Evaluation de la directive européenne sur les quotas d émissions avec GEMINI-E3

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1 Evaluation de la directive européenne sur les quotas d émissions avec GEMINI-E3 A. Bernard, A. Haurie, M. Vielle, L. Viguier THOR 2004 Paris 19 mars 2004

2 Rappel et caractérisation de la directive quotas Vise à mettre en place un marché des droits d émission de GES S apparente au mécanisme américain du «grandfathering» institué pour le S02 Mais différences nombreuses, dont deux plus importantes: Caractère partiel (certaines activités, CO2 seul) mais appelé à évoluer Application du principe de subsidiarité dans l allocation des droits (pas de coordination entre pays) Interrogations principales: Y aura un marché, ou seulement des échanges sporadiques? Le mécanisme sera-t il efficace (minimisation du coût global pour l UE)? Démarche: simulation de scénarios avec un modèle et application de la théorie des jeux

3 La complexité du problème Nombreux décideurs et multiples degrés de liberté Règle d allocation et volume de quotas alloués par chaque pays Recours éventuel aux mécanismes de flexibilité de Kyoto Comportement des entreprises (fixation des prix) Accent mis sur l évaluation du coût de bien-être, avec: Interdépendances, entre secteurs, entre pays, entre périodes Existence de distorsions économiques et fiscales (approche sectorielle ou d équilibre partiel non pertinente) Recours à une approche globale et intégrée (type modèle EGC)

4 Dimensions du modèle GEMINI-E3

5 Définition des scénarios quotas Hypothèses: Union Européenne à 15 Pas de recours aux mécanismes de flexibilité externes Allocation gratuite de quotas aux secteurs éligibles Taxe sur le carbone uniforme dans autres secteurs (ou équivalent) Deux comportements de fixation des prix des secteurs éligibles (répercussion ou non répercussion de la gratuité des quotas, mais présentation ici de la seconde hypothèse seulement) Extrapolation jusqu à 2025 («Kyoto Forever») Règles d allocation des quotas Grandfathering (-25% sur base 1997, 2001 ou 2010) «PNLCC» (simulé par scénario KyotoTax) «PLCC Européen» (ou PEU, simulé par KyotopermisEU) Historique Au total, 250 à 270 millions de t de C: 25% Allemagne; 75% secteur électrique (néglige émissions hors «secteurs éligibles»)

6 I. Existe-t il au grand jeu des quotas une solution coopérative? Ne peut être que le scénario permis européen généralisé Réponse: oui (voir modélisation) Principe: allocation par chaque pays aux secteurs éligibles d un montant de quotas égal à: Émissions PEU + Ventes nettes totales de permis du pays Secteurs éligibles vont se réallouer les permis dont le total est nul, donc en gardant les mêmes émissions Le respect des engagements globaux par chaque pays impose aussi le même niveau d émissions dans le secteur non éligible

7 Comparaison des allocations par pays France, G.-B., Allemagne Allocation "grandfathering" Allocation PNLCC nationaux Allocation optimale Emissions tendancielles Allocation "grandfathering" Allocation PNLCC nationaux Allocation optimale Emissions tendancielles Grandfathering 25% base Allocation "grandfathering" Allocation PNLCC nationaux Allocation optimale Emissions tendancielles

8 Résultats de la solution coopérative Prix du carbone (en $1997 par T de C) kyotoworld kyotopermisannb kyo to permiseu (Euro pe) kyototax(moyenne pondérée EU)

9 Coût de bien-être en % consommation finale -0.9% -0.8% DEU FRA GBR ITA ESP NLD BEL OEU -0.7% -0.6% -0.5% -0.4% -0.3% -0.2% -0.1% 0.0% 0.1% 0.2%

10 II. Stratégies non coordonnées II.1. Scénarios quotas uniformes Prix des quotas Grandfathering 1997 Grandfathering 2001 Grandfathering 2010 PNLCC PEU Histo rique

11 II.1. Scénarios quotas uniformes Prix carbone moyen pondéré autres secteurs Grandfathering 1997 Grandfathering 2001 Grandfathering 2010 PNLCC PEU Historique

12 II.1. Scénarios quotas uniformes Ventes de quotas par l Allemagne Grandfathering 1997 Grandfathering 2001 Grandfathering 2010 PNLCC PEU Historique

