HEC MONTRÉAL Affilié à l`université de montréal Le progrès

HEC MONTRÉAL
Affilié à l’université de montréal
Le progrès technique dans les modèles
économiques de réchauffement climatique
Par Jérémy Laurent-Lucchetti
sciences de la gestion
Mémoire présenté en vue de l’obtention du grade de maître ès sciences (M.Sc.)
Août 2005
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Jérémy Laurent-Lucchetti, 2005

i
Sommaire
Le problème du réchauffement climatique pose un défi singulier à l’analyse éco-
nomique. Caractérisé par de très fortes incertitudes, à la fois sur l’ampleur des dom-
mages et sur les coûts des politiques de réduction des émissions de gaz à effet de serre,
le problème de l’effet de serre porte sur un horizon temporel qui englobe plusieurs
générations. De nombreuses prédictions et conclusions ont été tirées de modèles consi-
dérant le progrès technique comme exogène. Or, les tests empiriques semblent montrer
qu’il existe un lien entre les politiques environnementales et le progrès technique. Le
long terme induit par le problème du réchauffement climatique rend cette omission
significative. L’objectif principal de cette contribution va être de modéliser le progrès
technique au sein d’un modèle intégré à générations imbriquées. Nous allons considé-
rer que l’offre d’énergie est composée de plusieurs sources d’énergie : énergie carbone,
R&D dans le secteur carbone et R&D dans le secteur des énergies alternatives. Deux
politiques majeures seront envisagées : Une taxe carbone et des subventions à la R&D.
Il sera ainsi possible de capter la diffusion des coûts et bénéfices de différentes poli-
tiques entre les générations d’agents. De plus, ce modèle nous permettra de traiter
les différentes problématiques qui ont émergé dans la littérature récente sur ce thème
(coût d’opportunité de la recherche, externalités...) dans un cadre macroéconomique
décentralisé et bouclé.

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Remerciements
Ce mémoire est le fruit de nombreuses contributions, toutes ont permis à ce travail
d’aboutir. Je tiens avant tout à remercier Andrew Leach pour ses compétences, son
soutien, et les nombreuses heures passées à essayer d’apprendre les rudiments de
programmation à un incompétent en la matière. La compétence de l’ensemble de
l’IEA a fait beaucoup pour effacer les défauts de ce travail, les erreurs restantes ne
peuvent être que les miennes. Merci à beaucoup d’amis, du Quebec, de Grenoble et
d’ailleurs pour leurs conseils et leur optimisme indémontable. Merci à mes parents
et ma famille, seuls convaincus de la qualité de ce travail avant même qu’il débute.
Finalement, merci à Barbara pour sa patience et sa présence.

Table des matières
Sommaire i
Remerciements ii
1 Introduction 1
2 Revue de la littérature 7
2.1 Modèles intégrés et progrès technique endogène en macro-économie . 7
2.1.1 Les modèles intégrés : une présentation . . . . . . . . . . . . . 8
2.1.2 Le progrès technique endogène en macro-économie : un survol 10
2.2 L’intégration du progrès technique à l’économie du réchauffement cli-
matique .................................. 11
2.2.1 Les modèles statiques d’équilibre général . . . . . . . . . . . . 12
2.2.2 Les modèles intégrés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3 Analyse de la modélisation de la R&D et des extensions possibles à ces
modèles .................................. 18
2.3.1 Modélisation de la R&D et hypothèses centrales . . . . . . . . 18
2.3.2 Travail sur les hypothèses et extensions des modèles . . . . . . 21
3 Le modèle 24
3.1 Le modèle intégré : Un modèle à générations imbriquées . . . . . . . . 24
3.1.1 L’environnement économique . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
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TABLE DES MATIÈRES iv
3.1.2 Le climat et les émissions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.1.3 L’introduction des politiques environnementales . . . . . . . . 36
3.2 Dynamique et résolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4 Calibration et simulation des politiques 41
4.1 La calibration des principaux secteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.1.1 Les agents et la production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.1.2 Le secteur énergétique et la R&D . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.1.3 Le secteur climatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.2 Les politiques environnementales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
5 Analyse des résultats et limites du modèle 49
5.1 Analyse des résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.1.1 Impact des politiques sur le climat et les émissions . . . . . . 50
5.1.2 Impact des politiques sur l’économie et le bien-être . . . . . . 51
5.2 Limites et développements possibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6 Conclusion 59
Bibliographie 62
A Tableaux 66
B Figures 70