| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 2.68 MB | Adobe PDF |
Authors
Abstract(s)
The analysis of the consequences of the diversification of the Transport Sector energy mix is
the main focus of this thesis. As a sector highly powered by fossil fuels, the promotion of
alternative energy sources such as electricity and renewable fuels has to be pursued to reduce
the use of oil, and consequently cut greenhouse gases emissions. However, currently, the
alternative sources are faced with several challenges. To address some of these challenges,
this thesis performs four analyses organized into three main parts. In the first one, the
interactions between both conventional and alternative transports’ energy sources, economic
growth and carbon dioxide emissions have been examined. Two essays have been carried out in
the first part, to achieve these objectives. The recent methods of Panel-Vector Autoregressive
and the Autoregressive Distributed lag models have been applied. The main findings suggest
that the electricity use in the transport sector only contributes to reducing GHG emissions if
this electricity is coming from renewable sources. At the same time, the alternative energy
sources could compromise the economic growth highlighting that their cost-effectiveness must
be enlarged.
With adequate policy supporting, the penetration of the electricity in transport sector could
have a great potential in, for instance, storing renewable electricity, improving renewable
electricity utilisation. For that, the deployment of electricity on the road transportation is
required. These evidences have definitively motivated the second and third main parts of this
thesis. They are focused on the main challenges that the electric mobility on road
transportation is faced: the penetration of electric vehicles in the automotive market and the
impact of these vehicles on the electricity system management and renewables integration.
Thus, the second part of this thesis aims to analyse the driving factors of electric vehicles
adoption. This analysis goes further by distinguishing the adoption drivers of 100% electric
vehicles, also known as battery electric vehicles, and plug-in electric vehicles. The factors
analysed include: political, social, economic, environmental, and technical. A Panel-Corrected
Standard Errors (PCSE) estimator is used for European Union countries and the robustness of
the results has been confirmed by employing a Seemingly Unrelated Regression (SUR) method.
Actually, the main challenge for both 100% electric vehicles and plug-in electric vehicles
adoption is the technological progress of the batteries. Furthermore, this analysis highlights
that the policymaking should be focused on each type of vehicle technology instead of electric
vehicles as a whole. In line with the findings of the first part of this thesis, countries with high
endogenous potential should promote more 100% electric vehicles than plug-in electric vehicles
to take advantage of the renewable electricity. While countries with low renewable potential
should promote more plug-in electric vehicles. The policies supporting electric mobility have been effective in the 100% electric vehicles market share enlargement, but not for plug-in
electric vehicles.
With an appropriated policy support and technological development, the 100% electric vehicles
could contribute to increasing the efficiency of the electricity system and renewables
integration. These evidences constitute the main motivation for the third part of this thesis.
Therefore, the main objective of the third part is to analyse the drivers of both peak electricity
demand and renewables integration, providing special attention to the role played by battery
electric vehicles to this equilibrium. Both Panel-Corrected Standard Errors and Driscoll-Kraay
estimators have been applied for European Union countries. Different models’ specifications
have been used to confirm the robustness of the results found. This part highlights that the
deployment of the 100% electric vehicles has led to a decrease of the peak electricity demand,
which is indeed a desirable effect. Still, it should deserve further attention since the
deployment of the large amounts of battery electric vehicles could modify this effect. At the
same time, the 100% electric vehicles have not contributed to renewables integration. The
policies focused on demand side management have been effective in integrating renewables in
contrast to their lack of success in reducing peak electricity demand. The policymakers should
design demand side management efficient policies to reduce the peak load demand. The
promotion of Demand Response measures, such as differentiated electricity tariffs in peak
periods and out-off peak periods could be an efficient way to achieve it.
A presente tese foca-se em analisar as consequências da diversificação do mix de energia no sector dos transportes. Este sector é intensivo no consumo de combustíveis fósseis e consequentemente, é responsável por elevados níveis de emissões de gases com efeito de estufa. De forma a mitigar o seu impacto ambiental, o uso de fontes de energia alternativas, tais como eletricidade e combustíveis renováveis deve ser incentivado. Contudo, existem inúmeros desafios associados à utilização destas fontes. Com o intuito de abordar alguns dos desafios enfrentados, a presente tese realiza quatro ensaios, organizados em três partes. Na parte inicial, são estudadas as interações entre o consumo de fontes de energia convencionais e alternativas no sector dos transportes, bem como a sua relação com o crescimento económico e com as emissões de dióxido de carbono. De forma a analisar essas interações, foram realizados dois ensaios. Neles, foram aplicadas duas metodologias recentes de análise de dados em painel: Vetor Autorregressivo em Painel (Panel Vector Autoregressive - PVAR) e o Modelo Autorregressivo com Desfasamento Distribuído (Autoregressive Distributed Lag - ARDL). Os principais resultados sugerem que o consumo de eletricidade no setor dos transportes será benéfico para o ambiente, se essa eletricidade for gerada a partir de fontes de energia renováveis. Enquanto isso, as fontes alternativas poderão estar a comprometer o crescimento económico, enfatizando que o custo-benefício dessas fontes deve ser melhorado. A introdução de eletricidade no mix energético do setor dos transportes poderá ter um grande potencial em, por exemplo, possibilitar o armazenamento de eletricidade renovável aumentando assim a sua utilização. Para isso, as políticas devem promover o carregamento dos veículos quando existe excesso de geração de eletricidade renovável. Para que seja possível capturar esses benefícios, é necessária a implementação de eletricidade no transporte rodoviário. Definitivamente, estas evidências motivaram a segunda e terceira parte desta tese. As mesmas incidem nos principais desafios que a mobilidade elétrica rodoviária enfrenta: a penetração de veículos elétricos no mercado automóvel e o impacto dos veículos elétricos, quer na gestão do sistema elétrico quer na integração de energias renováveis. Assim, a segunda parte pretende analisar os fatores que suportam a adoção de veículos elétricos, abordando o seu papel individualmente tanto nos veículos 100% elétricos como nos híbridos plug-in. Fatores políticos, sociais, económicos, ambientais e técnicos foram incluídos e analisados. A Regressão Linear com Erros Padrão Corrigidos para Painel (Panel Corrected Standard Errors - PCSE) foi aplicada para analisar países da União Europeia e a robustez dos resultados foi comprovada mediante a aplicação de modelos de Regressão Aparentemente não Relacionada (Seemingly Unrelated Regression - SUR). A análise mostrou que o progresso tecnológico das baterias tem se revelado como um dos principais desafios para a implementação dos veículos 100% elétricos e dos híbridos plug-in. Além disso, este ensaio realça que as políticas devem ser focadas em cada tipo de veículo individualmente em vez de concentradas na mobilidade elétrica como um todo. Tendo em conta os resultados obtidos na primeira parte desta tese, países com elevado potencial em energias renováveis devem promover mais os veículos 100% elétricos do que os veículos híbridos plug-in, de forma a conseguir tirar maior vantagem da utilização intensiva de eletricidade renovável. Pelo contrário, países com baixo potencial em renováveis devem promover mais a utilização de híbridos plug-in. Poderão os veículos 100% elétricos contribuir para o aumento da eficiência do sistema elétrico e para a integração de renováveis? Esta curiosidade constitui-se como a essencial motivação para a terceira parte. O seu principal objetivo é analisar os impulsionadores do pico de consumo de eletricidade e de integração de renováveis, dando especial foco ao papel que os veículos 100% elétricos desempenham nesse equilíbrio. A Regressão Linear com Erros Padrão Corrigidos para Painel (Panel Corrected Standard Errors - PCSE) e a Regressão com Erros Padrão de Driscoll-Kraay (Regression with Driscoll-Kraay standard errors) foram os modelos aplicados para analisar países da União Europeia. Foram testadas diferentes especificações nos modelos, confirmando assim a robustez dos resultados. Esta parte salienta que o aumento da quota de mercado de veículos elétricos gera um decréscimo do pico de consumo de eletricidade, o que é, na verdade, um efeito desejável num sistema electroprodutor. Este efeito deve, no entanto, merecer atenção dos decisores de políticas, uma vez que, a implementação de um elevado número de veículos 100% elétricos, poderá alterar este efeito colocando picos de consumo em outros períodos. Importa salientar também que os resultados sugerem que as políticas aplicadas para a gestão ativa da procura (Demand Side Management - DSM) de eletricidade têm sido efetivas na integração de renováveis, mas não têm contribuído para reduzir o pico de consumo. Os decisores de políticas devem delinear políticas de DSM eficientes, promovendo, por exemplo, medidas de resposta da procura, tais como tarifas de eletricidade com preços diferenciados entre períodos de pico e períodos fora de pico.
A presente tese foca-se em analisar as consequências da diversificação do mix de energia no sector dos transportes. Este sector é intensivo no consumo de combustíveis fósseis e consequentemente, é responsável por elevados níveis de emissões de gases com efeito de estufa. De forma a mitigar o seu impacto ambiental, o uso de fontes de energia alternativas, tais como eletricidade e combustíveis renováveis deve ser incentivado. Contudo, existem inúmeros desafios associados à utilização destas fontes. Com o intuito de abordar alguns dos desafios enfrentados, a presente tese realiza quatro ensaios, organizados em três partes. Na parte inicial, são estudadas as interações entre o consumo de fontes de energia convencionais e alternativas no sector dos transportes, bem como a sua relação com o crescimento económico e com as emissões de dióxido de carbono. De forma a analisar essas interações, foram realizados dois ensaios. Neles, foram aplicadas duas metodologias recentes de análise de dados em painel: Vetor Autorregressivo em Painel (Panel Vector Autoregressive - PVAR) e o Modelo Autorregressivo com Desfasamento Distribuído (Autoregressive Distributed Lag - ARDL). Os principais resultados sugerem que o consumo de eletricidade no setor dos transportes será benéfico para o ambiente, se essa eletricidade for gerada a partir de fontes de energia renováveis. Enquanto isso, as fontes alternativas poderão estar a comprometer o crescimento económico, enfatizando que o custo-benefício dessas fontes deve ser melhorado. A introdução de eletricidade no mix energético do setor dos transportes poderá ter um grande potencial em, por exemplo, possibilitar o armazenamento de eletricidade renovável aumentando assim a sua utilização. Para isso, as políticas devem promover o carregamento dos veículos quando existe excesso de geração de eletricidade renovável. Para que seja possível capturar esses benefícios, é necessária a implementação de eletricidade no transporte rodoviário. Definitivamente, estas evidências motivaram a segunda e terceira parte desta tese. As mesmas incidem nos principais desafios que a mobilidade elétrica rodoviária enfrenta: a penetração de veículos elétricos no mercado automóvel e o impacto dos veículos elétricos, quer na gestão do sistema elétrico quer na integração de energias renováveis. Assim, a segunda parte pretende analisar os fatores que suportam a adoção de veículos elétricos, abordando o seu papel individualmente tanto nos veículos 100% elétricos como nos híbridos plug-in. Fatores políticos, sociais, económicos, ambientais e técnicos foram incluídos e analisados. A Regressão Linear com Erros Padrão Corrigidos para Painel (Panel Corrected Standard Errors - PCSE) foi aplicada para analisar países da União Europeia e a robustez dos resultados foi comprovada mediante a aplicação de modelos de Regressão Aparentemente não Relacionada (Seemingly Unrelated Regression - SUR). A análise mostrou que o progresso tecnológico das baterias tem se revelado como um dos principais desafios para a implementação dos veículos 100% elétricos e dos híbridos plug-in. Além disso, este ensaio realça que as políticas devem ser focadas em cada tipo de veículo individualmente em vez de concentradas na mobilidade elétrica como um todo. Tendo em conta os resultados obtidos na primeira parte desta tese, países com elevado potencial em energias renováveis devem promover mais os veículos 100% elétricos do que os veículos híbridos plug-in, de forma a conseguir tirar maior vantagem da utilização intensiva de eletricidade renovável. Pelo contrário, países com baixo potencial em renováveis devem promover mais a utilização de híbridos plug-in. Poderão os veículos 100% elétricos contribuir para o aumento da eficiência do sistema elétrico e para a integração de renováveis? Esta curiosidade constitui-se como a essencial motivação para a terceira parte. O seu principal objetivo é analisar os impulsionadores do pico de consumo de eletricidade e de integração de renováveis, dando especial foco ao papel que os veículos 100% elétricos desempenham nesse equilíbrio. A Regressão Linear com Erros Padrão Corrigidos para Painel (Panel Corrected Standard Errors - PCSE) e a Regressão com Erros Padrão de Driscoll-Kraay (Regression with Driscoll-Kraay standard errors) foram os modelos aplicados para analisar países da União Europeia. Foram testadas diferentes especificações nos modelos, confirmando assim a robustez dos resultados. Esta parte salienta que o aumento da quota de mercado de veículos elétricos gera um decréscimo do pico de consumo de eletricidade, o que é, na verdade, um efeito desejável num sistema electroprodutor. Este efeito deve, no entanto, merecer atenção dos decisores de políticas, uma vez que, a implementação de um elevado número de veículos 100% elétricos, poderá alterar este efeito colocando picos de consumo em outros períodos. Importa salientar também que os resultados sugerem que as políticas aplicadas para a gestão ativa da procura (Demand Side Management - DSM) de eletricidade têm sido efetivas na integração de renováveis, mas não têm contribuído para reduzir o pico de consumo. Os decisores de políticas devem delinear políticas de DSM eficientes, promovendo, por exemplo, medidas de resposta da procura, tais como tarifas de eletricidade com preços diferenciados entre períodos de pico e períodos fora de pico.
Description
Keywords
Sector dos Transportes - Combustiveis fósseis Sector dos Transportes - Fontes de energia renováveis - Fontes de energia alternativas Sector dos Transportes - Veículos elétricos Veículos elétricos - Aspectos económicos Veículos elétricos - Mobilidade