Preventing carbon leakage with consumption-based emission policies?

Teollisuusmaiden täytyy vähentää ilmastopäästöjään nopeasti ja voimakkaasti. Päätöksentekijöiden huolenaiheena on, että nämä päästövähennykset voisivat aiheuttaa päästöjen kasvua päästörajoitusten ulkopuolisissa maissa. Tämä vuotovaikutus voidaan välttää valitsemalla sopivat ohjauskeinot. Tutkin suuren maajoukon yksipuolisia toimia kasvihuonekaasupäästöjen rajoittamiseksi tilanteessa, jossa kilpailijamaat harjoittavat löyhempää ilmastopolitiikkaa. Vertaan eri politiikkavaihtoehtojen vaikutusta päästörajoitusten ulkopuolisten maiden päästöihin sekä hiili-intensiivisen teollisuuden kilpailukykyyn. Analyysini perustuu kahden alueen ja kahden hyödykkeen kasvumalliin, johon sisältyy suunnattu tekninen kehitys. Vertaan kahta eri tapaa allokoida päästöt, jotka aiheutuvat kansainvälisesti vaihdettujen hyödykkeiden tuotannossa: tuotantoperusteinen ja kulutusperusteinen päästölaskenta. Kun päästörajoitusten vaikutus teknisen kehityksen suuntaan sekä muiden ilmastopoliittisten ohjauskeinojen olemassaolo jätetään huomiotta, kumpaan tahansa laskentatapaan perustuvat päästörajoitukset johtavat päästöjen kasvuun muualla maailmassa – vaikkakin eri vaikutuskanavien kautta. Toisaalta suunnattu tekninen kehitys sekä täydentävät politiikkatoimet mahdollistavat sen, että myös muu maailma vähentää päästöjään toimien seurauksena. Näiden tekijöiden jättäminen huomiotta taloustieteellisissä malleissa johtaa liian alhaisiin suosituksiin päästöjen vähentämiseksi. Yksipuolisilla toimilla saavutettavien maailmanlaajuisten päästövähennysten maksimoimiseksi tuotantoperusteisia päästörajoituksia tulisi soveltaa sektoreilla, joilla mahdollisuudet korvata fossiilisia polttoaineita muilla tuotannontekijöillä ovat hyvät, ja päästöjä tuottavan toiminnan mittakaavatuotot ovat alenevia. Kulutusperusteiset päästörajoitukset johtavat suurempiin maailmanlaajuisiin päästövähennyksiin sektoreilla, joilla mahdollisuudet fossiilisten polttoaineiden korvaamiseen muilla tuotannontekijöillä ovat hyvin rajoitettuja ja mittakaavatuotot eivät ole voimakkaasti alenevia. Päästörajoituksia täydentävät ilmastopoliittiset ohjauskeinot, kuten energiatehokkuusinvestointien tukeminen, energiaa säästävien teknisten ratkaisujen tutkimus- ja kehitystoiminnan tuet, teknologiansiirto kehitysmaihin sekä ilmastoteknologioiden patenttisuojan väljentäminen, voivat ehkäistä hiilivuotoa. Kukin näistä politiikkatoimista alentaa globaaleja päästöjä ainoastaan tiettyjen ehtojen vallitessa, joten talouden eri sektoreille sopivien toimien valinta on erittäin keskeistä. Jos hiili-intensiivisille tuontituotteille asetetaan rajatulleja, on tärkeää, että yksittäisten tuottajien päästöintensiivisyys vaikuttaa hiilimaksujen tasoon. Muussa tapauksessa rajatulli ei kannusta päästörajoitusten ulkopuolisia tuottajia toimiin päästöjensä alentamiseksi.Steep and rapid reductions in greenhouse gas emissions are required from industrialized countries. An important policy concern is that these emission reductions could lead to increases in emissions elsewhere. This leakage effect can be avoided by suitable choice of policies. I study the greenhouse gas abatement policy of a large coalition of countries that faces competition from countries with laxer emission policies, comparing the changes in emissions from the rest of the world and in competitiveness of dirty industries caused by different policy options. My analysis is based on a two-region, two-good model of endogenous growth with directed technical change. I compare two approaches to allocation of emissions associated with the supply of internationally traded goods and services: production-based and consumption-based accounting. When technical change and complementary policies are omitted, emission constraints based on either approach cause emissions in the rest of the world to increase, although through different mechanisms. However, an emission constraint creates incentives for energy-saving innovation and countries' emission policies can include various complementary measures in addition to the emission constraint. These factors can cause also the rest of the world to reduce emissions. Models that omit these factors yield too low recommendations on emission reduction targets. In order to maximize global emission reductions achieved with unilateral policy, production-based emission constraints should be applied on sectors where there are good possibilities to substitute other inputs for fossil energy, and there are decreasing returns to scale in carbon intensive activities. Consumption-based emission constraints achieve larger global emission reductions in sectors in which fossil energy and other inputs are strongly complementary and returns to scale on the regional level are not strongly decreasing. Complementary policies, such as subsidies to energy efficiency investments, subsidies to R&D of energy-saving technologies, transfer of technology to developing countries and relaxing the protection of intellectual property rights, can reduce or reverse carbon leakage. Each of these policies only reduces global emissions under specific conditions. Choosing suitable policies and differentiating between economic sectors is of great importance. If border measures are applied on imported carbon-intensive goods, it is important to account for the relative carbon intensity of individual producers. A regular border tax levied per tonn

Preventing Carbon Leakage With Consumption-Based Policies?

Steep and rapid reductions in greenhouse gas emissions are required from the industrialized countries. An important policy concern is that these emission reductions could lead to increases in emissions elsewhere. This leakage effect can be avoided by suitable choice of policies. I study the greenhouse gas abatement policy of a large coalition of countries that faces competition from countries with laxer emission policies, comparing the changes in emissions from the rest of the world and in competitiveness of dirty industries caused by different policy options. My analysis is based on a two-region, two-good model of endogenous growth with directed technical change. I compare two approaches to allocation of emissions associated with the supply of internationally traded goods and services: production-based and consumption-based accounting. When technical change and complementary policies are omitted, emission constraints based on either approach cause emissions in the rest of the world to increase, although through different mechanisms. However, an emission constraint creates incentives for energy-saving innovation and countries' emission policies can include various complementary measures in addition to the emission constraint. These factors can cause also the rest of the world to reduce emissions. Models that omit these factors yield too low recommendations on emission reduction targets. In order to maximize global emission reductions achieved with unilateral policy, production-based emission constraints should be applied on sectors where there are good possibilities to substitute other inputs for fossil energy, and there are decreasing returns to scale in carbon intensive activities. Consumption-based emission constraints achieve larger global emission reductions in sectors in which fossil energy and other inputs are strongly complementary and returns to scale on the regional level are not strongly decreasing. Complementary policies, such as subsidies to energy efficiency investments, subsidies to R&D of energy-saving technologies, transfer of technology to developing countries and relaxing the protection of intellectual property rights, can reduce or reverse carbon leakage. Each of these policies only reduces global emissions under specific conditions. Choosing suitable policies and differentiating between economic sectors is of great importance. If border measures are applied on imported carbon-intensive goods, it is important to account for the relative carbon intensity of individual producers. A regular border tax levied per tonne of product does not encourage producers in the rest of the world to clean up their production.Teollisuusmaiden täytyy vähentää ilmastopäästöjään nopeasti ja voimakkaasti. Päätöksentekijöiden huolenaiheena on, että nämä päästövähennykset voisivat aiheuttaa päästöjen kasvua päästörajoitusten ulkopuolisissa maissa. Tämä vuotovaikutus voidaan välttää valitsemalla sopivat ohjauskeinot. Tutkin suuren maajoukon yksipuolisia toimia kasvihuonekaasupäästöjen rajoittamiseksi tilanteessa, jossa kilpailijamaat harjoittavat löyhempää ilmastopolitiikkaa. Vertaan eri politiikkavaihtoehtojen vaikutusta päästörajoitusten ulkopuolisten maiden päästöihin sekä hiili-intensiivisen teollisuuden kilpailukykyyn. Analyysini perustuu kahden alueen ja kahden hyödykkeen kasvumalliin, johon sisältyy suunnattu tekninen kehitys. Vertaan kahta eri tapaa allokoida päästöt, jotka aiheutuvat kansainvälisesti vaihdettujen hyödykkeiden tuotannossa: tuotantoperusteinen ja kulutusperusteinen päästölaskenta. Kun päästörajoitusten vaikutus teknisen kehityksen suuntaan sekä muiden ilmastopoliittisten ohjauskeinojen olemassaolo jätetään huomiotta, kumpaan tahansa laskentatapaan perustuvat päästörajoitukset johtavat päästöjen kasvuun muualla maailmassa – vaikkakin eri vaikutuskanavien kautta. Toisaalta suunnattu tekninen kehitys sekä täydentävät politiikkatoimet mahdollistavat sen, että myös muu maailma vähentää päästöjään toimien seurauksena. Näiden tekijöiden jättäminen huomiotta taloustieteellisissä malleissa johtaa liian alhaisiin suosituksiin päästöjen vähentämiseksi. Yksipuolisilla toimilla saavutettavien maailmanlaajuisten päästövähennysten maksimoimiseksi tuotantoperusteisia päästörajoituksia tulisi soveltaa sektoreilla, joilla mahdollisuudet korvata fossiilisia polttoaineita muilla tuotannontekijöillä ovat hyvät, ja päästöjä tuottavan toiminnan mittakaavatuotot ovat alenevia. Kulutusperusteiset päästörajoitukset johtavat suurempiin maailmanlaajuisiin päästövähennyksiin sektoreilla, joilla mahdollisuudet fossiilisten polttoaineiden korvaamiseen muilla tuotannontekijöillä ovat hyvin rajoitettuja ja mittakaavatuotot eivät ole voimakkaasti alenevia. Päästörajoituksia täydentävät ilmastopoliittiset ohjauskeinot, kuten energiatehokkuusinvestointien tukeminen, energiaa säästävien teknisten ratkaisujen tutkimus- ja kehitystoiminnan tuet, teknologiansiirto kehitysmaihin sekä ilmastoteknologioiden patenttisuojan väljentäminen, voivat ehkäistä hiilivuotoa. Kukin näistä politiikkatoimista alentaa globaaleja päästöjä ainoastaan tiettyjen ehtojen vallitessa, joten talouden eri sektoreille sopivien toimien valinta on erittäin keskeistä. Jos hiili-intensiivisille tuontituotteille asetetaan rajatulleja, on tärkeää, että yksittäisten tuottajien päästöintensiivisyys vaikuttaa hiilimaksujen tasoon. Muussa tapauksessa rajatulli ei kannusta päästörajoitusten ulkopuolisia tuottajia toimiin päästöjensä alentamiseksi

