ASPECTOS TÉCNICOS E ECONÔMICOS DA ADOÇÃO DE

UMA TAXA DE CARBONO NO BRASIL

Prof. Emilio Lèbre La RovereHead, CentroClima/COPPE/UFRJ

Institute of Graduate Studies and Research in Engineering-COPPE

Federal University of Rio de Janeiro - UFRJ

Rio Climate Challenge 28-29 October, 2013

Da teoria à prática• Segundo a teoria econômica, precificar o carbono:

– Minimiza o custo geral de mitigação na economia;– Fornece um sinal de longo prazo estável, que induz a mudanças

tecnológicas e de comportamento dos agentes;– Política deve ser elaborada em conjunto com uma reforma fiscal:

Reciclagem das receitas de carbono– Possibilidade de duplo dividendo (Goulder, 1995; Bovenberg & De Mooij, 1994)

• Na prática, potenciais dificuldades políticas:– Visão de curto prazo, parcial e estática: impactos sociais

adversos– Tensão entre os objetivos ambientais e de desenvolvimento do

país• Poder de compra do consumidor seria afetado, prejudicando mais os

mais pobres, aumento nos preços dos combustíveis, etc;• Reduziria a competitividade dos setores produtivos

– Falta de confiança no governo: Receitas de carbono não serão recicladas

2020 – 2030 = Scenario B –by CentroClima/COPPE/UFRJ for the Ministry of Environment based on 2030 Energy Plan

1990 – 2010 = historical record (MCTI, 2013)

2010–2020 = Brazilian government scenario to achieve voluntary mitigation goals

Recent 2030 Low Carbon StudiesLow Carbon Pathways for Brazil

(McKinsey, 2009) -> MAC sectoral curves

Low Carbon Study (De Gouvello et al, 2010), World Bank -> mitigation measures at a cost < 50US$/tCO2e -> 40% emission reduction

Economics of Climate Change in Brazil (Margulis et al, 2011) -> “Stern Review” study for Brazil -> carbon tax of 50US$/tCO2e -> 1.82% emission reduction and 0.13% GDP loss

Comparative analysis of three 2030 GHG emissions scenarios for Brazil and a Cost Analysis (La Rovere et al, 2011)

- Scenario A: base line (BAU)- Scenario B: voluntary pledges- Scenario C: voluntary pledges plus

additional mitigation actions

• 3 Scenarios

2005 2015 2020 2025 20300

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

Total Cenário ATotal Cenário BTotal Cenário C

Curva de custo marginal de abatimento do Cenário B em relação ao Cenário A até 2020

1 Hidrelétricas2 Eficiência energética3 Uso de material reciclado (cimento)4 Renováveis5 Eficiência energética (eletric. geral)6 Destruição de metano em aterros7 Tratamento de esgotos + destruição de metano8 Fixação biológica de nutrientes9 Plantio direto

10 Recuperação de pastagens11 Integração lavoura-pecuária12 Incremento do uso de etanol13 Redução do desmatamento na Amazônia 14 Redução do desmatamento no Cerrado 15 Incremento do uso de carvão vegetal na siderurgia16 Expansão das florestas plantadas 17 Incremento do uso de biodiesel

Um modelo adequado para este tipo de análise precisa fornecer:

• Plataforma de diálogo que possibilite a discussão entre os atores envolvidos : viabilidade política

• Contexto de equilíbrio geral no médio e longo prazo específico para o Brasil: efeitos macroeconômicos da política de mitigação

• Reciclagem das receitas de carbono entre os agentes institucionais e precisão no sistema fiscal: O desenho da política fiscal é crucial para alcançar resultados macroeconômicos desejados

• Os efeitos da taxa dependem diretamente do potencial de evitar a taxa (eficiência microeconômica): Representação das mudanças estruturais e tecnológicas induzidas, tanto na demanda final quanto nos setores produtivos

• Situação de referência sub-ótima + mecanismos “second best” da economia: Imperfeições dos mercados, rigidez do mercado de trabalho, etc

• Heterogeneidade social-> impactos da política de mitigação sobre a desigualdade

• Importância dos efeitos do comércio internacional: Competitividade

Background e Arranjo Institucional• SAR (IPCC) (Hourcade, La Rovere et al, 1996), propõe superar diferenças

entre abordagens Bottom-Up e Top-Down com a criação de modelos híbridos-> representação das mudanças tecnológicas em modelos TD

• Motivação para criação da plataforma IMACLIM (modelos nacionais e globais), desenvolvida no CIRED.

