Compliance and Imperfect Intertemporal Carbon Trading

This paper examines three compliance mechanisms of the Kyoto Protocol: (i) the restoration rate, (ii) the commitment period reserve rule, and (iii) the suspension mechanism, all potentially constraining greenhouse gas emissions trading across time and space. The joint effect of these mechanisms on prices and costs is studied in a twoperiod model under various assumptions about the competitiveness of the permit market and US participation. The analytical results indicate that the restoration rate can make discounted permit prices decrease over time. With the commitment period reserve, marginal costs may not only be lower, but also higher than the permit prices. The suspension rule will under quite general circumstances not affect prices and costs; only shift non-compliance from future sellers to future buyers. The numerical results suggest that with imperfect permit markets and non-participation of the US in the Kyoto Protocol in 2010, none of the three rules becomes binding.compliance; market power; emissions trading; Kyoto Protocol

Coalition formation and strategic permit trade under the Kyoto Protocol

This paper discusses coalition formation with side payments in markets for transferable property rights where strategic agents prevail on both sides of the market. Our concern is emissions permit trading under the Kyoto Protocol. While a seller cartel is not profitable, our analysis indicates that coalitions between sellers and buyers pay off. Three stable cartels are found. None involve all agents, yet they all induce overall e¢ ciency. To support a stable coalition, the EU, Japan and Canada may pay together between 0 and 13 billion US dollars per year to Russia. The permit price and society-wide emission reductions are nil.Emissions trading; Kyoto Protocol; cartel formation; merger profitability.

Estimates of carbon sequestration coefficients for forestry grown on Norwegian agricultural land

This working paper documents the derivation of carbon sequestration coefficients for forest grown on Norwegian agricultural land. These figures will serve as input to the established model Jordmod – an economic model of the Norwegian agricultural sector. The purpose is to carry out greenhouse gas policy analysis. Associated with this paper is a GAMS program (The General Algebraic Modeling System), which computes the figures. The structure of this working paper is made to facilitate reading the program (given in Appendix A). The main issue is the expected woody biomass production on agricultural land. While there is plenty of data and information about wood productivity of forest land, agricultural land is not classified in terms of its abilities to produce woodwork. So our main point of departure is to look at forest land statistics, and from that, construct coefficients to be applied on the agricultural land

Om prinsipper for prioritering av den forebyggende innsatsen knyttet til flom og skred på nasjonalt nivå

Menneskeliv og eiendom har til alle tider vært utsatt for tapsrisiko forårsaket av uønskede naturgitte hendelser. Eksempler på dette er flom og skred som følge av ekstrem nedbør og materielle ødeleggelser som følge av voldsomt kraftig vind. Når det gjelder mulighetene for å ta forholdsregler i forhold tap forårsaket av naturgitte hendelser, kompliseres det av det de normalt bare kan predikeres med en viss sannsynlighet. Det vil ofte heller ikke være noe mønster over tid med hensyn til forekomsten av slike hendelser. Sannsynlighetene for svært store katastrofer er små vurdert ut fra eksisterende erfaringsmateriale. Til gjengjeld kan konsekvensene være svært store, og de kan føre til store følgevirkninger. Både for enkeltindivider og samfunn vil beslutninger når det gjelder tiltak for å redusere de økonomiske og materielle følgene av naturskade, være beslutninger under usikkerhet. Dette notatet tar opp en del prinsipielle spørsmål knyttet til prioriteringer innenfor den forebyggende innsatsen knyttet til flom og skred. Mens det i enkelte tilfeller vil bli gitt relativt klare anbefalinger, reises det også spørsmål som av ulike årsaker vil bestå mer eller mindre ubesvart

Market clearing and price formation

Considered here is decentralized exchange of privately owned commodity bundles. Voluntary transactions take the form of repeated bilateral barters. Under broad and reasonable hypotheses the resulting process converges to comepetitive equilibrium. Price-taking behavior is not assumed. Prices emerge over time; they need neither be anticipated nor known at any interim stage.exchange economies; price equilibrium; stochastic approximation.

