يفرض تغير المناخ تحديات على أنظمة الطاقة في الشرق الأوسط وشمال إفريقيا
تعد منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا (MENA) من أكثر مناطق العالم تضررًا من تغير المناخ ، مما يفرض تحديات على أنظمة الطاقة التي تعاني بالفعل من أجل تلبية متطلبات النمو الاقتصادي وأمن الطاقة والرفاهية الاجتماعية.
بين عامي 1980 و 2022 ، زادت درجات الحرارة في منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا بمقدار 0.46 درجة مئوية لكل عقد ، أي أعلى بكثير من المتوسط العالمي البالغ 0.18 درجة مئوية 1.كما تغيرت أنماط هطول الأمطار بشكل كبير ، مما أدى إلى تفاقم ندرة المياه الحالية في بعض دول الشرق الأوسط وشمال إفريقيا ، مع الجفاف في المغرب في عام 2022 وتونس في عام 2023 ، بينما تسبب في فيضانات شديدة في عام 2022 في الإمارات العربية المتحدة وإيران والمملكة العربية السعودية وقطر وعمان واليمن.
تؤثر هذه الأحداث المناخية على الناس والاقتصاد وكذلك أنظمة الطاقة.في المغرب ، على سبيل المثال ، أدت درجات الحرارة المرتفعة إلى زيادة الطلب على الكهرباء للتبريد ، مما أدى إلى إجهاد نظام الطاقة المنهك بالفعل.ولمقاومة ارتفاع الطلب ، وصلت واردات المغرب من الكهرباء من إسبانيا في مايو 2022 إلى مستويات قياسية.
حتى مع توسيع نطاق توليد الطاقة المتجددة لتلبية الطلب المتزايد على الكهرباء وأهداف خفض الانبعاثات ، سيتعين على أنظمة الطاقة في المنطقة أيضًا أن تبني المزيد من المرونة في مواجهة تغير المناخ للتعامل مع الزيادات المتوقعة في تأثيرات المناخ.مع وضع هذا الهدف في الاعتبار ، عملت الوكالة الدولية للطاقة مع شركاء إقليميين (مصر والمغرب وعُمان) لإجراء أول تقييم للمخاطر المناخية والتعرض في منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا ، بناءً على أحدث النماذج المناخية وتحليلات نظام المعلومات الرسومية (GIS).
يعد تنويع مزيج الطاقة بمزيد من مصادر الطاقة المتجددة إجابة طويلة الأجل لتقليل هطول الأمطار وزيادة حالات الجفاف
يعد انخفاض هطول الأمطار وزيادة حوادث الجفاف من الاهتمامات الرئيسية لقطاع الطاقة في بعض بلدان الشرق الأوسط وشمال إفريقيا ، لا سيما في منطقة جنوب وشرق البحر الأبيض المتوسط.انخفض إجمالي هطول الأمطار في منطقة جنوب وشرق البحر الأبيض المتوسط بنحو 8.3٪ لكل عقد في الفترة 1980-2022.ومن المتوقع أن ينخفض المتوسط السنوي لهطول الأمطار في هذه البلدان بينما يزداد في شبه الجزيرة العربية.
من المتوقع أن يؤثر تراجع توافر المياه الناتج عن انخفاض هطول الأمطار في بلدان جنوب وشرق البحر الأبيض المتوسط سلبًا على محطات الطاقة الحرارية التي تعمل بالوقود الأحفوري ، والتي تمثل 91٪ من توليد الكهرباء وتعتمد على المياه العذبة للتبريد.
في جميع سيناريوهات المناخ ، من المتوقع أن تشهد أكثر من 90٪ من محطات الطاقة الحرارية التي تعمل بالوقود الأحفوري في منطقة جنوب وشرق البحر الأبيض المتوسط مناخًا أكثر جفافاً في العقد المقبل ، على الرغم من أن مستوى الجفاف قد يختلف بين النباتات وبين السيناريوهات.إذا لم يتم تخفيف انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية (GHGs) ، واستمرت محطات الطاقة الحرارية التي تعمل بالوقود الأحفوري في العمل ، فقد تواجه حوالي 32٪ من محطات توليد الطاقة بالفحم ، و 15٪ من محطات توليد الطاقة بالغاز ، و 9٪ من محطات توليد الطاقة النفطية مناخ أكثر جفافاً "بشكل ملحوظ" ، والذي سيكون له تأثيرات أكبر على توافر مياه التبريد.هذه المعدلات أعلى من المتوسط العالمي والبلدان المجاورة في شبه الجزيرة العربية التي ستشهد مناخًا أكثر رطوبة قليلاً.
تغيرات هطول الأمطار في الشرق الأوسط وشمال أفريقيا في ظل سيناريو SSP2-4.5 ، 2081-2100
ملاحظات: SSP2-4.5 هو سيناريو انبعاث تم تناوله في تقرير التقييم السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (AR6) ، بما يتماشى مع الحد الأعلى لمستويات انبعاثات المساهمات المحددة وطنيًا بحلول عام 2030 ويرتبط بتقدير الاحترار العالمي لعام 2100 بحوالي 3 درجات مئوية.يقارن مؤشر الهطول الموحد هطول الأمطار المتراكم في فترة الاهتمام (6 أشهر في هذه الحالة) مع توزيع هطول الأمطار على المدى الطويل لنفس الموقع والفترة.وهو مؤشر علمي يستخدم لـ IPCC AR6 لاكتشاف وتوصيف حالات الجفاف في الأرصاد الجوية.يقع حوالي ثلث محطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري في منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا في منطقة جنوب وشرق البحر الأبيض المتوسط ، بينما يقع الباقي في شبه الجزيرة العربية.يتم عرض محطات الطاقة التي تزيد سعتها المركبة عن 100 ميجاوات فقط على الخريطة.
