Philosophie de recherche et conception
Cette étude adopte une philosophie de recherche positiviste, en supposant que les déterminants de la capacité énergétique renouvelable (REC) peuvent être examinés objectivement à l’aide d’analyses quantitatives de données en panel de données. Un plan de recherche comparative longitudinal et international est utilisé pour étudier les relations à long terme entre la capacité d’énergie renouvelable et ses déterminants dans 21 pays de l’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) sur la période 2000–2020. Guidée par l’identité de Kaya, une approche déduction-analytique est utilisée pour développer le modèle empirique et tester les relations hypothététiques entre la capacité énergétique renouvelable, la performance des politiques écologiques, les émissions de gaz à effet de serre (GES), les technologies écologiques (EFT) et le PIB vert. Le cadre analytique intègre la collecte de données, les tests diagnostiques, l’analyse de cointégration, la régression quantile et l’analyse de causalité en panel afin d’assurer la cohérence méthodologique et une inférence statistique robuste.
Collecte de données et variables
L’étude utilise un ensemble de données équilibré comprenant 21 pays de l’OCDE observé annuellement de 2000 à 2020, ce qui donne 441 observations par année-pays. Les données ont été obtenues à partir de bases de données accessibles au public et reconnues internationalement afin d’assurer la transparence et la reproductibilité. Le tableau 1 résume les variables, unités de mesure, sources de données et signes attendus. La capacité d’énergie renouvelable (REC) est utilisée comme variable dépendante et est mesurée comme la capacité totale installée de production d’électricité renouvelable (MW). Les variables explicatives incluent l’Indice de Performance Écologique (PEI), les émissions de gaz à effet de serre (GES) (tonnes équivalentes CO₂), les technologies écologiques (EFT), mesurées par des demandes de brevets liées à l’environnement, et le PIB vert, mesuré comme produit intérieur brut ajusté pour la dégradation environnementale et l’appauvrissement des ressources naturelles (USD constant 2015). La capacité d’énergie renouvelable, l’IPE, les émissions de GES et les EFT ont été obtenus à partir de la base de données des statistiques de l’OCDE, tandis que le PIB vert a été obtenu à partir de la base de données de la Banque mondiale. Toutes les variables ont été transformées en logarithmes naturels avant estimation afin de stabiliser la variance, de réduire l’hétéroscédasticité et de faciliter l’interprétation de l’élasticité.
Cadre théorique et spécification du modèle
Le cadre empirique repose sur l’IdentitéKaya 39, qui décompose les émissions de dioxyde de carbone en population, activité économique, intensité énergétique et intensité carbone, fournissant ainsi une base théorique pour comprendre les moteurs de la durabilité environnementale :
(1)
où le CO2 représente les émissions de dioxyde de carbone ; CO2/Énergie désigne l’intensité carbone de la consommation d’énergie ; L’énergie/PIB vert représente l’intensité énergétique de la production économique ajustée à l’environnement ; Le PIB vert/Population désigne le produit intérieur brut par habitant ajusté de l’environnement ; et la population représente la population totale.
Les variables explicatives correspondent directement aux composantes théoriques de l’identité de Kaya. L’Indice de Performance Écologique représente la performance des politiques environnementales visant à promouvoir des systèmes énergétiques plus propres. La technologie écologique reflète une innovation technologique qui améliore l’efficacité énergétique et réduit les coûts des énergies renouvelables. Les émissions de gaz à effet de serre représentent une pression environnementale pour la décarbonation, tandis que le PIB vert capture la performance économique ajustée à l’environnement. Sur la base de ce cadre, le modèle empirique suivant est estiméà 39 :
(2)
où REC désigne la capacité d’énergie renouvelable ; L’EPI représente l’Indice de Performance Écologique ; Les GES désignent les émissions de gaz à effet de serre ; L’EFT représente une technologie écologique ; Le PIB vert désigne le produit intérieur brut ajusté par l’environnement ; i indexe les pays ; t indique les années ; τ0 est l’interception ; τ1–τ 4 sont les coefficients de régression estimés ; εc’est le terme d’erreur idiosyncratique.
Tests diagnostiques
Avant d’estimer les modèles empiriques, une série de tests diagnostiques a été réalisée pour évaluer les propriétés statistiques des données du panel et identifier les techniques d’estimation appropriées. Premièrement, la dépendance transversale a été examinée à l’aide du test34 de la dépendance transversale (CD) de Pesaran, car les pays de l’OCDE sont susceptibles de subir des chocs communs liés aux conditions économiques mondiales, aux marchés internationaux de l’énergie et à des politiques environnementales coordonnées :
(3)
où N désigne le nombre d’unités de section transversale ; T désigne le nombre de périodes de temps ; i et k indexent les unités de section transversale (i ≠ k) ;
représente le coefficient de corrélation par paires estimé des résidus de régression entre les unités de coupe transversale i et k ; j désigne l’ordre de latence ; E(·) représente la valeur espérée ; et V(·) désigne la variance utilisée pour standardiser la statistique du test. Deuxièmement, l’hétérogénéité des pentes a été évaluée à l’aide du test d’hétérogénéité des pentes de Pesaran–Yamagata afin de déterminer si les effets des variables explicatives différaient selon lespays 40 :
(4)
(5)
où Δ̃adj désigne la statistique du test d’hétérogénéité de pente ajustée ; N représente le nombre d’unités de section transversale ; T désigne le nombre de périodes de temps ; k est le nombre de variables explicatives ; et S̃ représente la statistique standardisée de dispersion de la pente de Swamy utilisée pour évaluer l’hétérogénéité des paramètres entre les unités de panneau. Enfin, la stationnalité a été évaluée à l’aide du test unitaire Im–Pesaran–Shin (CIPS) (Cross-sectionally Augmented Roots), qui prend en compte à la fois la dépendance à la section transversale et les coefficients de pentehétérogènes 41 :
(6)
où CIPS désigne la statistique racine de l’unité de panneau Im–Pesaran–Shin augmentée en section transversale ; N représente le nombre d’unités de section transversale ; CDFi désigne la statistique de Dickey–Fuller augmentée en section transversale pour la ième unité de section transversale ; et i indexe les unités transversales individuelles. Les résultats de ces tests diagnostiques ont orienté la sélection de techniques économétriques de panel de deuxième génération adaptées aux ensembles de données hétérogènes.
