Filosofía de investigación y diseño
Este estudio adopta una filosofía de investigación positivista, asumiendo que los determinantes de la capacidad de energía renovable (REC) pueden examinarse objetivamente mediante análisis cuantitativo de datos en panel. Se emplea un diseño longitudinal y transversal de investigación comparativa para investigar las relaciones a largo plazo entre la capacidad de energía renovable y sus determinantes en 21 países de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE) durante el periodo 2000–2020. Guiados por la Identidad Kaya, se utiliza un enfoque deductivo-analítico para desarrollar el modelo empírico y poner a prueba las relaciones hipotetizadas entre la capacidad de energía renovable, el desempeño en políticas ecológicas, las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), la tecnología ecológica (EFT) y el PIB verde. El marco analítico integra la recogida de datos, pruebas diagnósticas, análisis de cointegración, regresión cuantilística y análisis de causalidad en panel para garantizar la consistencia metodológica y una inferencia estadística robusta.
Recogida de datos y variables
El estudio utiliza un conjunto de datos de panel equilibrado que comprende 21 países de la OCDE observado anualmente entre 2000 y 2020, resultando en 441 observaciones país-año. Los datos se obtuvieron de bases de datos de acceso público y reconocidas internacionalmente para garantizar la transparencia y la reproducibilidad. La Tabla 1 resume las variables, unidades de medida, fuentes de datos y signos esperados. La capacidad de energía renovable (REC) se utiliza como variable dependiente y se mide como la capacidad total instalada de generación de electricidad renovable (MW). Las variables explicativas incluyen el Índice de Rendimiento Ecológico (EPI), las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) (toneladas equivalentes a CO₂), la tecnología ecológica (EFT), medida por solicitudes de patente relacionadas con el medio ambiente, y el PIB verde, medido como producto interior bruto ajustado por degradación ambiental y agotamiento de recursos naturales (USD constante en 2015). La capacidad de energía renovable, el IPE, las emisiones de GEI y el EFT se obtuvieron de la base de datos de Estadísticas de la OCDE, mientras que el PIB Verde se obtuvo de la base de datos del Banco Mundial. Todas las variables se transformaron en logaritmos naturales antes de la estimación para estabilizar la varianza, reducir la heteroscedasticidad y facilitar la interpretación de la elasticidad.
Marco teórico y especificación del modelo
El marco empírico se basa en la IdentidadKaya 39, que descompone las emisiones de dióxido de carbono en población, actividad económica, intensidad energética e intensidad de carbono, proporcionando así una base teórica para entender los factores que impulsan la sostenibilidad ambiental:
(1)
donde elCO2 representa las emisiones de dióxido de carbono; CO2/Energía denota la intensidad de carbono del consumo energético; Energía/PIB Verde representa la intensidad energética de la producción económica ajustada ambientalmente; El PIB verde/Población denota el producto interior bruto per cápita ajustado medioambientalmente; y Población representa la población total.
Las variables explicativas corresponden directamente a los componentes teóricos de la identidad de Kaya. El Índice de Desempeño Ecológico representa el desempeño en políticas medioambientales orientadas a promover sistemas energéticos más limpios. La tecnología ecológica refleja la innovación tecnológica que mejora la eficiencia energética y reduce los costes de la energía renovable. Las emisiones de gases de efecto invernadero representan una presión medioambiental para la descarbonización, mientras que el PIB Verde refleja el rendimiento económico ajustado medioambientalmente. Basado en este marco, se estima que el siguiente modelo empíricoes 39:
(2)
donde REC denota capacidad de energía renovable; El EPI representa el Índice de Desempeño Ecológico; GEI denota las emisiones de gases de efecto invernadero; La EFT representa tecnología ecológica; El PIB verde denota el producto interior bruto ajustado ambientalmente; i indexa países; t índices de años; τ0 es la intercepción; τ1–τ 4 son los coeficientes de regresión estimados; εes el término de error idiosincrático.
Pruebas diagnósticas
Antes de estimar los modelos empíricos, se realizó una serie de pruebas diagnósticas para evaluar las propiedades estadísticas de los datos del panel e identificar técnicas de estimación adecuadas. En primer lugar, se examinó la dependencia transversal utilizando la prueba34 de dependencia transversal (CD) de Pesaran, ya que es probable que los países de la OCDE experimenten choques comunes derivados de las condiciones económicas globales, los mercados energéticos internacionales y las políticas medioambientales coordinadas:
(3)
donde N denota el número de unidades de sección transversal; T denota el número de periodos de tiempo; i y k indexan las unidades de sección transversal (i ≠ k);
representa el coeficiente de correlación estimado por pares de los residuos de regresión entre las unidades de sección transversal i y k; j denota el orden de retraso; E(·) representa el valor esperado; y V(·) denota la varianza utilizada para estandarizar la estadística de prueba. En segundo lugar, la heterogeneidad de la pendiente se evaluó mediante la prueba de heterogeneidad de la pendiente de Pesaran–Yamagata para determinar si los efectos de las variables explicativas diferían entre países40:
(4)
(5)
donde Δ̃adj denota la estadística de la prueba de heterogeneidad ajustada de pendiente; N representa el número de unidades de sección transversal; T denota el número de periodos de tiempo; k es el número de variables explicativas; y S̃ representa la estadística estandarizada de dispersión de la pendiente de Swamy utilizada para evaluar la heterogeneidad de parámetros entre unidades de panel. Finalmente, la estacionariedad se evaluó utilizando el test de raíz unitaria Im–Pesaran–Shin (CIPS), que acomoda tanto la dependencia de la sección transversal como los coeficientes de pendienteheterogéneos 41:
(6)
donde CIPS denota la estadística raíz de la unidad de panel Im–Pesaran–Shin Augmentada en Sección Transversal; N representa el número de unidades de sección transversal; CDFi denota la estadística de Dickey–Fuller aumentada en sección transversal para la i ésima unidad de sección transversal; y i indexa las unidades transversales individuales. Los resultados de estas pruebas diagnósticas guiaron la selección de técnicas econométricas de panel de segunda generación adecuadas para conjuntos de datos heterogéneos.
Prueba de cointegración en panel
Para determinar si existe una relación de equilibrio estable a largo plazo entre la capacidad de energías renovables, el desempeño en políticas medioambientales, las emisiones de gases de efecto invernadero, la tecnología ecológica y el PIB verde, se empleó la prueba de cointegración de límites Panel ARDL. En comparación con las pruebas convencionales de cointegración basadas en residuos, el enfoque de Westerlund acomoda dependencia de la sección transversal, coeficientes de pendiente heterogéneos y tamaños de muestra pequeños. La prueba produce cuatro estadísticas: dos estadísticas de medias de grupo (Gt y Ga) y dos estadísticas de panel (Pt yP a). El rechazo de la hipótesis nula indica la presencia de una relación de equilibrio a largo plazo entre las variables36,42:
(7a)
(7b)
(7c)
(7d)
donde Gt y G a denotan las estadísticas de la prueba de cointegración de cotas de Panel ARDL; Pt y P a denotan las estadísticas de las pruebas del panel; N representa el número de unidades de sección transversal; T denota el número de periodos de tiempo;
es el coeficiente estimado de corrección de errores para la i-ésima unidad de sección transversal;
representa el coeficiente de corrección de errores agrupado; SE(
) y SE(
) denotan los errores estándar correspondientes; y i indexa las unidades de sección transversal individuales. La presencia de cointegración justifica estimar elasticidades a largo plazo y análisis posteriores basados en cuantiles.
Regresión cuantilística por método de momentos (MMQR)
Dado que los estimadores convencionales de panel solo proporcionan efectos medios, pueden ocultar una heterogeneidad sustancial entre países que operan en diferentes niveles de despliegue de energía renovable. Para capturar estos efectos heterogéneos, se empleó el Método de Regresión Cuantilística de Momentos (MMQR).
El MMQR estima los efectos del desempeño en políticas ecológicas, las emisiones de gases de efecto invernadero, la tecnología ecológica y el PIB verde a lo largo de múltiples cuantitos condicionales de capacidad de energía renovable, permitiendo así que la influencia de las variables explicativas varíe según la madurez del despliegue de energías renovables. El método tiene en cuenta simultáneamente los efectos fijos individuales y la heterogeneidad no observada, estimando tanto los parámetros de localización comode escala 43:
(8)
donde Qτ(Y it | Xit) denota el cuantil τ ésimo condicional de la variable dependiente; Yrepresenta la capacidad de energía renovable (REC); X denota el vector de variables explicativas (EPI, emisiones de GEI, EFT y PIB Verde); σ1 es la intercepción; ζ es el vector de parámetros de localización; αi representa el efecto fijo específico de cada país; Z denota las covariables de escala; γ es el vector de parámetros de escala; Ues el término de error; y los países y años de los índices i y t, respectivamente. El componente de escala del modelo MMQR se especifica de la siguientemanera: 43:
(9)
donde Zi(X) denota la función de escala de las variables explicativas; Zi representa el vector de covariables de escala; X denota el vector de variables explicativas; i indexa las unidades transversales (países); y k denota el número total de variables explicativas. Como análisis de robustez, también se estimó una regresión cuantilística convencional en panel con errores estándar bootstraped para verificar la consistencia de los hallazgos del MMQR.
Prueba de causalidad del panel
La dirección de las relaciones causales entre la capacidad de energías renovables, el desempeño de la política ecológica, las emisiones de gases de efecto invernadero, la tecnología ecológica y el PIB Verde se examinó utilizandola prueba de no causalidad 44 del panel Dumitrescu–Hurlin. Este enfoque acomoda la dependencia transversal y las estructuras de panel heterogéneas al identificar si las relaciones causales son unidireccionales o bidireccionales.
El análisis de causalidad del panel complementa los análisis de cointegración y MMQR al distinguir entre las variables que impulsan la capacidad de energía renovable y aquellas que responden a los cambios en el despliegue de energías renovables. Establecer la dirección causal proporciona evidencia adicional para informar la priorización de políticas y la secuenciación de intervenciones en energías renovables.
Todos los análisis estadísticos se realizaron utilizando software de análisis estadístico. La secuencia analítica, desde las pruebas diagnósticas y el análisis de cointegración hasta la regresión cuantilística y las pruebas de causalidad en panel, proporciona un marco coherente y reproducible para evaluar los determinantes de la capacidad de energía renovable en los países de la OCDE.