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Previous issue date: 2018-05-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The global primary energy mix is mostly composed by nonrenewable resources and the use of which uses contributes to increase the greenhouse gas emissions. The consumption of oil and coal, responsible for attending 60% of the total energy demand between 1970 and 2015, is more likely to enhance the air pollution than the consumption of natural gas. Besides, some authors announce the impossibility of sustaining the demand of oil with conventional type only at around 2050, because of technical and economic constraints over the reserves. Technology has been playing a roll giving more flexibility to the interfuel substitution among fossil fuels, in many applications. That gives the opportunity to increase the share of natural gas in the primary mix, while reducing the consumptions of the other two. Moreover, the reserves of natural gas are larger in comparison with the ones of oil, allowing it to alleviate the pressure over the latter. From those perspectives, increasing the use of natural gas would contribute to reduce the negative environment externality and the extension of a possible shock to be unleashed in the energy supply. The objective of this dissertation is to seek for a substitutability between natural gas and the others fossil fuels in the primary energy demand, using the Morishima Elasticity of Substitution, between 1970 and 2015. The model started with a Translog cost function to obtain the input demand equations of each fuel and their cost share functions, applying Shephard’s lemma. The parameters of the econometric regression were estimated by the Seemingly Unrelated Regressions method, as means to measure the price elasticity, the Allen Elasticity of Substitution and the Morishima Elasticity of Substitution. The model was applied to the United States due to their significance in the global context of energy. The results showed that a single conclusion for the period as a whole is statistically insignificant. Based on own-price elasticities, there were clearly three structural brakes, statistically significant, which divided the time series in four intervals. In the interval 1970-1981, the natural gas had a complementary relation with oil and both were substitutes for coal. In the intervals 1982-1995 and 1996-2008, there was substitutability among natural gas and oil, although limited. In the most recent interval, all of the fuels were complements to each other. Putting together the elasticities of substitution and the price elasticities analysis, we conclude that factors exogenous to the free market relations, such as government interventions, were determinants to demand decisions. The lack of a continuous and consistent relation of substitution between natural gas and the other two fossil fuels, warns that the concerns presented in this work may have being neglected and a transition from a polluted and finite mix to another cleaner and renewable, bridged by natural gas, is not occurring in the world’s largest economy. / A matriz mundial de energia primária é composta predominantemente por recursos não renováveis e cujo consumo contribui para a intensificação do efeito estufa. O consumo do petróleo e do carvão, combustíveis que supriram mais de 60% da demanda total de energia entre 1970 e 2015, é mais intensivo na geração de poluentes do que o consumo do gás natural. Além disso, alguns autores datam para próximo de 2050 a impossibilidade de sustentar a demanda de petróleo, pelo esgotamento técnico e econômico das reservas do tipo convencional. A tecnologia vem dando flexibilidade para que haja a substituição dentre os combustíveis fósseis, em várias aplicações. Isso gera a oportunidade de aumentar o consumo do menos poluidor, o gás natural, em substituição aos outros dois. O gás natural também possui reservas relativamente maiores do que as do petróleo, o que permite a ele aliviar parte da pressão colocada sobre este último. Por estas perspectivas, aumentar a participação do gás natural contribui para a mitigação da externalidade ambiental e reduz a magnitude de uma possível crise causada por um choque de oferta. O objetivo geral desta dissertação é responder se há uma relação de substituição entre o gás natural e os outros combustíveis fósseis na demanda de energia primária, pela Elasticidade de Substituição de Morishima, no período entre 1970 e 2015. O modelo partiu de uma função de custos do tipo Translog para chegar às equações de demanda condicionada de cada combustível e às equações de participação de custo, aplicando o lema de Shepard. Os parâmetros da regressão econométrica foram estimados pelo método Seemingly Unrelated Regressions e usados para os cálculos das elasticidades da demanda aos preços, de substituição de Allen e de substituição de Morishima. O modelo foi aplicado aos Estados Unidos, dada a significância deste país no contexto mundial de energia. Os resultados mostraram que uma única conclusão para todo o período é estatisticamente insignificante. Com base nas elasticidades aos próprios preços, foi possível identificar três quebras estruturais, estatisticamente significativas, dividindo o período em quatro intervalos. No intervalo 1970-1981, o gás natural se mostrou complementar ao petróleo e, estes dois, substitutos ao carvão. Nos intervalos 1982-1995 e 1996-2008 foi identificada uma relação de substituibilidade entre o gás natural e o petróleo, apesar de limitada. No mais recente, todos os combustíveis tiveram relações de complementariedade. Aliando estas às interpretações das elasticidades-preço, concluiu-se que fatores externos ao mercado, como interferências de governo, foram mais determinantes para as decisões de demanda. Não ter sido possível encontrar uma relação de substituição entre o gás natural e os outros dois fósseis, de forma contínua e consistente, deixa o alerta de que as preocupações levantadas podem estar sendo negligenciadas e que a transição de uma matriz predominantemente suja e finita para outra mais limpa e renovável, mediada pelo gás natural, não está em curso na maior economia do mundo.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.unioeste.br:tede/3983 |
| Date | 14 May 2018 |
| Creators | França, Wagner Wilson PInho de |
| Contributors | Gabriel, Flávio Braga de Almeida, Gabriel, Flávio Braga de Almeida, Castro, Eduardo Rodrigues de, Cypriano, Luiz Alberto |
| Publisher | Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, -2624803687637593200, 500, Programa de Pós-Graduação em Economia, UNIOESTE, Brasil, Centro de Ciências Sociais Aplicadas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE, instname:Universidade Estadual do Oeste do Paraná, instacron:UNIOESTE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -1545332853778710263, 600, 600, 600, 600, 8872935161184826606, -2504903392600098822, 2075167498588264571 |
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