Noncooperative models of permit markets

The applicability of some popular and basic permit market theories has been questioned. Drawing on noncooperative equilibrium theory for pure exchange economies, this article adapts several well-established alternative models to permit exchange. Some qualitative properties of the associated equilibria are provided, including two games with equilibria that in a sense coincide. Nevertheless, as there exist quite a few models potentially applicable to emissions trading, with equilibria that range from autarky to Pareto optimality, it seems that economics lacks a broadly accepted basic theory for permit markets

On the efficiency gains of emissions trading when climate deals are non-cooperative

This paper studies, in a numerical environment, climate treaties with emissions trading when national quotas result from strategic individual choice. We find that the larger the number of parties to the deal, the smaller are the emissions reductions and the lower the welfare. If insisting on stability with respect to participation, climate treaties involve few parties and yield practically no emissions reductions. While these results contrast with some optimistic studies, our numerical example confirms established results if modelling the problem in the more traditional sense

A survey of differentiation methods for national greenhouse gas reduction targets

The aim of this report is to contribute to exploring the potential of differentiation methods for national greenhouse gas reduction targets. Such methods can also be referred to as burden sharing methods or schemes. As a first step in this exploration project a survey of existing differentiation proposals is helpful. The Kyoto Protocol to the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) from 1997 established differentiation of targets among countries, but not in any systematic manner. Our opinion is that a more systematic approach to differentiation will facilitate future negotiations. Future negotiations to determine national targets after 2012 are likely to occur, and sooner or later there will be a discussion of commitments for developing countries. More elaborated approaches and methods for differentiation will not solve all political differences and problems, but could be helpful and contribute a guiding framework for climate policy negotiations. Three sources of methods or proposals are employed. The first are proposals from the Ad Hoc Group on the Berlin Mandate (AGBM) process from 1995 until the Kyoto Protocol was adopted in December 1997. From this negotiation process we identified and selected all proposals that implied some type of differentiation of targets. Altogether this came to 17 proposals made by a single party or groups of parties. The second source is the European Community’s Triptique approach for differentiation of targets among its member states. The third source is recent academic literature, where we have included 8 contributions that we found interesting from the period 1992 to 1998. The proposals are presented in a catalogue style. Based on 4 criteria on the usefulness of proposals or methods for future negotiations we have chosen 5 proposals as representing the most interesting and promising contributions. These criteria are political acceptability, feasibility related to negotiations, regional or global relevance of method, and the potential for developing the method further. The most promising contributions are the second proposal by Japan, the French proposal, the Norwegian proposal, the Brazilian proposal further developed by the Dutch RIVM research institute, and finally, EU’s Triptique approach: The second Japanese proposal; where each party should reduce their emissions by 5% compared to 1990 levels. However, if emissions per unit of Gross Domestic Product (GDP), or emissions per capita, are lower than the average of all parties, the target is proportionally reduced. Likewise the target is proportionally reduced if population growth is higher than average. The French proposal; where targets are differentiated so that emission pathways converge to similar per capita or per unit of GDP levels by the end of the next century, with the aim of keeping atmospheric concentrations of CO2 below 550 ppmv. The Norwegian proposal; where each party’s percentage reduction target is distributed according to the weighted sum of the three indicators CO2 equivalent emissions per unit of GDP, GDP per capita, and CO2 equivalent emissions per capita, such that those parties that have higher than average values for these indicators also get a higher than average target, and vice versa. The Brazil-RIVM proposal; where targets are differentiated according to each party’s historical responsibility for global warming, in terms of accumulated contribution to radiative forcing in the atmosphere since the industrial revolution. EU’s Triptique approach; where the differences in emission-producing activities across the member states