Essays in Environmental and Resource Economics

Diese Arbeit beschäftigt sich mit Themen der Umwelt- und Ressourcenökonomie und besteht aus zwei allein verfassten Artikeln (Artikel 1 und 3) und einem gemeinsam verfassten Artikel (Artikel 2). Im Folgenden werden die wichtigsten Forschungsfragen der einzelnen Artikel, die Methoden und Ergebnisse sowie die wichtigsten Beiträge zum Forschungsstand aufgezeigt. Artikel 1: Übergang zu geringen Kohlenstoffausstoß: Investitionen des Privatsektors in Projekte erneuerbarer Energien in Entwicklungsländern Ein Übergang zu sauberen Energiequellen ist ohne die Beteiligung des Privatsektors wahrscheinlich nicht stattfinden wird. Bislang hat sich jedoch der größte Teil der Literatur, die sich mit den Determinanten von Investitionen in erneuerbare Energien beschäftigt, auf die Industrieländer konzentriert. Darüber hinaus wurde der Zusammenhang zwischen der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und Investitionen des privaten Sektors in erneuerbare Energien nicht untersucht. Dieser Artikel wendet die Methode „Multiple-Spell Discrete-Time Survival Analysis“ auf einen Datensatz der privaten Beteiligung an Projekten im Bereich der erneuerbaren Energien in einer Stichprobe von 134 Entwicklungsländern und Ländern mit mittlerem Einkommen an, und zwar für den Zeitraum 1990 bis 2012. Der Artikel untersucht die Zeitspanne, die vom Privatsektor für Investitionen in erneuerbare Energieprojekte benötigt wird, und wie diese von der hohen Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen beeinflusst wird. Diese Arbeit trägt auf verschiedene Weise zur Fachliteratur bei. Erstens beleuchtet sie die Faktoren, die den Zeitpunkt beeinflussen, zu dem Investitionen des Privatsektors in Projekte im Bereich der erneuerbaren Energien stattfinden. Zweitens prüft dieser Artikel die Hypothese des "Carbon Lock-In", der zufolge die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen in ihren verschiedenen Formen Investitionen des privaten Sektors in erneuerbare Energien behindert. Drittens konzentriere ich mich ausschließlich auf Entwicklungsländer und Länder mit mittlerem Einkommen, die in der Literatur weiterhin unterrepräsentiert sind. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine höhere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen in Form von Ressourcenrenten und einem höheren Verbrauch fossiler Brennstoffe zu einer geringeren Wahrscheinlichkeit von Investitionen in erneuerbare Energien führt. Der negative Effekt wird jedoch abgeschwächt, wenn in der Vorperiode Investitionen getätigt wurden. In Übereinstimmung mit der bisherigen Literatur stützen die Ergebnisse die Annahme, dass eine Reihe makroökonomischer Variablen, wie höhere Ölpreise, ein höheres Pro-Kopf-Einkommen und die Umsetzung von nationalen Maßnahmen im Bereich der erneuerbaren Energien, eine wichtige Rolle für eine erhöhte Wahrscheinlichkeit von Investitionen des privaten Sektors spielen. Die Ergebnisse sind angesichts der jüngsten Trends bei den internationalen Ölpreisen relevant, da sie zwei potenziell konkurrierende Effekte vermuten lassen, wobei niedrigere Ölpreise möglicherweise Investitionen durch einen höheren Verbrauch fossiler Brennstoffe verzögern, dieselben niedrigeren Preise sich aber positiv auf die Investitionen auswirken aufgrund niedrigerer Ressourcenrenten. Artikel 2: Geographische Nähe und Verbreitung erneuerbarer Energien: Ein empirischer Ansatz Die Reform der Energielandschaft ist von zentraler Bedeutung für die Erreichung der Ziele nachhaltiger Entwicklung (SDGs) und hängt wesentlich von der erfolgreichen Einführung und Verbreitung erneuerbarer Energien über Landesgrenzen hinweg ab. Bisher hat die Literatur zur Verbreitung erneuerbarer Energien eine Reihe wichtiger Einflussfaktoren wie Einkommensniveau, nationalen Energieverbrauch und Verfügbarkeit von Finanzmitteln aufgezeigt. Die Bedeutung der geografischen Nähe betroffener Staaten zueinander für die Erklärung der beobachteten Diffusionsmuster erneuerbarer Energien bleibt jedoch unerforscht, trotz der potenziellen Auswirkungen räumlicher Wechselbeziehungen auf die Kapitalakkumulation und den Wissenszuwachs und damit auf das langfristige Wirtschaftswachstum. Dieser gemeinsam verfasste Artikel untersucht drei grundlegende