13 II.2. Scénarios quotas différenciés Efficacité globale requiert que certains pays soient vendeurs, et donc que leurs secteurs éligibles aient «davantage» de quotas Symétriquement, les autres pays doivent donner «moins» de quotas à leurs secteurs éligibles Scénarios différenciés: Allemagne: PNLCC + x% (x = 5%; 10%; 20%) Autres pays: PNLCC-y% (y= 0; 5%; 10%) Critères: dispersion des prix du carbone entre pays secteurs non éligibles (σ ) écart prix quota prix moyen du carbone (δ )

14 II.2. Scénarios quotas différenciés Meilleur scénario: Allemagne: PNLCC + 10%; Autres: PNLCC (avec répercussion) Dispersion: En 2010: σ = 47,8 % ; δ = 18,6 % En 2020: σ = 47,0 % ; δ = 0,4 % DEU GB R ESP BEL M oyenne pondérée EU Prix du carbone FRA ITA NLD OEU "Quotas"

15 II.2. Scénarios quotas différenciés Ventes de quotas par pays vendeurs DEU GBR OEU En pointillés, scénario permis européens

16 II.2. Scénarios quotas différenciés Achats de quotas par pays acheteurs FRA ITA ESP NLD BEL En pointillés, scénario permis européens

17 Conclusions préliminaires Un marché des quotas qui devrait rester limité, et pourrait même ne pas décoller Rôle dominant prévisible de l Allemagne sur le marché des quotas (rôle marginal de la France) De grandes incertitudes liées aux décisions des Gouvernements (allocation de quotas, recours aux mécanismes de Kyoto, quid dans secteurs non éligibles) et des entreprises Choix qui se dessinent davantage inspirés par la protection des industriels nationaux que par le souci d efficacité globale du marché des quotas Risque de comportement stratégique des Etats

18 Solution non-coopérative: un jeu à deux niveaux Les joueurs: pays ou groupes de pays susceptibles d adopter un comportement stratégique; Les stratégies: différents schémas d allocation des quotas pouvant être choisis par les joueurs; Les gains: Les gains ou pertes de surplus économique pour chaque joueur résultant de la mise en œuvre du système des quotas échangeables en Europe.

19 Concept d équilibre corrélé (Aumann, 1974) Equilibre Nash: les joueurs sont supposés agir de façon indépendante, sans aucune communication entre eux. Dans de nombreuses situations, cette hypothèse est trop restrictive. Aumann a proposé une extension du concept d équilibre où les joueurs communiquent et où leurs choix stratégiques peuvent être corrélés. Intervention aléatoire d une tierce partie (p.e. la Commission Européenne) Cette intervention aléatoire observable par tous les joueurs peut faciliter la coordination entre les joueurs

20 Définition du jeu 4 joueurs : - Allemagne - Royaume Uni - Italie -Autres UE 4 stratégies : - Grandfathering (GF) - Emissions historiques (HE) - Taxe nationale (DT) - Taxe Européenne (ET)

21 Trois variantes du jeu Jeu 1: les 4 joueurs peuvent allouer les quotas sur la base de la taxe nationale (DT) ou dévier en allouant 10% de plus (DT+10) ou 10% de moins (DT-10) aux secteurs éligibles. Jeu 2: les 4 joueurs peuvent allouer les quotas sur la base de la taxe nationale (DT), du grandfathering (GF) ou de la taxe Européenne (ET). Jeu 3: les 4 joueurs peuvent allouer les quotas sur la base de la taxe nationale (DT), du grandfathering (GF) ou des émissions historiques (HE).

22 Equilibres des 3 jeux 1. Unicité de l équilibre 2. Pas d incitation pour l Allemagne à dévier de la taxe (DT) 3. Les pays importateurs de permis peuvent être tentés de subventionner leurs industries intensives en énergie

23 Solutions coopératives 4. Les solutions coopératives ne coïncident pas avec les solutions harmonisées 5. Les équilibres sont proches des solutions coopératives

24 Gains des joueurs 6. Les comportements stratégiques des pays importateurs de permis ont un effet limité sur leurs propres gains mais un impact significatif sur les gains du vendeur (Allemagne)

25 Coûts de bien-être dans les trois jeux 7. Coûts en bien-être varient fortement d un pays à l autre 8. La définition du jeu (p.e. le choix des stratégies) a un effet limité sur les résultats

26 Conclusions et extensions possibles Unicité des équilibres = la communication entre les joueurs n a pas d effet (équilibre corrélé = équilibre de Nash) Risque de comportement stratégique des pays importateurs de permis Impact limité des comportements stratégiques sur les coûts en bien-être Tester des jeux avec plus de joueurs et de règles multitude d équilibres rôle de la communication

27 Pour en savoir plus sur GEMINI-E3 et les scénarios étudiés depuis 1995 Une seule adresse: