Filosofia de pesquisa e design
Este estudo adota uma filosofia de pesquisa positivista, assumindo que os determinantes da capacidade de energia renovável (REC) podem ser analisados objetivamente por meio de análise quantitativa de dados em painéis. Um desenho longitudinal e transnacional de pesquisa comparativa é empregado para investigar as relações de longo prazo entre a capacidade de energia renovável e seus determinantes em 21 países da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE) no período de 2000 a 2020. Guiados pela Identidade Kaya, uma abordagem dedutivo-analítica é usada para desenvolver o modelo empírico e testar as relações hipotetizadas entre capacidade de energia renovável, desempenho em políticas ecológicas, emissões de gases de efeito estufa (GEE), tecnologia ecológica (EFT) e PIB Verde. A estrutura analítica integra coleta de dados, testes diagnósticos, análise de cointegração, regressão quantil e análise de causalidade em painel para garantir consistência metodológica e inferência estatística robusta.
Coleta de dados e variáveis
O estudo utiliza um conjunto de dados balanceado que inclui 21 países da OCDE observados anualmente de 2000 a 2020, resultando em 441 observações país-ano. Os dados foram obtidos de bancos de dados públicos e reconhecidos internacionalmente para garantir transparência e reprodutibilidade. A Tabela 1 resume as variáveis, unidades de medição, fontes de dados e sinais esperados. A capacidade de energia renovável (REC) é usada como variável dependente e é medida como a capacidade total instalada de geração de eletricidade renovável (MW). As variáveis explicativas incluem o Índice de Desempenho Ecológico (EPI), emissões de gases de efeito estufa (GEE) (toneladas equivalentes a CO₂), tecnologia ecológica (EFT), medida por meio de pedidos de patente ambientais, e PIB Verde, medido como produto interno bruto ajustado para degradação ambiental e esgotamento dos recursos naturais (USD constante em 2015). Capacidade de energia renovável, EPI, emissões de GEE e EFT foram obtidos do banco de dados de Estatísticas da OCDE, enquanto o PIB Verde foi obtido do banco de dados do Banco Mundial. Todas as variáveis foram transformadas em logaritmos naturais antes da estimativa para estabilizar a variância, reduzir a heteroscedasticidade e facilitar a interpretação da elasticidade.
Estrutura teórica e especificação do modelo
A estrutura empírica baseia-se na IdentidadeKaya 39, que decompõe as emissões de dióxido de carbono em população, atividade econômica, intensidade energética e intensidade de carbono, fornecendo assim uma base teórica para entender os fatores que impulsionam a sustentabilidade ambiental:
(1)
onde oCO2 representa emissões de dióxido de carbono; CO2/Energia denota a intensidade de carbono do consumo de energia; Energia/PIB Verde representa a intensidade energética da produção econômica ajustada ambientalmente; O PIB Verde/População indica o produto interno bruto per capita ajustado ambientalmente; e População representa a população total.
As variáveis explicativas correspondem diretamente aos componentes teóricos da Identidade de Kaya. O Índice de Desempenho Ecológico representa o desempenho das políticas ambientais com o objetivo de promover sistemas de energia mais limpos. A tecnologia ecológica reflete inovações tecnológicas que melhoram a eficiência energética e reduzem os custos de energia renovável. As emissões de gases de efeito estufa representam pressão ambiental para a descarbonização, enquanto o PIB Verde captura o desempenho econômico ambientalmente ajustado. Com base nesse quadro, estima-se que o seguinte modelo empíricoseja 39:
(2)
onde REC denota capacidade de energia renovável; O EPI representa o Índice de Desempenho Ecológico; GEE indica emissões de gases de efeito estufa; EFT representa tecnologia ecológica; PIB verde indica produto interno bruto ajustado ambientalmente; i indexa países; t índices de anos; τ0 é a interceptação; τ1–τ 4 são os coeficientes de regressão estimados; εé o termo de erro idiossincrático.
Testes diagnósticos
Antes de estimar os modelos empíricos, uma série de testes diagnósticos foi realizada para avaliar as propriedades estatísticas dos dados do painel e identificar técnicas de estimativa apropriadas. Primeiro, a dependência transversal foi examinada usando o teste34 de dependência transversal (CD) de Pesaran, já que os países da OCDE provavelmente experimentarão choques comuns decorrentes das condições econômicas globais, mercados internacionais de energia e políticas ambientais coordenadas:
(3)
onde N denota o número de unidades de seção transversal; T denota o número de períodos de tempo; i e k indexam as unidades de seção transversal (i ≠ k);
representa o coeficiente de correlação par a par estimado dos resíduos de regressão entre as unidades de seção transversal i e k; j denota a ordem de atraso; E(·) representa o valor esperado; e V(·) denota a variância usada para padronizar a estatística do teste. Segundo, a heterogeneidade da inclinação foi avaliada usando o teste de heterogeneidade da inclinação Pesaran–Yamagata para determinar se os efeitos das variáveis explicativas diferiam entre ospaíses 40:
(4)
(5)
onde Δ̃adj denota a estatística do teste de heterogeneidade de inclinação ajustada; N representa o número de unidades de seção transversal; T denota o número de períodos de tempo; k é o número de variáveis explicativas; e S̃ representa a estatística padronizada de dispersão da inclinação de Swamy usada para avaliar a heterogeneidade dos parâmetros entre unidades de painel. Por fim, a estacionariedade foi avaliada usando o teste de raiz unitária Im–Pesaran–Shin (CIPS), que acomoda tanto a dependência da seção transversal quanto os coeficientes de inclinaçãoheterogêneos 41:
(6)
onde CIPS denota a estatística raiz da unidade de painel Im–Pesaran–Shin Aumentada em Seção Transversal; N representa o número de unidades de seção transversal; CDFi denota a estatística de Dickey–Fuller aumentada em seção transversal para a i ésima unidade de seção transversal; e i indexa as unidades secionais transversais individuais. Os resultados desses testes diagnósticos orientaram a seleção de técnicas econométricas de painel de segunda geração adequadas para conjuntos de dados heterogêneos.
