίπτωση των εκπομπών άνθρακα παρουσιάζεται μια ασταθή συμπεριφορά σε σύγκριση με τις άλλες ανεπιθύμητες εκροές.