• CentroClima e CIRED estreitam sua cooperação. 2010: IMACLIM BR• 2011: projeto MAPS - plataformas nacionais de diálogo entre governo,

cientistas e representantes setoriais, para a discussão de políticas climáticas.

• Rede composta por África do Sul, Brasil, Chile, Colômbia e Peru.• 2012: Universidade de Cape Town e CIRED - versão do IMACLIM para a

África do Sul.• 2013: Projeto para a International Climate Initiative – ICI do Governo da

Alemanha: Biofuels – Land Use – Water – Food Security

O modelo IMACLIM-S BR

• Equilíbrio geral: economia brasileira como uma economia aberta (boa representação das conexões com o resto do mundo)

• Relações econômicas detalhadas entre 4 setores institucionais: Famílias, Empresas, Governo e Resto do Mundo– Distribuição primária/secundária da renda– Sistema fiscal detalhado

• Até 19 setores produtivos (Energia:6; Indústria pesada:6, transporte de cargas, de Passageiros, Indústria leve, Agricultura, Pecuária, Construção e Serviços)

Estrutura detalhada do IMACLIM-S BR: SAM

VA Interests Margins HH ENT Gov ROW Other

TRANSF CAPAC FINCAP

Sectors Labor Capital Land Profits Sector

s IC C G X I

VALabor Ld Len

Capital K Land La

Profits Pi

Interests

Margins MC+MT+

MS MC+MT+MS MC+M

T+MSMC+MT+MS MC+M

T+MS

HH Ldn KH LaH PiH RKH MH RSH RGH ATH

ENT TLT2 KS LaS PiS RKS MS THS ATS

Gov TLT1+TY+TCONS KG LaG PiG RKG MG

TCONS / THP + TIR

TIS TCONS TCONS ATG TCONS

ROW M Lde RKM M M M ATM M

Other TRANS

F

CAPAC GFCFH GFCFS GFCFG

FINCAP CAFH CAFS CAFG CAFM

Metodologia de Hibridização: princípios básicos• Assegurar a consistência entre preços, quantidades físicas e fluxos

econômicos.

V = P . Q

MIP híbrida Brasileira  1 2 3 4 5 6 7  8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18        Biomass Coal Oil Gaz ET Elec Cons Load Pass Livestock Agri Pap Cem Steel NF CH Min Indus Comp C G I X    Biomass 6464 0 0 0 0 203 0 0 8549 79 4309 652 159 2773 4 27 0 288 43 11631 0 0 1867 37048

CI

Coal 0 107 0 0 0 414 0 0 0 0 14 13 13 2917 76 28 200 43 0 0 0 0 0 3824Oil 0 0 0 0 64923 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10087 75010Gaz 0 0 1896 90 1379 1486 0 0 1983 0 190 192 6 412 181 798 100 792 104 291 0 0 0 9900ET 659 0 315 0 2631 2459 2683 28973 36046 1068 7334 688 967 633 1128 1767 1045 1534 1932 42486 0 0 11701 146048Elec 492 32 784 0 644 13718 479 0 232 243 6847 2882 782 4679 1308 4115 1880 8562 26474 25544 0 0 31 99726Cons 23 0 1233 111 84 34 3736 47 20 0 112 34 15 27 18 265 3 1120 19850 0 0 144709 946 172385Load 656 26 6290 568 1263 1109 573 8424 3674 106 12353 941 246 4051 276 6350 4801 17135 33004 6444 0 0 2725 111015Pass 52 6 208 19 255 128 420 1208 527 22 1882 113 8 258 9 908 114 3931 19044 56613 0 0 2730 88454

Livestock 438 0 0 0 0 0 0 0 0 354 20316 0 0 0 0 0 0 183 240 633 0 8031 163 30358Agri 3426 0 0 0 303 3 118 77 34 8979 157194 3659 0 0 2 3423 114 10394 45343 244967 0 4137 74732 556904Pap 100 4 3 0 48 53 189 140 61 4 2735 8039 221 18 32 2721 269 9887 7575 7295 0 0 8204 47600Cem 1 0 403 36 5 0 6662 0 0 0 0 0 300 4 1 14 9 1666 59 624 0 0 103 9888Steel 13 1 158 14 4 0 4945 0 0 0 154 14 199 10365 837 762 272 43069 72 0 0 0 22185 83064NF 6 3 209 19 4 195 765 13 5 0 106 175 40 2315 2208 230 127 12575 761 0 0 0 9373 29129CH 1906 34 1187 107 1034 1306 10844 3390 1479 1813 37235 4677 91 2025 2129 76864 1764 49998 34466 73013 0 0 20450 325813Min 114 31 0 0 74 0 2435 0 0 531 1258 95 128 7803 3105 6168 3681 3637 120 395 0 0 20596 50170

Indus 910 17 7837 707 1727 3127 37918 6779 2956 195 10637 3028 663 8407 2236 27696 3861 186093 70944 214808 0 180347 108000 878892

Comp 1755 24 14245 1286 5646 17627 5444 14621 6376 442 15099 1174 382 4417 1846 21447 3866 49286 344592 750957 286082 5013 30948 1582577

VA

wages 2143 56 3847 347 1979 7094 41480 28893 12600 8960 69631 4055 473 4135 1841 19866 2618 79229 515918 805165

CS1 514 14 1502 136 716 1830 5551 4971 2168 1536 13519 1252 155 1556 581 6299 833 19883 111223 174238433780

5CS2 53 1 557 50 197 154 146 16 7 0 270 61 6 198 40 480 73 819 2132 5261

K 1540 45 9512 1107 4025 7941 20909 15106 6587 485 27666 2495 726 6637 2155 14004 5833 33113 246591 406475Profit 0 45 9512 1107 4025 7941 20909 15106 6587 -3089 10249 2495 726 6637 2155 14004 5833 33113 246591 383945Land 1662 0 0 0 0 0 0 0 0 5027 17416 0 0 0 0 0 0 0 0 24105TY 150 4 278 25 392 596 766 586 256 167 2185 343 52 537 175 1808 300 4920 11734 25275

M   30 3292 14886 2587 5022 2731 185 -1552 5189 27 11719 2263 59 3122 4544 45161 4939 95099 46729 246030

Marges

Business margin

7758 0 0 0 26754 0 0 0 0 917 77216 3305 2079 3479 702 42627 2636 118625 -286099 0

Transport margin

618 62 51 5 1988 0 0 -23423 -10215 10 7677 904 290 1750 583 3129 3193 13376 20

MSC 0 0 0 816 0 18968 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 19784   0 0 0 0 0 -5496 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -5496T

produit   5565 21 96 763 20929 16107 5228 7642 3332 2481 41580 4051 1101 3908 958 24853 1807 80524 83134 304080Total

Ressources

 37048 3824 75010 9900 146048 99726 172385 111015 88454 30358 556904 47600 9888 83064 29129 325813 50170 878892 1582577

4337805 0,3648

IMACLIM- Brasil• Modelo de equilíbrio geral não convencional:

• Sistema de dupla contabilidade: fluxos monetários e físicos em todos os equilíbrios simulados• Diagnóstico preciso da situação inicial• Permite o diálogo com modelos Bottom-Up• Evita a abordagem clássica utilizada para a calibração de

funções de produção (CES + lema de Shepard), que tem os seguintes inconvenientes principais:– Pressupõe um comportamento “ótimo” dos agentes econômicos– Questionável para a representação de grandes desvios da trajetória

de referência, como no caso de reformas fiscais verdes induzindo mudanças tecnológicas e estruturais

IMACLIM-Brasil• Modelando o comportamento BU:

– As escolhas de produção no horizonte de tempo estudado são definidas da seguinte forma:• Setor elétrico: Definidas por um hard-link com o modelo de otimização de

energia MESSAGE.• Indústria pesada: Formas específicas baseadas nas curvas de custo marginal

de abatimento, publicadas no Low Carbon Study.• Transportes: Imposição de investimentos em infraestrutura de transportes

para troca de modais baseada no Low Carbon Study.• Uso do Solo: Relação entre o nível de investimentos na agropecuária e o nível

de desmatamento. • Serviços e resto da indústria: Funções de produção do tipo CES com assíntotas

baseadas em informações Bottom-Up.

