Energy transition towards deep decarbonization:  essays on technological, economic, policy, and social drivers

Inês Isabel Carrilho Nunes

Key information

Authors:

Inês Isabel Carrilho Nunes (Inês Isabel Carrilho Nunes)

Supervisors:

Maria Margarida Martelo Catalão Lopes de Oliveira Pires Pina (Margarida Catalão Lopes)

Published in

December 3, 2021

Abstract

A profound decarbonization of society is critical and a major shift in the global energy system is needed to avoid the most catastrophic effects of climate change. The challenges associated with energy transition remain vast and the tangible efforts so far are inadequate, despite the momentum and strength of the global climate movement and the commitment of some countries. Different technological, economic, political, and social factors can facilitate or hinder the decarbonization of the energy system. Thus, it is highly relevant to understand the effects of such factors and how they can assist policymakers when conducting energy and environmental policy. The main goal of this thesis is to assess how technological change, economic factors, environmental policies, and social aspects can facilitate (or block) an energy transition, using econometric tools and game-theoretic modelling. Asymmetries and complementarities between factors are explored, in order to discuss the transformative changes required from policies and institutions to move towards a low carbon future. Given the ever-changing economic context, this thesis also seeks to highlight the practical implications of its results, connecting them with relevant events (such as the 2014 oil shock or the economic downturn caused by the COVID-19 pandemic), while providing guidelines to navigate such situations in ways that guarantee that the prospect of an energy transition will not be undermined. This thesis will have important implications for policy decision makers and other energy stakeholders concerned with implementing low carbon strategies in their institutional frameworks. Understanding better the factors that can facilitate a transition and related policy instruments can create a successful path to achieve global emissions reductions and a clean energy system. Uma transformação e descarbonização profunda da sociedade é essencial por forma a evitar os efeitos mais catastróficos das mudanças climáticas. Os desafios associados à transição energética permanecem vastos e os esforços até agora desempenhados são insuficientes, apesar do dinamismo do movimento climático global e do compromisso de alguns países. Existem diferentes fatores tecnológicos, económicos, de política e sociais que podem facilitar ou dificultar a descarbonização do sistema energético. Deste modo, é particularmente relevante analisar os efeitos destes fatores e como eles podem auxiliar os decisores políticos na elaboração de políticas energéticas e ambientais. O objetivo principal desta tese é, pois, avaliar em que medida o avanço da tecnologia, fatores económicos, políticas ambientais e aspectos sociais podem facilitar (ou bloquear) uma transição energética. Para tal são usadas ferramentas econométricas e modelos de teoria de jogos. São especialmente exploradas assimetrias e complementaridades entre fatores, a fim de discutir que políticas e iniciativas institucionais farão avançar a sociedade para um futuro de baixo carbono. Dada a constante mudança do contexto económico, esta tese procura destacar as implicações práticas dos resultados que apresenta, relacionando-os com eventos relevantes (como a crise do petróleo de 2014, que originou um forte movimento descendente dos preços, ou o impacto económico da pandemia COVID-19, que trouxe também fortes oscilações nos mesmos), ao mesmo tempo que fornece diretrizes para navegar estas situações de forma a garantir que a transição energética não seja prejudicada. As motivações de política são os principais impulsionadores de mudança e a presente tese oferece várias ferramentas e implicações importantes para os decisores políticos. Assim, espera-se que o documento forneça resultados a ter em conta pelos decisores políticos e pelas outras partes interessadas que procuram implementar estratégias de baixo carbono na sua conjuntura institucional. Compreender melhor os fatores que podem auxiliar uma transição energética e os instrumentos associados pode facilitar o caminho para alcançar um sistema energético sustentável.