are accounted for through dividing each national economy into the three sectors electricity generation, energy-intensive industries, and other domestic sectors. In the electricity generation sector emissions are distributed according to minimum penetration of renewables, limits to fossil fuel use, and use of nuclear power. The energy-intensive industries are allowed to increase production at a constant rate based on the same energy-efficiency improvement rate. Finally, emissions from other domestic sectors are distributed on a per capita basis, to converge to the same future level. For the purpose of showing differentiation consequences of the selected methods, we supply some numerical illustrations for the Baltic Sea region. The countries in this region are the Nordic countries (Denmark, Finland, Iceland, Norway and Sweden), the Baltic countries (Estonia, Latvia, and Lithuania), in addition to Germany, Poland, and the Russian Federation. Given the joint Kyoto Protocol reduction target for the countries in the Baltic Sea region we compare the burden sharing consequences for one proposal or method across countries, and for one country across the methods or proposals. The comparison is based on the distribution of percentage emission reduction targets across the countries in the region. For the illustrations we employ the following fairness principles as differentiation methods: The Sovereignty principle; interpreted as reduction of emissions proportionally across all countries to maintain the relative emission level between them; The Egalitarian principle; interpreted as reduction of emissions in proportion to population (i.e. equal per capita emission); and The Ability to pay principle; interpreted as differentiation of climate targets such that the net abatement cost is positively correlated with per capita GDP. Furthermore, illustrations are given for the second Japanese proposal, the French proposal, and the Norwegian proposal. No illustrations are given for the Brazil-RIVM proposal and EU’s Triptique approach, since the required calculations would be outside the scope of this report. The results should only be taken as illustrations to illuminate differences between differentiation methods. Comparing the distribution of commitments across countries generated by the differentiation proposals we find that the span between the largest and smallest targets is much larger for the single fairness principles ‘Egalitarian’ and ‘Ability to pay’ than for the three proposals from the climate negotiations. In the latter three proposals Estonia and the Russian Federation have to reduce their emissions by much more than the average reduction for the Baltic Sea region countries of 6%. In the Norwegian proposal the heaviest burden falls on Poland. According to the French proposal Sweden and Iceland are allowed to increase their emissions due to a relatively low present emission level. The Nordic countries and Germany are allowed to increase their emissions substantially given the Egalitarian principle. However, given the Ability to pay principle these countries would get a much larger burden than the other countries. The results for proposals from the climate negotiations all lie between these extremes; that is between +9% (the French proposal for Sweden) and -12% (the French proposal for Estonia). With the aim to evaluate the political feasibility of the various differentiation methods we compare the results from chapter 6 across the countries in the Baltic Sea region, and divide them into OECD and EIT countries. Furthermore, we interpret the outcome of the Kyoto Protocol (and the internal differentiation scheme within the European Community) as an example of a politically feasible differentiation scheme, which may then serve as a benchmark for comparison with the differentiation methods evaluated here. On the basis of these observations we find that the Sovereignty and Egalitarian methods seem less interesting. The first method yields no differentiation, and the latter is too extreme in the short run since it equalises per capita emissions. Second, the Ability to pay method puts the largest burden on the OECD countries, whereas the Japan II proposal, the French proposal, and to some the degree the Norwegian proposal, put the largest burden on EIT countries. Third, all the methods explored provide Russia with a stricter target than the Kyoto Protocol, while the opposite situation is the case for Denmark and Germany. And finally, fourth, Japan II is the proposal that yields targets closest to the Kyoto Protocol, followed by the French and the Norwegian proposal. The three fairness principles based methods cause larger deviations from the Kyoto Protocol outcome. Consequently one might argue that a ranking of the differentiation methods according to political feasibility should be: 1. Japan II, 2. French, 3. Norwegian, 4. Ability to pay, 5. Sovereignty, and 6. Egalitarian. However, putting more emphasis on the second conclusion above, one