– Demanda final: Função de demanda com elasticidade-preço e elasticidade-renda: escolhas de consumo entre os 19 setores, com atendimento mínimo das necessidades básicas. Foco na demanda por transportes (escolha entre transporte público e privado; para o transporte privado: escolha entre gasolina e etanol).

IMACLIM-Brasil

• Mecanismos “second best”:– Não é pressuposta uma situação inicial ótima– Rigidez do mercado de trabalho: Curva de salários (Blanchflower and

Oswald, 2005) – Falhas de mercado: possibilidade de lucros no setor produtivo

• Impacto da política climática na desigualdade social: – Divisão das famílias em 6 classes de renda

• 3 tipos de qualificação de trabalho– Impacto diferenciado da reforma fiscal verde nas classes de renda

• Comércio internacional: Elasticidades aos termos de troca

Resultados: 2 níveis de desagregação– 3 setores: Análise de Sensibilidade

• energy• heavy industry• composite

– 11 setores: Ligação com o modelo de otimização de energia (MESSAGE)• Biomassa (cana de açúcar, lenha, carvão vegetal) • Carvão• Petróleo• Gás natural• Derivados de petróleo• Eletricidade• Agricultura• Indústria pesada• Comércio e serviços

Reference Scenario Results

Based on PNE 2030 B1 scenario (EPE, 2007)

“Exogenous” Parameters

2005 2030 PNE 2030 Reference Projection

Population (10^6) 185 239 239

GDP - Brazil (10^9 R$2005)

1938 5290 5055

GDP growth – Brazil

2,3% 4,1% 3,94%

GDP growth – World

- 3,0% 3,0%

Debt/GDP 51,6% 33,9% 37,2%

Unemployment 6,9% 6,9% 6,9%

Energy Consumption (10^6 tep)

165 403 403

GHG Emissions (10^6 tons CO2)

330 925 925

Sector GrowthAgriculture 4,2 %Industry 3,7 %Services 4,2 %Total 4,1 %

Resultados do IMACLIM-Brasil com 3 setores produtivos

• Nesta versão do IMACLIM-S BR, elaborada especificamente para a análise de sensibilidade, os setores produtivos da economia brasileira foram agregados em três setores produtivos:– Energia

– Indústria pesada

– Resto da Economia

• A política climática escolhida:– taxa de carbono, que variou entre 0 e 200 reais por tonelada de CO2.

– Com a taxa de carbono igual a 0 reais por tonelada de CO2 temos, por

definição, o cenário de referência.

Resultados do IMACLIM-Brasil com 3 setores produtivos

• Três diferentes formas de reciclagem da taxa de carbono:– Opção A - Nesta opção o governo brasileiro decide utilizar

todas as receitas de carbono para pagar a dívida pública. – Opção B - Nesta opção o governo brasileiro utiliza as

receitas de carbono para diminuir os encargos trabalhistas, e, desta forma, estimular a criação de empregos.

– Opção C - Nesta opção as receitas de carbono são utilizadas pelo governo brasileiro para aumentar o poder de consumo das famílias. Toda a receita recolhida referente à taxa de carbono é dividida igualmente entre as famílias.

0 50 100 150 2000.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

1.05

0-GDP1-GDP2-GDP

Carbon tax (reais)

0 50 100 150 2000.700000000000001

0.750000000000001

0.800000000000001

0.850000000000001

0.900000000000001

0.950000000000001

1

1.05

0-Emissions1-Emissions2-Emissions

Carbon tax (reais)

0 50 100 150 2000.700000000000001

0.750000000000001

0.800000000000001

0.850000000000001

0.900000000000001

0.950000000000001

1

1.05

0-DG1-DG2-DG

Carbon tax (reais)

0 50 100 150 2000%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

0-Unemployment rate1-Unemployment rate2-Unemployment rate

Carbon tax (reais)

PIB Dívida Pública

Taxa de desempregoEmissões de CO2

Resultados iniciais: IMACLIM-Brasil

Resultados iniciais: IMACLIM-Brasil

0 50 100 150 2000.9

0.920.940.960.98

11.021.041.061.08

A-Índice de preçosB-Índice de preçosC-Índice de preços

Impactos sobre a inflação de preços de acordo com a política de reciclagem da taxa de carbono recolhida