Teste de cointegração em painel
Para determinar se existe uma relação de equilíbrio estável de longo prazo entre capacidade de energia renovável, desempenho em políticas ambientais, emissões de gases de efeito estufa, tecnologia ecológica e PIB Verde, foi utilizado o teste de cointegração de limites do Painel ARDL. Comparado aos testes convencionais de cointegração baseados em residuos, a abordagem de Westerlund acomoda dependência de seção transversal, coeficientes de inclinação heterogêneos e pequenos tamanhos de amostra. O teste produz quatro estatísticas: duas estatísticas de média de grupo (Gt e Ga) e duas estatísticas de painel (Pt e Pa). A rejeição da hipótese nula indica a presença de uma relação de equilíbrio de longo prazo entre as variáveis 36,42:
(7a)
(7b)
(7c)
(7d)
onde G, t e G a denotam as estatísticas de teste de média de grupo do teste de cointegração de limites do Painel ARDL; Pt e P a denotam as estatísticas do painel de testes; N representa o número de unidades de seção transversal; T denota o número de períodos de tempo;
é o coeficiente estimado de correção de erro para a i-ésima unidade de seção transversal;
representa o coeficiente de correção de erros agrupado; SE(
) e SE(
) denotam os erros padrão correspondentes; e i indexa as unidades de seção transversal individuais. A presença de cointegração justifica a estimativa de elasticidades de longo prazo e subsequentes análises baseadas em quantis.
Método de regressão quantil de momentos (MMQR)
Como os estimadores convencionais de painel fornecem apenas efeitos médios, eles podem ocultar uma heterogeneidade substancial entre países que operam em diferentes níveis de implantação de energia renovável. Para capturar esses efeitos heterogêneos, foi empregado o Método de Regressão Quantile de Momentos (MMQR).
O MMQR estima os efeitos do desempenho em políticas ecológicas, emissões de gases de efeito estufa, tecnologia ecológica e PIB verde em múltiplos quantos condicionais de capacidade de energia renovável, permitindo assim que a influência das variáveis explicativas varie conforme a maturidade da implantação de energia renovável. O método leva em conta simultaneamente efeitos fixos individuais e heterogeneidade não observada, estimando tanto os parâmetros de localização quantode escala 43:
(8)
onde Qτ(Yit | Xit) denota o quantil τ ésimo condicional da variável dependente; E representa a capacidade de energia renovável (REC); Xdenota o vetor das variáveis explicativas (EPI, emissões de GEE, EFT e PIB Verde); σ1 é a interceptação; ζ é o vetor dos parâmetros de localização; αi representa o efeito fixo específico de cada país; Zdenota as covariáveis da escala; γ é o vetor dos parâmetros da escala; Ué o termo de erro; e países e anos dos índices i e t, respectivamente. O componente de escala do modelo MMQR é especificado da seguinteforma: 43:
(9)
onde Zi(X) denota a função de escala das variáveis explicativas; Zi representa o vetor das covariáveis da escala; X denota o vetor das variáveis explicativas; i indexa as unidades transversais (países); e k denota o número total de variáveis explicativas. Como análise de robustez, uma regressão quantil convencional em painel com erros padrão bootstrapados também foi estimada para verificar a consistência dos achados do MMQR.
Teste de causalidade do painel
A direção das relações causais entre capacidade de energia renovável, desempenho em políticas ecológicas, emissões de gases de efeito estufa, tecnologia ecológica e PIB Verde foi examinada usandoo teste de não-causalidade 44 do painel Dumitrescu–Hurlin. Essa abordagem acomoda dependência transversal e estruturas de painel heterogêneas, identificando se as relações causais são unidirecionais ou bidirecionais.
A análise de causalidade em painel complementa as análises de cointegração e MMQR ao distinguir entre variáveis que impulsionam a capacidade de energia renovável e aquelas que respondem a mudanças na implantação de energia renovável. Estabelecer direção causal fornece evidências adicionais para orientar a priorização de políticas e o sequenciamento das intervenções em energia renovável.
Todas as análises estatísticas foram realizadas usando software de análise estatística. A sequência analítica, desde testes diagnósticos e análise de cointegração até regressão quantil e testes de causalidade em painel, fornece uma estrutura coerente e reprodutível para avaliar os determinantes da capacidade de energia renovável entre os países da OCDE.