Test de cointégration en panel
Pour déterminer s’il existe une relation d’équilibre stable à long terme entre la capacité en énergie renouvelable, la performance en matière de politique environnementale, les émissions de gaz à effet de serre, la technologie écologique et le PIB vert, le test de cointégration des limites du Panel ARDL a été utilisé. Comparée aux tests conventionnels de cointégration basés sur les résidus, l’approche de Westerlund prend en compte la dépendance de la section transversale, les coefficients de pente hétérogènes et les tailles d’échantillons réduites. Le test produit quatre statistiques : deux statistiques de moyenne de groupe (Gt etG a) et deux statistiques de panel (Pt et Pa). Le rejet de l’hypothèse nulle indique la présence d’une relation d’équilibre à long terme entre les variables36,42 :
(7a)
(7b)
(7c)
(7d)
où Gt et G a désignent les statistiques de test moyen de groupe du test de cointégration des bornes du panel ARDL ; P, t et P a désignent les statistiques du panel ; N représente le nombre d’unités de section transversale ; T désigne le nombre de périodes de temps ; est le coefficient estimé de correction d’erreur pour la ième unité de section transversale ;
représente le coefficient de correction d’erreur regroupé ; SE(
) et SE(
) désignent les erreurs standard correspondantes ; et i indexe les unités de section transversale individuelles. La présence de cointégration justifie l’estimation des élasticités à long terme et les analyses qu’elles ont suivies basées sur des quantiles.
Méthode de la régression quantile des moments (MMQR)
Parce que les estimateurs conventionnels en panel ne fournissent que des effets moyens, ils peuvent dissimuler une hétérogénéité substantielle entre les pays opérant à différents niveaux de déploiement des énergies renouvelables. Pour capturer ces effets hétérogènes, la Méthode de la Régression Quantile des Moments (MMQR) a été utilisée.
Le MMQR estime les effets de la performance en politique écologique, des émissions de gaz à effet de serre, des technologies écologiques et du PIB vert sur plusieurs quants conditionnels de capacité énergétique renouvelable, permettant ainsi à l’influence des variables explicatives de varier selon la maturité du déploiement des énergies renouvelables. La méthode prend en compte simultanément les effets fixes individuels et l’hétérogénéité non observée tout en estimant à la fois les paramètres de localisation etd’échelle 43 :
(8)
où Qτ(Y it | Xit) désigne le conditionnel τe quantile de la variable dépendante ; Y il représente la capacité d’énergie renouvelable (REC) ; Xdésigne le vecteur des variables explicatives (EPI, émissions de GES, EFT et PIB vert) ; σ1 est l’interception ; ζ est le vecteur des paramètres de localisation ; αi représente l’effet fixe spécifique à chaque pays ; Z désigne les covariables de la gamme ; γ est le vecteur des paramètres d’échelle ; Uest le terme d’erreur ; et les pays et années des indices i et t, respectivement. La composante échelle du modèle MMQR est spécifiéecomme suit 43 :
(9)
où Zi(X) désigne la fonction d’échelle des variables explicatives ; Zi représente le vecteur des covariables d’échelle ; X désigne le vecteur des variables explicatives ; i indexe les unités transversales (pays) ; et k désigne le nombre total de variables explicatives. À titre d’analyse de robustesse, une régression quantile conventionnelle en panel avec des erreurs standard bootstrapées a également été estimée afin de vérifier la cohérence des résultats du MMQR.
Test de causalité du panel
L’orientation des relations causales entre la capacité en énergie renouvelable, la performance des politiques écologiques, les émissions de gaz à effet de serre, la technologie écologique et le PIB vert a été examinée à l’aidedu test de non-causalité 44 du panel Dumitrescu–Hurlin. Cette approche prend en compte la dépendance des sections transversales et les structures de panneaux hétérogènes tout en identifiant si les relations causales sont unidirectionnelles ou bidirectionnelles.
L’analyse de causalité en panel complète les analyses de cointégration et MMQR en distinguant entre les variables qui influencent la capacité énergétique renouvelable et celles qui répondent aux changements dans le déploiement des énergies renouvelables. L’établissement de l’orientation causale fournit des preuves supplémentaires pour éclairer la priorisation des politiques et la séquence des interventions en énergie renouvelable.
Toutes les analyses statistiques ont été réalisées à l’aide d’un logiciel d’analyse statistique. La séquence analytique, allant des tests diagnostiques et analyses de cointégration à la régression quantile et aux tests de causalité en panel, fournit un cadre cohérent et reproductible pour évaluer les déterminants de la capacité énergétique renouvelable dans les pays de l’OCDE.