Duplo dividendo: Redução de encargos trabalhistas

0 11 22 33 44 56 67 78 89 100 0.80

0.85

0.90

0.95

1.00

1.05

5.5%

6.0%

6.5%

7.0%

7.5%

8.0%

8.5%

9.0%

9.5%

10.0%

PIB

Emissões

Tx Desemprego

R$/tCO2

Impactos sociais da política de mitigação: Resultados preliminares para o Brasil

• Cenário de referência -> sem políticas de mitigação• Nos outros cenários: Taxa de carbono variando linearmente de 0 a 100

reais por tonelada entre 2005 e 2025• Famílias divididas em 6 classes de renda -> desigualdade social• 3 tipos de qualificação do trabalho -> como alterações no nível de

atividade nos setores produtivos afetam as diferentes classes de renda

2005 2010 2015 2020 20250.49

0.492

0.494

0.496

0.498

0.5

0.502

0.504GINI

ReferênciaRedução dos En-cargos trabalhistasGreen check

2005 2010 2015 2020 20250.078

0.08

0.082

0.084

0.086

0.088

0.09

0.092

Taxa de desemprego

ReferênciaRedução dos Encargos trabalhistasGreen check

Próximos passos:

Uma iniciativa

Apoio

IES-BRASIL IMPLICAÇÕES ECONÔMICAS E SOCIAIS: CENÁRIOS DE MITIGAÇÃO DE GEE 2030/2050

IMACLIM: Publicações recentes• WILLS, William (2013). Modelagem dos efeitos de longo prazo de políticas de mitigação de emissão de gases de

efeito estufa na economia do Brasil. Tese (doutorado). PPE/COPPE/UFRJ - Rio de Janeiro.• Sassi, O., Crassous, R., Hourcade, J-C., Gitz, V., Waisman, H. and Guivarch, C. (2010) ‘IMACLIM-R: a modelling

framework to simulate sustainable development pathways’, Int. J. Global Environmental Issues, Vol. 10, Nos. 1/2, pp.5–24.

• Waisman H, Guivarch C, Grazi F, Hourcade JC (2011) The IMACLIM-R model: infrastructures, technical inertia and the costs of low carbon futures under imperfect foresight. Climatic Change, September 2012, Volume 114, Issue 1, pp59-78. DOI 10.1007/s10584-012-0408-6

• WILLS, William, Lefevre, Julian. 2012. The impact of a carbon tax over the Brazilian economy in 2030 - IMACLIM: the hybrid CGE model approach. In: ISEE 2012 Conference - Ecological Economics and Rio+20: Challenges and Contributions for a Green Economy, 2012, Rio de Janeiro. Greening the Economy - Measuring green growth, 2012

• WAISMAN, H., ROZENBERG J., SASSI O., HOURCADE J-C : Peak Oil profiles through the lens of a general equilibrium assessment, Energy Policy, Volume 48, September 2012, Pages 744–753, Special Section : Frontiers of Sustainability.

• DUMAS P., HOURCADE J.C., PERRISSIN FABERT B., 2010: Do We Need A Zero Pure Time Preference or the Risk of Climate Catastrophes to Justify A 2°C Global Warming Target? World Bank Policy Research Working Paper 5392.

• ROZEMBERG, J., HALLEGATE, S., VOGH-SCHILB, A., SASSI, O., GUIVARCH, C., WAISMANN, H., HOURCADE, J. C., 2010, Climate policies as a hedge against the uncertainty on future oil supply. Climatic Change (2010) 101:663-668 DOI 10.1007/s10584-010-9868-8

• Ghersi, Frédéric and Jean-Charles Hourcade. (2006). “Macroeconomic Consistency Issues in E3 Modeling: The Continued Fable of the Elephant and the Rabbit.” Hybrid modeling of energy-environment policies: Reconciling bottom-up and top-down – Special Issue of the Energy Journal.

• Crassous, R., Hourcade, J.C., Sassi, O., (2006). “Endogenous Structural Change and Climate Targets. Modeling experiments with IMACLIM-R.” In Edenhofer O., Carraro C., Kohler J. and Grubb M., eds., Endogenous Technological Change and the Economics of Atmospheric Stabilisation. The Energy Journal, Special Issue: 259-276.