Un aspecto del asunto podría describirse así: Queremos
la pronta sustitución del capital fijo (existente)
porque, supongo, crea niveles actualmente "inaceptables" de externalidades negativas, y sabemos que es mejor pensar que a través de la fijación de precios de las externalidades podremos revertir los daños, y todo se hincha.
Desde este punto de vista, no nos importa la distribución entre los proveedores: debería ser equivalente para nosotros si las empresas existentes cambian su base de capital, o si aparecen nuevos participantes con nuevas tecnologías más limpias que de alguna manera expulsarán del negocio (o marginarán) a los titulares.
Describamos la situación con relaciones muy simples:
Antes de que se fijen los precios de las externalidades, el titular típico (simbolizado por $h$ cuando sea necesario) tiene una función de beneficio después de impuestos en el momento actual $t$
$$(1-\tau)\pi_{t} = (1-\tau)\big[p_{t}q_{t} -c(q_t)\big] \tag{1}$$
La OP escribe que el capital instalado está "totalmente amortizado por ahora". Esto significa que no hay compensación en el impuesto sobre la renta por la depreciación contable, Por supuesto que aquí hay una base de capital que funciona, necesita mantenimiento, algunas sustituciones marginales, etc. Estos costes se recogen en la función de costes operativos (es decir, asumimos una tasa de depreciación del 100% para ellos).
Supongamos ahora que declaramos que cualquiera que siga utilizando la tecnología existente pagará un impuesto medioambiental que es lineal en cantidad, $T_t = \xi\cdot q_t$ (naturalmente, este impuesto no disminuye los beneficios imponibles). Alternativamente, estará exento del impuesto si renueva completamente su base de capital, con nueva tecnología.
El titular tiene que comparar ahora dos escenarios de flujos de caja descontados:
$$\text {OLD} : NPV_{Oh} = \sum_{t=0}^{T} \left(\frac 1{1+r}\right)^t\big[(1-\tau)\pi_{ht}-\xi q_t\big]$$
y
$$\text {NEW} : NPV_{Nh} = -C_R-I_N+\sum_{t=0}^{T} \left(\frac 1{1+r}\right)^t\big[(1-\tau)\pi_{ht}+\tau\cdot\frac 1T(C_R+I_N)\big] \tag{2}$$
donde $C_R$ medir los costes secundarios (capitalizados) de la renovación (eliminación, interrupción de las operaciones, etc.), mientras que $I_N$ es la nueva inversión necesaria (incluyendo quizás los costes de ajuste). $r$ es una medida media del coste de oportunidad (y no del tipo de interés). Hemos supuesto que los costes operativos de la nueva tecnología son los mismos. $\tau\cdot\delta(C_R+I_N)$ es el beneficio fiscal de la amortización contable de las nuevas inversiones. $\delta$ es la tasa de depreciación. Aquí utilizamos el método de porcentaje fijo de depreciación contable.
¿Cuál es la situación de un posible nuevo participante? Es fácil ver que si intenta instalar la tecnología antigua, obtendrá menos beneficios que el titular (debido a las inversiones necesarias). Así que $NPV_{Oe} < NPV_{Oh}$ . Si opta por la nueva tecnología para una capacidad de producción igual a la del incumbente descrita anteriormente, tenemos
$$\text {NEW} : NPV_{Ne} = -I_N+\sum_{t=0}^{T} \left(\frac 1{1+r}\right)^t\big[(1-\tau)\pi_{ht}+\tau\cdot\frac 1TI_N\big] \tag{3}$$
Es fácil volver a determinarlo, aquí, $NPV_{Ne} > NPV_{Nh}$ es decir, el entrante está en mejor posición desde el punto de vista de la evaluación de la inversión, porque no tiene que soportar los costes secundarios de la renovación Los beneficios fiscales del incumbente por la depreciación de $C_R$ no se compensan en términos de VAN $C_R$ .
¿Por qué nos importa si $NPV_{Ne} > NPV_{Nh}$ ? Porque queremos, a condición de que ambos utilicen la nueva tecnología, que el nuevo participante tenga una ventaja sobre el titular en términos de solidez financiera, a fin de disponer de los recursos necesarios para sostener una posible guerra por parte de este último.
Si queremos que todo el mundo tenga un incentivo para utilizar la nueva tecnología, debemos tener
$$NPV_{Oe} < NPV_{Oh}< NPV_{Nh} < NPV_{Ne}$$ La primera y tercera desigualdades ya las tenemos. Para la del medio, que conectará la cadena, tenemos que establecer el tipo impositivo correspondiente:
$$NPV_{Oh}- NPV_{Nh} <0 \Rightarrow -\sum_{t=0}^{T} \left(\frac 1{1+r}\right)^t\xi q_t +C_R+I_N-\sum_{t=0}^{T} \left(\frac 1{1+r}\right)^t\tau\cdot\frac 1T(C_R+I_N)\big]$$
Utilizando una cantidad producida en el periodo medio $\bar q$ y denotando
$$R\equiv \frac {(1+r)^{T+1}-1}{r(1+r)}$$
esto se convierte en
$$NPV_{Oh}- NPV_{Nh} <0 \Rightarrow - R \cdot\xi\cdot \bar q +C_R+I_N-R\cdot\tau\cdot\frac 1T(C_R+I_N) < 0 $$
$$\Rightarrow \left(1-R\cdot\tau\cdot\frac 1T\right)(C_R+I_N) < R \cdot\xi\cdot \bar q $$
$$\Rightarrow \xi > \left(R^{-1}-\frac {\tau}T\right)\frac {C_R+I_N}{\bar q} \tag{4}$$
Desigualdad $(4)$ determina el nivel mínimo del tipo impositivo medioambiental desde el punto de vista de los incentivos financieros para que los titulares cambien de tecnología.
Entonces, ¿importa que este nivel mínimo sea coherente con el tipo impositivo que reflejaría la fijación adecuada de los precios de las externalidades negativas, ya que al fijarlo por encima de él, esperamos que la antigua tecnología sea eliminada? No parece que sea así. Esto es importante: dice que podemos ver el tipo de impuesto ambiental como un amenaza que no será necesario realizar.
Desde un "punto de vista político", ¿es factible este tipo impositivo mínimo teniendo en cuenta la posible reacción, los grupos de presión, etc.? Este es un capítulo diferente.
Obsérvese que no afecta a nuestro objetivo lo que sucederá en un marco oligopolístico, en el que posiblemente, la demanda del mercado no pueda sostener tanto al incumbente como al nuevo entrante (es decir, doble producción): pase lo que pase, el uno, el otro, o ambos, el tipo impositivo adecuadamente fijado garantiza que sólo veremos la nueva tecnología en funcionamiento.