Fragen. Erstens wird die Bedeutung der geografischen Nähe zu den Neueinführern für die Erklärung von Diffusionsmustern erneuerbarer Energien untersucht. Zweitens prüfen wir, ob dieser Effekt angesichts eines hohen Maßes an Handel mit Neueinführern an Bedeutung gewinnt. Drittens untersuchen wir, ob sich die Bedeutung der geografischen Nähe zu Diffusionsmustern im Laufe der Zeit ändert. Bei der Untersuchung der Auswirkungen der geografischen Nähe von Neueinführern auf die Verbreitung erneuerbarer Energien haben wir zwei Indizes so konstruiert, welche die Intensität der Technologieeinführung in einem Land eine Funktion aus (1) der geografischen Nähe zu einem intensiven Anwender (Entfernungsindex) und (2) höheren bilateralen Handelsströme (Handelsindex) darstellen. Unsere Ergebnisse unterstreichen die Tatsache, dass die Verbreitungswirkung von Technologien erneuerbarer Energien auf andere Länder, wie bei anderen Technologien auch, einen räumlichen Aspekt hat. Darüber hinaus treten stärkere Spillover-Effekte auf, wenn intensive Nutzer erneuerbarer Energien auch wichtige Handelspartner sind, was die Bedeutung von Handelsbeziehungen mit Technologieübernehmern als potenzieller Katalysator für die Verbreitung erneuerbarer Energien über Landesgrenzen hinweg unterstreicht. Dieser Artikel trägt zur Fachliteratur über Wissenstransfer im weiteren Sinne bei und ist ein Schritt zur Schaffung der vorgeschlagenen Verbindungen zwischen Geographie, internationalem Handel und Technologietransfer. Angesichts der Bedeutung von Technologietransfers für den Wirtschaftswachstumsprozess ist die technologische Interdependenz zwischen den Ländern, die durch räumliche externe Effekte hervorgerufen wird, wichtig für die Erklärung des Konvergenzprozesses zwischen Ländern. Artikel 3: Ökologische Industrie in Vietnam: Umweltstandards und Ressourceneffizienz in KMU Die Diskussion darüber, ob verbindliche oder freiwillige Umweltmanagementstandards ökologisch und wirtschaftlich zu einer Win-Win-Situation beitragen, war in letzter Zeit ein Thema von Interesse. Für Großunternehmen in Industrieländern ist ein solcher Win-Win-Effekt dokumentiert; über die Wirksamkeit dieses Instruments zur Erreichung der Ressourceneffizienz in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU), insbesondere in Schwellenländern, ist jedoch wenig bekannt. In Vietnam gaben hohe industrielle Wachstumsraten und die ineffizienten Technologien, die von den meisten KMU verwendet werden, Anlass zur Sorge über die Verschwendung von Materialien und Brennstoffen in ressourcenintensiven Industrien. Infolgedessen hat das Umweltschutzgesetz von 2005 Unternehmen, die umweltbelastende Tätigkeiten ausüben, verpflichtet, sich einer Umweltverträglichkeitsprüfung zu unterziehen und die Einhaltung der Vorschriften durch ein Zertifikat über die Einhaltung von Umweltstandards nachzuweisen. Dieser Artikel schließt eine Forschungslücke, indem es empirisch prüft, ob die Einführung von Umweltstandardzertifikaten durch kleine und mittlere Unternehmen des verarbeitenden Gewerbes in Vietnam zur Ressourceneffizienz für den Zeitraum 2011 bis 2013 beiträgt, wobei die Ressourceneffizienz am Gesamtverbrauch von Wasser, Kraftstoff und Strom pro Produktionseinheit gemessen wurde. Um zu untersuchen, wie sich die Einführung eines Umweltstandardzertifikats auf die Ressourceneffizienz auswirkt, verwende ich in diesem Artikel einen ausgewogenen Paneldatensatz, der von der Erhebung für kleine und mittlere Produktionsunternehmen (KMU) aus den Jahren 2011 und 2013 stammt; dieser umfasst 1.333 Unternehmen, die über 17 Produktionssektoren und 10 Provinzen verteilt sind. Ich benutze eine Instrumentvariablenschätzung, um Endogenitätsprobleme zu beheben, welche sich durch die umgekehrte Kausalität zwischen Zertifikatsübernahme und Ressourceneffizienz ergeben. Diese Arbeit zeigt eine Reihe von Faktoren auf, die wahrscheinlich Schlüsselvariablen sind, wenn eine Entscheidung über die Einführung einer Umweltstandardzertifizierung ansteht; dies sind Unternehmensgröße, Investitionen in neue Technologien und der Verkauf von Produkten über den Online-Handel. Das Ergebnis zeigt, dass die Einführung von Umweltstandardzertifikaten bei KMU des verarbeitenden Gewerbes in Vietnam zu einer höheren Gesamtressourceneffizienz im Zeitraum 2011 bis 2013 beigetragen hat, was sich in einem geringeren Verbrauch von Strom, Kraftstoff und Wasser je Produktionseinheit widerspiegelt. Die größten Einsparungen ergeben sich bei Strom (3,25%), gefolgt von Kraftstoff (2,68%) und Wasser (2,2%). Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die Zertifizierung je nach Branche einen heterogenen Einfluss auf das Ausmaß der Ressourceneinsparung hat. Weniger umweltschädliche Produktionstätigkeiten (z.B. Holz, Papier, Druck, Lebensmittel und Getränke, Schmuck) erzielten etwa 3,5% Ressourceneinsparung bei 5% Signifikanzniveau, verglichen mit nur 1,82% in umweltschädlicheren Sektoren wie Gummi, Mineralöl und chemischen Erzeugnissen. Bei den Kontrollvariablen trugen staatliche Förderung sowie Investitionen in neue Maschinen und der Einsatz eines höheren Anteils von wiederverwertete Rohstoffen aus Haushalten zur Effizienz der Ressourcennutzung bei.
This thesis explores topics in environmental and resource economics and is composed of two single-authored papers (Papers 1 and 3) and one co-authored paper (paper 2). The following paragraphs highlight the main research question of each paper, methodology and results and the main contributions made. Paper 1: Low-Carbon Transition: Private Sector Investment in Renewable Energy Projects in Developing Countries A transition to clean energy sources is unlikely to occur without the participation of the private sector. To date, however, most of the literature investigating determinants of renewable energy investments has focused on developed countries. In addition to this, the link fossil fuel dependence and private sector investment in renewable energies has not been investigated. This paper applies discrete time, multiple spell survival model to a dataset of private participation in renewable energy projects in a sample of 134 developing and middle-income countries for the 1990-2012 period. The paper examines the duration leading to private sector investment in renewable energy projects and how this is affected by the high dependence on fossil fuels. This paper contributes to the literature in a number of ways. First, it focuses on the factors affecting the time at which private sector investments in renewable energy projects occur. Second, the paper tests the “carbon lock-in” hypothesis in which fossil fuel dependence in its different forms deters private sector investment in the renewable energy. Third, I solely focus on developing and middle-income countries which remain understudied in the literature. The results suggest that higher dependence on fossil fuels, in the form of fuel rents and higher fossil fuel consumption, lead to a lower probability of investments in renewables. However, the negative effect becomes less pronounced with having investments in previous period. Consistent with previous literature, the results support the belief that a number of macroeconomic variables, such as higher oil prices, higher income per capita, and the implementation of domestic renewable energy policies, play an important role in increasing the likelihood of private sector investment. The results are relevant in light of recent trends in international oil prices as they suggest two potential competing effects, with lower oil prices potentially delaying investments directly through higher fossil fuel consumption but positively affecting investment through lower fuel rents. Paper 2: Geographical Proximity and Renewable Energy Diffusion: An Empirical Approach The reform of the energy landscape is central to achieving the sustainable development goals (SDGs) and it depends substantially on the successful adoption and diffusion of renewable energies across countries. To date, the literature on the diffusion of renewable energies has highlighted a number of important determinants such as income level, domestic energy consumption and availability of finance. However, the importance of geographical proximity in explaining the observed diffusion patterns of renewable energies remains unexplored, despite the potential implications of spatial interrelationships in terms of capital accumulation and knowledge spill-over and therefore on long run economic growth. This co-authored paper examines three fundamental