Soutenance de thèse de ALESTRA Claire
Titre de thèse
Évaluation d'Impact des Politiques de la Transition Énergétique et Environnementale
Policy Impact Evaluation of Energy and Environmental Transitions
Résumé de la thèse
Le changement climatique a été officiellement reconnu comme une priorité mon-
diale par 195 parties qui ont ratifié l'Accord de Paris en 2015 pour limiter le réchauf-
fement à 2°C par rapport à l'ère préindustrielle et obtenir des émissions nettes de
gaz à effet de serre nulles d'ici 2100. L'atteinte de ces objectifs nécessite des transi-
tions énergétiques et environnementales ambitieuses. Les décideurs publics doivent
tenir compte de l'efficacité climatique, de l'efficience économique, de l'équité et de
la faisabilité politique et ont donc besoin de preuves empiriques. Ainsi, j'utilise des
méthodes d'évaluation d'impact économétriques avancées pour évaluer rigoureuse-
ment les conséquences socio-économiques des crises climatiques, énergétiques et
environnementales et des politiques associées.
Il faut comprendre la complexité des phénomènes climatiques (globaux et de long
terme) pour élaborer une tarification carbone efficace. Dans le chapitre 1, nous
concevons un outil permettant d'évaluer l'impact sur la croissance de scénarios de
changement climatique et de politique d'atténuation, aux horizons 2060 et 2100 pour
30 pays et régions. Notre modèle Avancé de Changement Climatique à Long terme
(ACCL) permet une modélisation riche de la trajectoire économique. Le scénario
"sans politique d'atténuation" conduit à une augmentation de 5°C des températures
mondiales et à des dommages climatiques considérables, inégalement répartis dans
le monde. Solidarité internationale et intervention politique immédiate et ambitieuse
sont donc nécessaires. Les "tragédies de l'horizon" et "des biens communs" appellent
à la solidarité intergénérationnelle et la coopération internationale.
Bien articuler les différents outils politiques est un second facteur crucial de la
transition. En effet, le prix des énergies polluantes doit être très élevé pour atteindre
les objectifs climatiques avec uniquement la taxation carbone. Dans le chapitre 2,
nos scénarios ACCL associent des politiques de prix de l'énergie à des technologies
"vertes". Notre stratégie climatique à plusieurs leviers combine gains d'efficacité
énergétique, séquestration du carbone et déploiement des énergies renouvelables à
une taxe carbone réaliste. Aucune de ces composantes ne suffit à elle seule à atteindre
les objectifs climatiques, mais notre scénario composite le permet.
Etudier les conséquences locales, socio-économiques et hétérogènes des transi-
tions énergétiques est essentiel pour répondre aux inquiétudes publiques et assurer
leur acceptation politique. Le chapitre 3 évalue les effets socio-économiques locaux
d'une transition énergétique exogène, la sortie du nucléaire Allemande, grâce à des
données d'enquêtes à l'échelle du district et la méthode des Doubles Différences. En termes d'emploi et de santé, on obtient un effet positif "direct" sur les travailleurs de
l'énergie et un effet négatif "induit" sur les autres activités autour des centrales. Le
démantèlement et les ajustements de production d'électricité pourraient expliquer
cet impact "direct". L'effet "induit" serait lié aux comportements d'adaptation face à
l'incertitude économique et reflèteraient des inquiétudes quant au dynamisme futur
du district.
Un dernier défi consiste à étudier l'hétérogénéité des phénomènes environnemen-
taux afin d'ajuster les politiques en conséquence. Dans le chapitre 4, nous dévelop-
pons une nouvelle approche pour évaluer l'hétérogénéité des pics de pollution atmo-
sphérique et la manière dont leur impact sur la mortalité varie en fonction de leurs
caractéristiques. Nous combinons la Méthode de Contrôle Synthétique Généralisée et
un modèle échelonné en deux étapes et exploitons des données quotidiennes dans 18
villes françaises entre 2008 et 2015. Les pics de pollution atmosphérique et leurs effets
sur la mortalité sont très hétérogènes. Les seuils de déclenchement des politiques, la
saisonnalité, la météo et les polluants sont les moteurs de cette variabilité.
Thesis resume
Climate change has been officially recognised as a worldwide priority by 195 parties
who ratified the Paris Agreement in 2015 to limit global warming to 2°C compared to
the pre-industrial era and reach net zero Greenhouse gas emissions by 2100. Achieving
such goals requires ambitious and challenging energy and environmental transitions.
Policymakers must consider climate effectiveness, economic efficiency, equity and
political feasibility and need empirical evidence. Hence, I use state-of-the-art and
rigorous econometric impact evaluation methods to assess the socio-economic con-
sequences of climate, energy and environmental crises and the associated public
policies.
Understanding the complexity of climate phenomena, which are global and long-
term concerns, is necessary to draw effective carbon pricing strategies. In Chapter
1, we design a tool to assess the growth impact of climate change and mitigation
policy scenarios at the 2060 and 2100 horizons for 30 countries and regions. Our
advanced climate change long-term (ACCL) model contribution is a comprehensive
modelling of the economy's projected path. The “no mitigation policy" scenario leads
to a 5°C increase in world temperatures and considerable climate damages, unequally
distributed around the globe. Hence, our results emphasise the need for an immediate
stringent policy intervention and international solidarity. The “tragedy of the hori-
zon" and the “tragedy of the commons" call for a policy framework that adequately
integrates a long-run perspective (through a low enough discount rate and effective
inter-generational solidarity) and international cooperation.
A well-designed combination of different policy tools is another crucial factor in
the energy and environmental transition. Indeed, the price of polluting energy must
be very high to reach the climate objectives using solely carbon taxation. In Chapter
2, we devise ACCL mitigation scenarios coupling energy price policies with “green"
technologies. We assess a multi-lever climate strategy combining energy efficiency
gains, carbon sequestration, and renewable energy deployment with a realistic carbon
tax. None of these components alone suffice to reach climate objectives, but our
composite scenario achieves the climate goals.
Studying local, socio-economic and heterogeneous consequences of energy tran-
sitions is essential to address public concerns and political acceptance. Chapter 3
evaluates the local effects of an exogenous energy transition, the German nuclear
phase-out, on socio-economic indicators, using German survey data at the district
scale and the Difference-in-Difference approach. Employment and health estimates indicate a trade-off between a positive “direct" effect of the phase-out on energy work-
ers and a negative “induced" effect on the other local economic activities revolving
around the nuclear power plants. The dismantling of these plants and the adjust-
ments required to compensate for the change in electricity supply might explain the
“direct" impact. A possible channel for the “induced" effect is adaptive behaviours to
economic uncertainty, reflecting concerns for the future district's dynamism following
the sudden shutdown.
A last challenge resides in investigating the heterogeneity of environmental phe-
nomena to fine-tune policies accordingly. In Chapter 4, we develop a novel approach
to assess the heterogeneity of air pollution peaks and how their impact on mortality
varies depending on their characteristics. We combine the Generalised Synthetic
Control Method and a two-stage staggered design and exploit daily data in 18 French
urban areas between 2008 and 2015. We find that both air pollution peaks and their
mortality effects are highly heterogeneous. We identify policy threshold, seasonality,
weather and pollutant concentrations as drivers of this variability. More broadly, this
methodology can study the heterogeneity of any extreme weather events.