might claim that the Ability to pay based method should have a higher ranking, and maybe be ranked in first place. The argument for this would be that it is unfair, and consequently also less politically feasible, to demand that the relatively poorer EIT countries should reduce their emissions by a larger percentage than the OECD countries. Among the countries in the Baltic Sea region Poland might be taken as proxy of a developing country due to its relatively low per capita GDP and its average per capita emissions of greenhouse gases. With this provision the most promising methods for involving developing countries seem to be based on the Ability to pay principle and the French proposal, since these methods are likely to yield relatively softer targets for developing countries. Norsk samandrag (Norwegian abstract) Føremålet med denne rapporten er å undersøkje potensialet til metodar for differensiering av nasjonale mål for å redusere utslepp av klimagassar. Slike metodar blir også referert til som byrdefordelingsmetodar. Eit fyrste skritt er å få oversikt over metodar for differensiering som er foreslått. Kyotoprotokollen til FN sin Klimakonvensjon frå 1997 etablerte prinsippet om differensiering av mål mellom land, men utan å leggje ein systematisk metode til grunn. Vår oppfatning er at ei meir systematisk tilnærming til differensiering vil kunne forenkle framtidige klimaforhandlingar. Framtidige forhandlingar for å fastsetje nasjonale mål etter 2012 er sannsynlege, og før eller sidan må det bli ein diskusjon om forpliktingar for utviklingsland. Meir sofistikerte tilnærmingar og metodar vil kunne vere hjelpsame og vil kunne gje eit nyttig rammeverk for framtidige klimaforhandlingar. Tre kjelder til metodar og framlegg er brukt. Den første er framlegg frå "Ad Hoc Group on the Berlin Mandate" (AGBM) prosessen som enda opp med Kyotoprotokollen i desember 1997. Frå denne forhandlingsprosessen har vi identifisert og valt ut alle framlegg som innebar ein eller anna type differensiering av reduksjonsmål. I alt vart det 17 framlegg frå einskilde partar eller grupper av partar. Den andre kjelda er Triptique-tilnærminga for å differensiere mål mellom medlemsstatane i EU. Den tredje kjelda er nyare akademisk litteratur, der vi har plukka ut 8 artiklar frå perioden 1992 til 1998 som vi fann interessante. Alle metodar og framlegg er presenterte i eit katalogformat. Basert på 4 kriterium på kor nyttige framlegg eller metodar kan vere for framtidige forhandlingar har vi valt ut 5 framlegg som dei mest interessant og lovande. Desse kriteria er politisk aksept, i kva grad kan metoden brukast i ein forhandlingssituasjon, regional eller global relevans, og potensialet for å utvikle metoden vidare. Dette er det andre framlegget til Japan, the franske framlegget, det norske framlegget, det brasilianske framlegget vidareutvikla av det nederlandske RIVM forskingsinstituttet, og til sist, EU si Triptique-tilnærming: Det andre japanske forslaget; der kvart land skal redusere utsleppa sine med 5% samanlikna med nivået i 1990. Dersom utsleppa per eining BNP eller utslepp per capita er lavare enn gjennomsnittet for alle land i gruppa blir målet redusert frå 5% i same proporsjon. På same måte blir målet redusert dersom veksten i folketalet er høgare enn gjennomsnittet i gruppa av land. Det franske forslaget; der måla blir differensiert slik at utsleppsbanane konvergerer mot same per capita nivå eller mot same utsleppsnivå per eining BNP mot slutten av neste hundreår, der siktemålet er å halde konsentrasjonen i atmosfæren under 550 ppmv. Det norske forslaget; der kvart land sin prosentvise reduksjon blir fordelt etter den vekta summen av dei tre indikatorane CO2 ekvivalente utslepp per eining BNP, BNP per capita, og CO2 ekvivalente utslepp per capita, slik at dei landa som har høgare verdiar enn gjennomsnittet for desse indikatorane i gruppa av landa får eit høgare mål, og vice versa. Forslaget til Brasil-RIVM; der måla blir differensierte etter kvart land sitt historiske ansvar for global oppvarming, målt etter akkumulerte utslepp av klimagassar i atmosfæren og gjennom det påverknad på strålingspådrivet sidan den industrielle revolusjonen. EU si Triptique tilnærming; der ein tek utgangspunkt i forskjellane i utsleppsgenererande aktivitetar mellom landa ved å dele økonomien i eit land inn i tre hovudsektorar: produksjon av straum, energi-intensive sektorar, og andre innanlandske sektorar. I sektoren for produksjon av straum blir utsleppa fordelt etter eit minimumsnivå for bruken av vedvarande energikjelder, skrankar på bruken av fossile energivarer, og bruken av kjernekraft. Dei energi-intensive industriane får lov å auke sin produksjon etter ein konstant rate basert på same rate for forbetringar i energieffektiviteten. Utsleppa frå andre innanlandske sektorar blir fordelt på per capita basis, slik at dei konvergerer mot same nivå i framtida. For å samanlikne differensieringskonsekvensane av dei valde framlegga har vi produsert nokre numeriske