Burden of Disease from Rising Coal-Fired Power Plant Emissions in Southeast Asia

Southeast Asia has a very high population density and is on a fast track to economic development, with most of the growth in electricity demand currently projected to be met by coal. From a detailed analysis of coal-fired power plants presently planned or under construction in Southeast Asia, we project in a business-as-usual scenario that emissions from coal in the region will triple to 2.6 Tg a^–1 SO₂ and 2.6 Tg a^–1 NO_<i>x</i> by 2030, with the largest increases occurring in Indonesia and Vietnam. Simulations with the GEOS-Chem chemical transport model show large resulting increases in surface air pollution, up to 11 μg m^–3 for annual mean fine particulate matter (PM_2.5) in northern Vietnam and up to 15 ppb for seasonal maximum 1 h ozone in Indonesia. We estimate 19 880 (11 400–28 400) excess deaths per year from Southeast Asian coal emissions at present, increasing to 69 660 (40 080–126 710) by 2030. 9000 of these excess deaths in 2030 are in China. As Chinese emissions from coal decline in coming decades, transboundary pollution influence from rising coal emissions in Southeast Asia may become an increasing issue

Mercury atmospheric emission, deposition and isotopic fingerprinting from major coal-fired power plants in Australia:Insights from palaeo-environmental analysis from sediment cores

Despite Australia's high reliance on coal for electricity generation, no study has addressed the extent to which mercury (Hg) deposition has increased since the commissioning of coal-fired power plants. We present stratigraphic data from lake sediments in the Hunter Valley (New South Wales) and Latrobe Valley (Victoria), where a significant proportion of Australia's electricity is generated via coal combustion. Mercury deposition in lake sediments increased in the 1970s with the commissioning of coal-fired power plants, by a factor of 2.9-times in sediments of Lake Glenbawn (Hunter Valley) and 14-times in Traralgon Reservoir (Latrobe Valley). Sediments deposited after the commissioning of power plants have distinct Hg isotope compositions, similar to those of combusted coals. Mercury emission, estimated using an atmospheric model (CALPUFF), was higher in the Latrobe Valley than in the Hunter Valley. This is a result of higher Hg concentrations in lignite coal, lax regulation and older pollution-control technologies adopted by coal-fired power plants in the Latrobe Valley. Near-source deposition of Hg in Australia is significantly higher than North America and Europe, where better emission controls (e.g. wet flue gas desulfurization) have been in effect for decades. The challenge for Australia in years to come will be to ratify the Minamata Convention and develop better regulation policies to reduce Hg emissions

Year-long simulation of gaseous and particulate air pollutants in India

Severe pollution events occur frequently in India but few studies have investigated the characteristics, sources, and control strategies for the whole country. A year-long simulation was carried out in India to provide detailed information of spatial and temporal distribution of gas species and particulate matter (PM). The concentrations of O_3, NO_2, SO_2, CO, as well as PM_(2.5) and its components in 2015 were predicted using Weather Research Forecasting (WRF) and the Community Multiscale Air Quality (CMAQ) models. Model performance was validated against available observations from ground based national ambient air quality monitoring stations in major cities. Model performance of O_3 does not always meet the criteria suggested by the US Environmental Protection Agency (EPA) but that of PM_(2.5) meets suggested criteria by previous studies. The performance of model was better on days with high O_3 and PM_(2.5) levels. Concentrations of PM_(2.5), NO_2, CO and SO_2 were highest in the Indo-Gangetic region, including northern and eastern India. PM_(2.5) concentrations were higher during winter and lower during monsoon season. Winter nitrate concentrations were 160–230% higher than yearly average. In contrast, the fraction of sulfate in total PM_(2.5) was maximum in monsoon and least in winter, due to decrease in temperature and solar radiation intensity in winter. Except in southern India, where sulfate was the major component of PM_(2.5), primary organic aerosol (POA) fraction in PM_(2.5) was highest in all regions of the country. Fractions of secondary components were higher on bad days than on good days in these cities, indicating the importance of control of precursors for secondary pollutants in India