Τρία δοκίμια στα οικονομικά της ενέργειας και του περιβάλλοντος

Abstract

This doctoral dissertation examines the dynamic relationship between economic development, energy consumption and environmental quality, aiming to deepen the understanding of the mechanisms that shape the sustainable energy transition in the 21st century. The research is structured around three empirical essays, each of which focuses on a distinct dimension of the energy–development–environment nexus, employing advanced econometric techniques and extensive cross-country panel datasets. Overall, the dissertation seeks to address three fundamental questions: (a) how economic growth, energy consumption and CO₂ emissions interact; (b) how institutional and technological factors shape the environmental performance of different economies; and (c) whether countries converge in the long run in terms of renewable energy consumption or form multiple convergence groups. The first essay examines 68 developing countries with the aim of identifying the short- and long-run relationships between renewable and non-renewable energy, economic growth and CO₂ emissions. The findings reveal substantial heterogeneity in causal mechanisms: non-renewable energy systematically acts as a primary driver of CO₂ emissions, whereas renewable energy sources exhibit clear environmental benefits. Economic growth increases emissions in the early stages of development, without providing stable empirical support for the Environmental Kuznets Curve. In many countries, the relationship between energy and growth is bidirectional, confirming the feedback hypothesis. Overall, the essay highlights that the energy structure of developing economies constitutes a key determinant of environmental pressure and that the expansion of renewable energy is associated with a significant improvement in environmental performance. The second essay analyses 25 European countries, focusing on how economic complexity, environmental regulation, economic globalization and energy consumption from renewable sources shape CO₂ emissions within a quantile method of moments framework. The results confirm the existence of the Environmental Kuznets Curve across all emission quantiles, with the positive effect of income diminishing at higher levels of pollution. Economic complexity is positively associated with emissions, suggesting that more diversified production structures do not necessarily ensure environmental sustainability in the absence of adequate institutional intervention. In contrast, renewable energy consumption and economic globalization exert a consistently negative effect on emissions. Environmental regulations emerge as particularly effective in the highest emission quantiles, where stricter legislation and enhanced regulatory capacity are linked to substantial reductions in environmental impact. The essay demonstrates that sustainable development in Europe depends primarily on institutional and technological factors rather than exclusively on income levels. The third essay investigates long-run convergence processes in renewable energy consumption, analyzing 108 countries over the period 1990–2022. Stochastic convergence tests reject the existence of global convergence; however, the Phillips–Sul method identifies four distinct convergence groups, each with its own adjustment dynamics. The Ordered Logit analysis shows that income, CO₂ emissions and governance quality constitute the main determinants of countries’ allocation into convergence groups. Human development, although not influencing long-run classification, exerts a stable positive effect within the groups. Furthermore, the Dumitrescu–Hurlin causality tests demonstrate that the causal mechanisms linking energy, development and institutions differ substantially across groups, reinforcing the view that the energy transition is not a uniform process but depends on deeper structural conditions. Overall, the dissertation concludes that the relationships between energy, development and the environment are multidimensional and depend on development levels, energy mixes, institutional capacity and technological maturity. The energy transition does not follow a common global trajectory but varies considerably across countries and groups of countries. The policy dimension of the research highlights the need for targeted, differentiated and institution-sensitive interventions that account for the structural particularities of economies. The findings show that achieving sustainable development requires a combination of technological progress, institutional strengthening and energy transformation, alongside policy frameworks tailored to the diverse adjustment paths of countries.