This dissertation analyzes the basis for and magnitudes of discount factors based on the characteristics of greenhouse gas emission (GHGE) offsets that are applied to the GHGE reduction projects, concentrating on agricultural projects. Theoretical approaches to discount factors, estimation and incorporation of discount factors procedures are developed. Discount factors would be imposed by credit purchasers due to noncompliance with regulatory program of the credits with GHG program including consideration of shortfall penalties and limited durations. Discount factors are proposed for (i) additionality, (ii) leakage, (iii) permanence, and (iv) uncertainty. Additionality arise when the region where an AO project is being proposed would have substantial adoption of the AO practice in the absence of GHG programs (business as usual GHGE offset). Leakage arises when the effect of a program is offset by an induced increase in economic activity and accompanying emissions elsewhere. The leakage effect depends on demand and supply elasticities. Permanence reflects the saturation and volatility characteristics of carbon sequestration. Carbon is stored in a volatile form and can be released quickly to the atmosphere when an AO practice is discontinued. The permanence discount depends on the project design including practice continuation after the program and the dynamic rate of offset. Also, consideration of multiple offsets is important. Uncertainty arises due to the stochastic nature of project quantity. The uncertainty discount tends to be smaller the larger the size of the offset contract due to aggregation over space and time. The magnitude of these discounts is investigated in Southeast Texas rice discontinuation study. The additionality and the leakage discounts are found to play an important role in case of rice lands conversion to other crops but less so for pasture conversions and yet less for forest conversions. The permanence discount is important when converting to other crops and short rotation forestry. When all discounts are considered, rice lands conversion to forest yields claimable credits amounting to 52.8% ~ 77.5% of the total offset. When converting rice lands to pasture, the claimable credits 45.1% ~ 64.2%, while a conversion of rice lands to other crops yields claimable credits 38.9% ~ 40.4%.

This dissertation analyzes the basis for and magnitudes of discount factors based on the characteristics of greenhouse gas emission (GHGE) offsets that are applied to the GHGE reduction projects, concentrating on agricultural projects. Theoretical approaches to discount factors, estimation and incorporation of discount factors procedures are developed. Discount factors would be imposed by credit purchasers due to noncompliance with regulatory program of the credits with GHG program including consideration of shortfall penalties and limited durations. Discount factors are proposed for (i) additionality, (ii) leakage, (iii) permanence, and (iv) uncertainty. Additionality arise when the region where an AO project is being proposed would have substantial adoption of the AO practice in the absence of GHG programs (business as usual GHGE offset). Leakage arises when the effect of a program is offset by an induced increase in economic activity and accompanying emissions elsewhere. The leakage effect depends on demand and supply elasticities. Permanence reflects the saturation and volatility characteristics of carbon sequestration. Carbon is stored in a volatile form and can be released quickly to the atmosphere when an AO practice is discontinued. The permanence discount depends on the project design including practice continuation after the program and the dynamic rate of offset. Also, consideration of multiple offsets is important. Uncertainty arises due to the stochastic nature of project quantity. The uncertainty discount tends to be smaller the larger the size of the offset contract due to aggregation over space and time. The magnitude of these discounts is investigated in Southeast Texas rice discontinuation study. The additionality and the leakage discounts are found to play an important role in case of rice lands conversion to other crops but less so for pasture conversions and yet less for forest conversions. The permanence discount is important when converting to other crops and short rotation forestry. When all discounts are considered, rice lands conversion to forest yields claimable credits amounting to 52.8% ~ 77.5% of the total offset. When converting rice lands to pasture, the claimable credits 45.1% ~ 64.2%, while a conversion of rice lands to other crops yields claimable credits 38.9% ~ 40.4%.

Cette thèse contribue à la compréhension des frictions liées aux politiques environnementales et à la manière dont ces frictions affectent la dynamique des industries polluantes ainsi que les agrégats macroéconomiques tels que la productivité. Elle examine également de manière critique comment différents aspects de ces politiques influencent la distribution des entreprises en termes d’emploi, de tailles et d’émissions. Dans le premier chapitre, j’examine les effets à long terme des politiques d’exemption basées sur des seuils dans la réglementation environnementale, qui consistent à exonérer les émetteurs en dessous d’un certain seuil d’émissions. En utilisant des données sur la pollution provenant de divers établissements participant au programme de plafonnement et d’échange de la Californie, j’ai découvert que 40% des entreprises bénéficient de cette exemption, avec une concentration notable autour du seuil, en particulier parmi les nouveaux entrants. Pour comprendre les implications plus larges, j’ai développé un modèle dynamique industriel qui prend en compte des entreprises hétérogènes et un système de tarification du carbone avec des exemptions spécifiques au seuil. En simulant le programme californien de plafonnement et d’échange, j’ai constaté que la suppression de l’exemption conduit à une augmentation de 0,05% de la production en raison du déplacement des ressources vers des entreprises plus productives. Pour mesurer l’impact de la politique d’exemption sur l’allocation des ressources, j’ai analysé la dispersion de la productivité totale des facteurs basée sur les revenus (TFPR) au niveau de l’entreprise. L’analyse a révélé que la volatilité de la TFPR est influencée par la dispersion entre les catégories d’entreprises. Les entreprises ayant une productivité intermédiaire et regroupées autour du seuil ont une moyenne et une dispersion de TFPR plus élevées comparées aux grandes entreprises productives qui supportent les coûts des émissions. Dans le deuxième chapitre, j’examine les implications macroéconomiques de l’utilisation complémentaire des instruments de tarification traditionnels avec les Crédits de Compensation (OCs), dont le prix est négocié par les entités couvertes auprès des entreprises non couvertes. Ce processus de négociation peut entraîner un coût marginal d’émission différent par rapport aux instruments de tarification traditionnels. En utilisant les données des entreprises sur les émissions et les modalités de conformité du programme de plafonnement et d’échange de la Californie, j’ai montré trois faits. Premièrement, l’utilisation des OCs augmente avec la taille des émissions des entreprises ; la proportion des entreprises se conformant aux OCs et la proportion des émissions compensées augmentent avec les groupes de quintiles d’émissions. Ainsi, les OCs agissent comme une réduction implicite de la taxe carbone pour les grands émetteurs. Deuxièment, les entreprises établies se conforment plus intensivement aux OCs par rapport aux nouveaux entrants et aux entreprises sortantes. Enfin, le taux de retrait des OCs disponibles diminue progressivement après la réglementation. Pour expliquer ces résultats, j’étends et calibre un modèle de dynamique industrielle incorporant un système de plafonnement et d’échange où les entreprises choisissent entre les permis traditionnels et les OCs, considérés comme des substituts parfaits, le prix de ces derniers étant obtenu par un protocole de négociation de Nash. Je montre quantitativement que compléter le plafonnement et l’échange (enchères) avec des OCs peut affecter positivement les résultats environnementaux et entraîner un gain de bien-être positif (0,021%), bien qu’à un coût léger pour les résultats économiques tels que la productivité totale des facteurs (0,002%). L’effet sur le bien-être lorsque la taxe carbone est combinée avec des OCs est plus faible (0,019%) et est accompagné d’une baisse plus importante du taux d’imposition moyen. Qualitativement, j’ai dérivé les conditions dans lesquelles les taux d’imposition au niveau des entreprises et en moyenne varient en fonction de trois allocations de permis : enchères, attribution gratuite et rabais basé sur la production, en lien avec la conformité aux OCs. Le troisième chapitre examine l’impact des incitations fiscales pour les investissements en dépollution sur la part du travail et l’investissement total en dépollution dans les industries manufacturières en Colombie. En utilisant des données au niveau microéconomique, je constate une forte corrélation négative entre l’investissement en dépollution et la part du travail. En revanche, il n’y a pas d’association significative entre l’investissement en capital et la part du travail. Pour comprendre ces observations, j’étends et calibre un cadre de dynamique industrielle incluant des entreprises hétérogènes investissant dans des mesures de contrôle de la pollution. Les expériences politiques montrent que le passage à des incitations pour le contrôle de la pollution avec une déduction fiscale de 20% réduit la part du travail dans l’industrie de 20% en raison de l’augmentation de la part de marché des entreprises intensives en capital. De plus, l’investissement en dépollution augmente de 45% en raison de l’effet d’équilibre général. Les changements dans les instruments fiscaux créent une corrélation négative entre la part du travail des entreprises et l’investissement en dépollution aux niveaux de l’entreprise et de l’agrégat. Une augmentation de la taxe carbone réduit la part du travail dans l’industrie mais augmente l’investissement total en dépollution, car la part de production des entreprises très intensives en facteurs de production augmente, tandis que les entreprises ayant une intensité de travail médiane perdent du terrain. À l’inverse, une augmentation de l’impôt sur les sociétés réduit l’investissement total en dépollution et augmente la part du travail dans l’industrie, reflétant les changements de distribution observés en l’absence de déduction fiscale. Cette étude met en lumière comment les incitations au contrôle de la pollution par des déductions fiscales influencent la distribution conjointe de la part de production et de l’intensité des facteurs des entreprises. Les résultats soulignent la nécessité de concevoir des incitations fiscales équilibrées pour atteindre les objectifs économiques et environnementaux. / This thesis contributes to the understanding of the frictions associated with environmental policies and how these frictions affect the dynamics of polluting industries and their impact on macroeconomic aggregates such as productivity. It also critically examines how different aspects of these policies influence the distribution of firms in terms of employment, firms size and emissions. In the first chapter, I examine the long run effects of threshold-based exemption policies in environmental regulation, which involve exempting emitters below a certain emission threshold. Using pollution data from various establishments under California’s Cap-and-Trade program, I found that 40% of firms benefit from this exemption, with many clustering around the threshold, particularly new entrants. To understand the broader implications, I developed an industry dynamic model that considers heterogeneous firms and a carbon pricing system with threshold-specific exemptions. When simulating California’s Cap-and-Trade, I found that removing the exemption leads to a 0.05% increase in output due to resources shifting towards more productive firms. To measure the impact of the exemption policy on resource allocation, I analyzed the dispersion of Total Factor Productivity Revenue-based (TFPR) at the firm level. The analysis revealed that TFPR volatility is influenced by the dispersion between firm categories, particularly those relative to the exemption threshold. Firms with intermediate productivity, clustered around the threshold, showed higher average and dispersion of TFPR compared to productive firms that bear emission costs. In the second chapter, I quantify the macroeconomic implications of complementing the use of traditional pricing instruments with Offset Credits (OCs), whose price is negotiated by covered entities from non-covered firms. This bargaining process may result in a different marginal emission cost compared to traditional pricing instruments. Using firm data on emissions and compliance modalities from California’s Cap-and-Trade program, I show three facts. First, OC usage increases with firm emission size; the proportion of firms complying with OCs and the proportion of emissions offset increase with emission quintile groups. Thus, OCs act as an implicit carbon tax reduction for large emitters. Second, incumbent firms comply more intensively with OCs compared to new entrants and exiting firms. Lastly, the retirement rate of available OCs drops gradually after the regulation. To explain these findings, I extend and calibrate an industry dynamics model incorporating a cap-and-trade system where firms choose between traditional permits and OCs, viewed as perfect substitutes with the price of the latter obtained through a Nash bargaining protocol. I quantitatively show that complementing cap-and-trade (auction) with OCs can positively affect environmental outcomes and yield a positive welfare gain (0.021%), albeit at a slight cost of total factor productivity (0.002%). The welfare effect when complementing a carbon tax with OCs is smaller (0.019%), accompanied by a larger average tax rate decrease compared to cap-and-trade. Qualitatively, I derived conditions under which firm-level and average tax rates vary depending on three permit allocations: auction, grandfathering, and output-based rebate, in line with the compliance with OCs. The third chapter investigates the impact of tax incentives for investment in abatement on the labor share and aggregate abatement investment in Colombia’s manufacturing industries. Using micro-level data, I find a strong negative correlation between abatement investment and labor share. However, there is no significant association between capital investment and labor share. To understand these facts, I extend and calibrate an industry dynamics framework that includes heterogeneous firms investing in pollution control investments. Policy experiments show that switching to pollution control incentives with a 20% income tax deduction reduces the industry labor share by 20% due to an increase in capital-intensive market share. Additionally, abatement investment rises by 45% due to the general equilibrium effect. Changes in tax instruments create a negative correlation between firms’ labor share and abatement investment at both firm and aggregate levels. An increase in carbon tax reduces the industry labor share but boosts aggregate abatement investment, as the output share of extremely factor-intensive firms grows, while firms around the median labor intensity lose share. Conversely, an increase in corporate tax reduces aggregate abatement investment and raises the industry labor share, mirroring the distribution changes seen with no income tax deduction. This study highlights how pollution control incentives through income tax deductions affect the joint distribution of firms’ output share and factor intensity. The findings emphasize the need for well-designed tax incentives to balance economic and environmental goals.