Essays in Environmental and Resource Economics

Thumbnail Image
Files
isbn9789526083780.pdf (433.18 KB)
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Business | Doctoral thesis (article-based)
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2019
Department
Taloustieteen laitos
Department of Economics
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Language
en
Pages
39 + app. 191
Series
Aalto University publication series DOCTORAL DISSERTATIONS, 9/2019
Abstract
This thesis consists of four essays on environmental and resource economics. The two first essays analyze the climate policy, the third one focuses on timber markets and the fourth combines a climate policy with timber markets. The first essay examines business cycle fluctuations of an optimal emission price with a macroeconomic general equilibrium model. The analysis shows that emission price tends to be procyclical as its fluctuations are connected to the changes in the marginal utility of consumption. A quantitative assessment shows that the optimal fluctuation of emissions depends on the production technology in the energy sector. The second essay examines the optimal allocation of new allowances in an emissions allowance market, when banking of allowances for later use is allowed. The allocation decision faces a time-consistency problem because the banking decision is forward looking. To tackle this issue we examine a Markov solution of the planning problem. The quantitative assessment with a climate policy shows that the regulator prevents the accumulation of the banked allowances, and tries to maintain a stable allowance price level. The third essay constructs a competitive equilibrium timber supply from the binary final felling decisions of individual forest owners, when the forests are age-structured and timber demand varies randomly. The model gives a stand-level interpretation for a generic market-level model and an empirically testable structure for future studies. The numerical results suggest that the insights drawn from the preceding stand-level analysis may be unwarranted in a competitive equilibrium. The fourth essay examines an optimal climate policy in the forest and energy sectors. In the essay we combine an age-structured forest, the carbon cycle, and the different ways of using timber in a single model and derive an optimal climate policy for this system. We analyze two different carbon accounting schemes and show that a climate policy can be based on either of these. The numerical results suggest that carbon sequestration into forest biomass has priority in the mitigation of atmospheric carbon concentration.

Tämä väitöskirja koostuu neljästä esseestä, jotka kuuluvat ympäristö- ja luonnonvarataloustieteen tutkimusalaan. Kahdessa ensimmäisessä esseessä keskitytään ilmastopolitiikan analyysiin, kolmannessa puumarkkinoihin ja neljännessä yhdistetään ilmastopolitiikka puumarkkinoihin. Ensimmäisessä esseessä tarkastellaan makrotaloudellisella kokonaistasapainomallilla optimaalisen päästömaksun heilahtelua suhdannevaihteluiden mukana. Analyyttinen tarkastelu osoittaa, että optimaalisen päästömaksun vaihtelu on lähtökohtaisesti myötäsyklistä, koska se kytkeytyy kulutuksen rajahyödyn vaihteluihin. Numeerinen tarkastelu osoittaa, että päästöjen optimaalinen vaihtelu riippuu päästöjä tuottavasta tuotantoteknologiasta. Toisessa esseessä tarkastellaan päästökauppajärjestelmän päästöoikeuksien määrän hallintaa, kun päästöoikeuksien tallettaminen myöhempää käyttöä varten on sallittua. Eteenpäin katsova talletuspäätös johtaa päästöoikeuksien määrän hallinnan aikaepäjohdonmukaisuusongelmaan. Tämän vuoksi tarkastelemme suunnittelijan ongelman Markov-tasapainoratkaisua. Numeerisesta ilmastopolitiikkasovelluksesta havaitaan, että suunnittelijan kannattaa estää päästöoikeuksien varaston kasvu ja pyrkiä pitämään päästöoikeuksien hintataso vakaana. Kolmas essee konstruoi kilpailullisen tasapainon puuntarjontakuvauksen yksittäisten metsänomistajien binäärisistä päätehakkuupäätöksistä, kun metsillä on ikärakenne ja puun kysyntä vaihtelee satunnaisesti. Malli antaa metsikkötason tulkinnan usein käytetylle markkinatason mallille ja empiirisesti testattavan rakenteen tulevia tarkasteluja varten. Numeeriset tulokset antavat ymmärtää, että aiemmista metsikkötason mallinnuksista saatu ymmärrys ei välttämättä päde kilpailullisessa tasapainossa. Neljäs essee tarkastelee optimaalista ilmastopolitiikkaa metsä- ja energiasektorilla. Esseessä yhdistetään ikärakenteinen metsä, hiilen kierto sekä puun eri käyttötavat yhteen malliin ja johdetaan systeemille optimaalinen ilmasto-ohjaus. Tarkastelu tehdään kahdella erilaisella hiilen kirjanpitojärjestelmällä ja osoitetaan, että ohjaus voidaan perustaa kumpaan tahansa näistä. Numeeristen tulosten perusteella hiilen varastointi metsiin näyttäisi olevan ensisijainen metsien käyttötapa ilmakehän hiilipitoisuuden hillinnässä.
Description
Supervising professor
Liski, Matti, Prof., Aalto University, Department of Economics, Finland
Thesis advisor
Uusivuori, Jussi, Prof., Natural Resources Institute Finland, Finland
Keywords
climate policy, timber markets, business cycles, ilmastopolitiikka, puumarkkinat, suhdannevaihtelut
Other note
Parts
  • [Publication 1]: Jussi Lintunen, Lauri Vilmi. Optimal emission prices over the business cycles. Unpublished manuscript.
  • [Publication 2]: Jussi Lintunen, Olli-Pekka Kuusela. Business cycles and emission trading with banking. European Economic Review, 2018, 101, 397–417.
    DOI: 10.1016/j.euroecorev.2017.10.015 View at publisher
  • [Publication 3]: Jussi Lintunen. Competitive harvest in age-structured forests. Unpublished manuscript.
  • [Publication 4]: Jussi Lintunen, Jussi Uusivuori. On the economics of forests and climate change: Deriving optimal policies. Journal of Forest Economics. 2016, 24, 130–156.
    DOI: 10.1016/j.jfe.2016.05.001 View at publisher
Citation
Permanent link to this item
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-60-8378-0
Collections
[diss] Kauppakorkeakoulu / BIZ