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή εξετάζει τη δυναμική σχέση μεταξύ οικονομικής ανάπτυξης, ενεργειακής κατανάλωσης και περιβαλλοντικής ποιότητας, στοχεύοντας στη βαθύτερη κατανόηση των μηχανισμών που διαμορφώνουν τη βιώσιμη ενεργειακή μετάβαση στον 21ο αιώνα. Η έρευνα αναπτύσσεται μέσα από τρία δοκίμια, τα οποία αξιοποιούν προηγμένες οικονομετρικές τεχνικές και μεγάλα διακρατικά πάνελ δεδομένων, προκειμένου να φωτίσουν τρεις κεντρικές πτυχές του ενεργειακού–αναπτυξιακού–περιβαλλοντικού τριγώνου: (α) τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ οικονομικής μεγέθυνσης, ενεργειακής κατανάλωσης και εκπομπών CO₂, (β) τον ρόλο θεσμικών και τεχνολογικών παραγόντων στην περιβαλλοντική επίδοση των οικονομιών και (γ) τη μακροχρόνια σύγκλιση των χωρών ως προς τη διείσδυση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Στο πρώτο δοκίμιο, εξετάζονται 68 αναπτυσσόμενες χώρες με στόχο την αποτύπωση των βραχυχρόνιων και μακροχρόνιων σχέσεων μεταξύ ανανεώσιμης και μη ανανεώσιμης ενέργειας, οικονομικής μεγέθυνσης και εκπομπών CO₂. Τα ευρήματα καταδεικνύουν έντονη ανομοιομορφία ως προς τους μηχανισμούς αιτιότητας: η μη ανανεώσιμη ενέργεια λειτουργεί συστηματικά ως βασικός παράγοντας αύξησης των εκπομπών CO₂, ενώ οι ανανεώσιμες πηγές προσφέρουν αναμφισβήτητα περιβαλλοντικά οφέλη. Η οικονομική μεγέθυνση ενισχύει τις εκπομπές CO₂ στα πρώτα στάδια ανάπτυξης, χωρίς να προκύπτει σταθερή τεκμηρίωση της Περιβαλλοντικής Καμπύλης Kuznets. Σε πολλές χώρες, η σχέση ενέργειας–ανάπτυξης αποδεικνύεται αμφίδρομη, επιβεβαιώνοντας την υπόθεση της ανατροφοδότησης. Συνολικά, το δοκίμιο δείχνει ότι οι ενεργειακές επιλογές των αναπτυσσόμενων οικονομιών αποτελούν κρίσιμο παράγοντα περιβαλλοντικής πίεσης και ότι η ανάπτυξη των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας συνδέεται με ουσιαστική βελτίωση της περιβαλλοντικής επίδοσης. Το δεύτερο δοκίμιο μελετά 25 ευρωπαϊκές χώρες, εστιάζοντας στον τρόπο με τον οποίο η οικονομική πολυπλοκότητα, οι περιβαλλοντικές ρυθμίσεις, η οικονομική παγκοσμιοποίηση και η κατανάλωση ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές διαμορφώνουν τις εκπομπές CO₂, εντός ενός πλαισίου ποσοστημοριακής ανάλυσης (quantile method of moments). Τα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν την ύπαρξη της Περιβαλλοντικής Καμπύλης Kuznets σε όλα τα ποσοστημόρια εκπομπών, με το θετικό αποτύπωμα του εισοδήματος να μειώνεται στα υψηλότερα επίπεδα ρύπανσης. Η οικονομική πολυπλοκότητα συνδέεται θετικά με τις εκπομπές, υποδηλώνοντας ότι πιο διαφοροποιημένες παραγωγικές δομές δεν εγγυώνται απαραίτητα περιβαλλοντική βιωσιμότητα χωρίς κατάλληλες θεσμικές παρεμβάσεις. Αντίθετα, η κατανάλωση ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές και η οικονομική παγκοσμιοποίηση ασκούν συστηματικά αρνητική επίδραση στις εκπομπές CO₂. Ιδιαίτερα σημαντικές αναδεικνύονται οι περιβαλλοντικές ρυθμίσεις, οι οποίες επιφέρουν ισχυρότερη μείωση των εκπομπών στις χώρες με υψηλότερα επίπεδα ρύπανσης. Το δοκίμιο επιβεβαιώνει ότι η βιώσιμη ανάπτυξη στην Ευρώπη εξαρτάται πρωτίστως από θεσμικούς και τεχνολογικούς παράγοντες, και όχι αποκλειστικά από το επίπεδο εισοδήματος. Το τρίτο δοκίμιο διερευνά μακροχρόνιες διαδικασίες σύγκλισης στη κατανάλωση ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές, αναλύοντας δεδομένα 108 χωρών που καλύπτουν την περίοδο 1990–2022. Οι έλεγχοι στοχαστικής σύγκλισης απορρίπτουν την ύπαρξη παγκόσμιας σύγκλισης, ωστόσο η μέθοδος Phillips–Sul εντοπίζει τέσσερις διακριτές ομάδες σύγκλισης, καθεμία με τις δικές της δυναμικές προσαρμογής. Η ανάλυση Ordered Logit δείχνει ότι το εισόδημα, οι εκπομπές CO₂ και η ποιότητα διακυβέρνησης αποτελούν τους βασικούς παράγοντες που καθορίζουν την ταξινόμηση των χωρών στις ομάδες σύγκλισης. Η ανθρώπινη ανάπτυξη, παρότι δεν επηρεάζει τη θέση μιας χώρας στη μακροχρόνια ταξινόμηση, ασκεί σταθερή θετική επίδραση εντός των ομάδων. Επιπλέον, οι έλεγχοι Dumitrescu–Hurlin τεκμηριώνουν ότι οι αιτιώδεις μηχανισμοί ενέργειας–ανάπτυξης–θεσμών διαφοροποιούνται ουσιαστικά μεταξύ των ομάδων, ενισχύοντας την άποψη ότι η ενεργειακή μετάβαση δεν είναι ενιαία διαδικασία αλλά εξαρτάται από βαθύτερες διαρθρωτικές συνθήκες. Συνολικά, η διατριβή καταλήγει ότι οι σχέσεις μεταξύ ενέργειας, ανάπτυξης και περιβάλλοντος είναι πολυδιάστατες και εξαρτώνται από το επίπεδο ανάπτυξης, το ενεργειακό μείγμα, τη θεσμική επάρκεια και τον βαθμό τεχνολογικής ωριμότητας. Η ενεργειακή μετάβαση δεν ακολουθεί κοινή παγκόσμια πορεία, αλλά διαφοροποιείται έντονα μεταξύ ομάδων χωρών. Η πολιτική διάσταση της έρευνας υπογραμμίζει την ανάγκη για στοχευμένες, διαφοροποιημένες και θεσμικά ευαίσθητες παρεμβάσεις, οι οποίες λαμβάνουν υπόψη τις διαρθρωτικές ιδιαιτερότητες των οικονομιών. Τα ευρήματα αναδεικνύουν ότι η επίτευξη βιώσιμης ανάπτυξης προϋποθέτει συνδυασμό τεχνολογικής προόδου, θεσμικής ενίσχυσης και ενεργειακού μετασχηματισμού, καθώς και τη διαμόρφωση πολιτικών που ανταποκρίνονται στις διαφορετικές τροχιές προσαρμογής των χωρών.