illustrasjonar for land i Austersjø-området. Landa i denne regionen er dei Nordiske landa Danmark, Finland, Island, Noreg og Sverige, dei baltiske landa Estland, Latvia og Litauen, i tillegg til Tyskland, Polen og Russland. Med utgangspunkt i reduksjonsmåla frå Kyotoprotokollen for landa i Austersjø-regionen har vi samanlikna byrdefordelingskonsekvensane av eit framlegg mellom alle landa, og for kvart land mellom alle framlegga. Samanlikninga er basert på fordelinga av prosentvise reduksjonsmål mellom landa i regionen. I illustrasjonane blir desse rettferdsprinsippa brukte for å differensiere utsleppsmåla mellom landa: Suverenitetsprinsippet; tolka som ein proporsjonal reduksjon i utsleppa over alle land slik at det relative utsleppsnivået ligg fast; Egalitaritetsprinsippet; tolka som ein proporsjonal utsleppsreduksjon etter folketalet (d.v.s. like per capita utslepp); og Betalingsevneprinsippet; tolka som differensiering av reduksjonsmål slik at netto kostnad ved klimatiltaka er positivt korrelert med BNP per capita. Vidare har vi teke med illustrasjonar for det andre japanske forslaget, det franske forslaget, og the norske forslaget. Vi har ingen illustrasjonar for det brasilianske framlegget og Triptique ettersom dette ville krevje utrekningar som ligg utanfor rammene for denne rapporten. Resultata bør berre oppfattast som illustrasjonar som kan vise forskjellar mellom metodane og framlegga til differensiering. Når vi samanliknar byrdefordelingskonsekvensane mellom land som følgjer av framlegga finn vi at spennet mellom dei største og minste reduksjonsmåla er mykje større for dei enkle rettferdsprinsippa ’Egalitær’ og ’Betalingsevne’ enn for dei tre framlegga frå klimaforhandlingane. I dei tre framlegga frå klimaforhandlingane må Estland og Russland redusere sine utslepp mykje meir enn gjennomsnittet for alle landa Austersjø-regionen, som er på 6%. I den norske framlegget fell den største byrden på Polen. Ut frå det franske framlegget vil Sverige og Island kunne auke sine utslepp fordi dei per i dag har lave utslepp per capita. Dei nordiske landa og Tyskland kan auke sine utslepp monaleg ut frå det Egalitære prinsippet. Men skulle Betalingsevneprinsippet bli lagt til grunn vil desse landa få ei større byrde enn dei andre landa. Byrdefordelingskonsekvensane av framlegg frå klimaforhandlingsprosessen ligg alle mellom desse ytterverdiane; det vil seie mellom +9% (det franske framlegget for Sverige) og –12% (det franske framlegget for Estland). For å vurdere i kva grad differensieringsmetodane kan gjennomførast politisk sett samanliknar vi resultata frå kapittel 6 for landa i Austersjø-området og grupperer dei i OECD- og EIT-land (omstillingsøkonomiar). Vidare ser vi på dei nasjonale måla i Kyotoprotokollen (og den interne byrdefordelinga i EU) som eit døme på eit politisk akseptabelt differensieringsutfall. Dei nasjonale måla frå Kyotoprotokollen kan såleis brukast som ein målestokk på i kva grad metodane politisk sett kan gjennomførast når vi samanliknar med resultata frå dei differensieringsmetodane vi drøftar her. På bakgrunn av desse observasjonane finn vi at ’Suverenitet’ og ’Egalitær’ metodane er mindre interessante. Den fyrste av desse metodane gjev ingen differensiering, og den andre er for ekstrem på kort sikt fordi den krev like per capita utslepp. Den andre konklusjonen er at ’Betalingsevne’ vil leggje størst byrde OECD landa, medan Japan II, det franske framlegget, og til ein viss grad det norske framlegget, legg størst byrde på omstillingsøkonomiane. For det tredje fører alle metodane til ein større byrde for Russland enn Kyotoprotokollen, medan det motsette er tilfelle for Danmark og Tyskland. Og, for det fjerde er Japan II det framlegget som gjev mål som ligg nærast Kyotoprotokollen, følgd av det franske framlegget og the norske framlegget. Dei tre metodane som byggjer på rettferdsprinsipp medfører alle relativt større avvik frå Kyotoprotokollen. På denne bakgrunn kan vi setje opp følgjande liste med metodar, der metodane som politisk sett sannsynlegvis lettast kan bli gjennomført står først: 1. Japan II, 2. Det franske framlegget, 3. Det norske framlegget, 4. ’Betalingsevne’, 5. ’Suverenitet’, og 6. ’Egalitær’. Dersom ein derimot legg meir vekt på den andre konklusjonen ovanfor kan ein argumentere for at ’Betalingsevne’ bør ha ei høgare plassering på lista, og kanskje til og med få førsteplassen. Argumentet for dette er at det er urettferdig, og dermed også mindre politisk akseptabelt, å krevje at relativt fattige omstillingsøkonomiar skal redusere sine utslepp meir enn OECD land. Mellom landa i Austersjø-området kan Polen brukast som eit "tilnærma utviklingsland" på grunn av relativt lavt brutto nasjonalprodukt per capita og gjennomsnittlege utslepp av klimagassar per capita. I eit slikt perspektiv kan dei mest lovande metodane for å involvere utviklingsland vere ’Betalingsevne’ og det franske framlegget, sidan desse metodane sannsynlegvis vil medføre relativt mjukare mål for utviklingsland enn dei andre metodane