questions. First, it explores the importance of geographic proximity to adopters in explaining diffusion patterns of renewable energies. Second, we test whether this effect becomes more important given a large share of trade with adopters. Third, we investigate whether the importance of geographic proximity to diffusion patterns changes over time. Our results highlight the fact that the scope of diffusion of renewable energy technologies across countries like other types of technology has a spatial aspect. In addition, stronger spillover effects occur when intensive adopters of renewable energies are also important trading partners, highlighting the relevance of trade links with technology adopters as a potential catalyst of the diffusion of renewable energies across countries. The paper contributes to the larger literature on knowledge transfer and is a step in establishing the proposed links between geography, international trade and technology transfer. Given the importance of technology transfer in the economic growth process, technological interdependence between countries generated by spatial externalities is important in explaining convergence process between countries. Paper 3: Greening Industry in Vietnam: Environmental Standards and Resource Efficiency in SMEs The debate of whether mandatory or voluntary environmental management standards contribute to a win-win situation environmentally and economically has been an issue of interest recently. For large-scale enterprises in industrialised countries, such win-win has been documented; but little is known about the effectiveness of this instrument in achieving resource efficiency in small and medium enterprises (SMEs), especially in emerging countries. In Vietnam, high industrial growth rates and the inefficient technologies used by most SMEs raised concerns about the waste of materials and fuels in resource intensive industries. As a consequence, the law of Environmental Protection of 2005 required firms engaged in polluting activities to undergo an environmental impact assessment and upon compliance, obtain a certificate acknowledging satisfaction of environmental management standards (EMS). This paper fills a research gap by empirically testing whether the adoption of environmental standards certificates by small and medium enterprises in the manufacturing sector in Vietnam contributes to resource efficiency for the (2011-2013) period, where resource efficiency is measured by the aggregate consumption of water, fuel, and electricity per unit of output. In this paper, to examine the impact of adopting environmental standards certificate on resource efficiency, I use a balanced panel dataset for the years 2011 and 2013 of the Small and Medium Scale Manufacturing Enterprise (SME) survey, which comprise 1,333 firms distributed across 17 manufacturing sectors and 10 provinces. I estimate an instrumental variable model to control for the possible sources of endogeneity arising for the reverse causality between certificate adoption and resource efficiency. The paper finds a number of determinants for ESC adoption, where firm size, investment in new technology and engaging in selling products via e-trade are likely to be key variables in the decision to adopt certification. The result indicates that adopting environmental standards certificates among manufacturing SMEs in Vietnam contributed to higher aggregate resource efficiency during the 2011-2013 period, reflected by a lower use of electricity, fuel and water for each unit of output. The largest savings relate to electricity (3.25%) followed by fuel (2.68%) and water (2.2%). Additionally, certification was found to have a heterogeneous effect on the extent of resource saving depending on the sector of operation. Less polluting manufacturing activities (for example such as wood, paper, printing, food and beverages, jewellery) achieved about 3.5% resource savings at 5% significance level compared to only 1.82% in more polluting sectors such as rubber, refined petroleum and chemical products. With regards to the control variables, receiving government assistance, as well as investing in new machinery and using a higher share of raw material from households, contributed to efficiency in resource use.