لقد بذلت بعض دول البحر الأبيض المتوسط بالفعل جهودًا لتقليل متطلبات مياه التبريد والبحث عن مصادر مياه بديلة.يستبدل المغرب تدريجياً محطات الطاقة التي تعمل بالفحم بمحطات توليد الطاقة ذات الدورة المركبة بالغاز الطبيعي والتي تتطلب مياه تبريد أقل.تبنت مصر خيارات أكثر كفاءة في استخدام المياه لتبريد محطات جديدة تعمل بالغاز (على سبيل المثال ، نظام تبريد الهواء لمحطة توليد الكهرباء بالعاصمة الجديدة 4.8 جيجاوات) وقللت من اعتمادها على المياه العذبة باستخدام مياه البحر لمحطة توليد الكهرباء في البرلس بطاقة 4.8 جيجاوات.
على الرغم من أن هذه الخيارات يمكن أن تقلل من الإجهاد المائي على المدى القصير ، فإن الحل الدائم الوحيد هو الانتقال إلى الطاقة النظيفة في المنطقة وكذلك في جميع أنحاء العالم.إذا لم يتم التخفيف من غازات الدفيئة العالمية الناتجة عن محطات الطاقة الحرارية التي تعمل بالوقود الأحفوري ، فسيستمر تغير المناخ في إحداث ندرة في المياه ، وبالتالي يفرض المزيد من التحديات على محطات الطاقة الإقليمية.
بعض تقنيات الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتوربينات الرياح أكثر مرونة في المناخات الأكثر جفافاً لأنها تتطلب القليل من المياه أو لا تتطلب على الإطلاق للتشغيل.علاوة على ذلك ، يمكن أن يساهم انخفاض غازات الدفيئة في إنشاء دائرة حميدة ، والتخفيف من تغير المناخ ، وبالتالي الحد من التحولات في أنماط هطول الأمطار.وضعت بعض بلدان جنوب وشرق البحر الأبيض المتوسط أهدافًا طموحة لتوسيع قدرات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، ودعم الجهود العالمية للحد من غازات الدفيئة.على سبيل المثال ، يهدف المغرب إلى زيادة حصة الطاقة الشمسية في توليد الطاقة من 1٪ عام 2020 إلى 20٪ بحلول عام 2030 ، وطاقة الرياح من 12.2٪ إلى 20٪.ومن المتوقع أن تعمل هذه الزيادات على تعزيز مرونة نظام الطاقة من خلال تعويض النقصان المتوقع في قدرة الطاقة المائية والتي تعمل بالفحم بسبب زيادة ندرة المياه.
يثير ارتفاع درجات الحرارة وظواهر الحرارة الشديدة مخاوف إضافية بشأن مرونة نظام الطاقة في المنطقة.مقارنة بفترة ما قبل الصناعة (1850-1900) ، يمكن أن ترتفع درجات الحرارة في 2081-2100 في منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا بمقدار 2.5 درجة مئوية في سيناريو انبعاثات منخفضة وحوالي 6.4 درجة مئوية في سيناريو انبعاثات عالية ، في كلتا الحالتين أعلى من المتوسطات العالمية.تشكل أحداث الحرارة الشديدة المتكررة تحديًا مزدوجًا من خلال زيادة الطلب على الطاقة للتبريد مع تقليل كفاءة محطات الطاقة.
في العقود الأربعة الماضية (1980-2022) ، زاد عدد أيام درجة التبريد (CDD) 3 بنسبة 0.6٪ سنويًا في منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا.من المرجح أن يستمر هذا الاتجاه ، مما يؤدي إلى ارتفاع متوسط التحريات المسبقة عن العمالء السنوي بأكثر من 30 في ظل سيناريو انبعاثات منخفضة وبحلول 1400 تقريبًا في ظل سيناريو انبعاثات عالية في 2081-2100 مقارنة بفترة ما قبل الصناعة (1850-1900).من المرجح أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة المتوقعة في الصيف إلى زيادة ملحوظة في ذروة الطلب على الكهرباء خلال الصيف مع الاستخدام المكثف لتكييف الهواء.في عُمان ، ارتفع الطلب على الكهرباء الذروة من 6060 ميجاوات في عام 2015 إلى 7081 ميجاوات في عام 2021 بمتوسط معدل نمو سنوي يبلغ حوالي 3٪ ، ويعزى ذلك إلى حد كبير إلى زيادة استخدام أجهزة تكييف الهواء.من المتوقع أن يستمر ارتفاع الطلب على الكهرباء في عُمان بحوالي 4٪ سنويًا حتى عام 2027.
نظرًا لأن درجات الحرارة المرتفعة تزيد من ذروة الطلب على الكهرباء ، فإنها تقلل أيضًا من كفاءة توليد الطاقة والشبكات ، مما يضيف مزيدًا من الضغط على إمدادات الكهرباء.يمكن أن يتأثر أداء محطات الطاقة التي تعمل بالغاز الطبيعي ، والتي تمثل الحصة الأكبر من توليد الكهرباء (74٪) في المنطقة ، سلبًا بتدفق كتلة الهواء الأكثر دفئًا التي تدخل ضاغط التوربينات الغازية.وفقًا لتقييم وكالة الطاقة الدولية ، تواجه أكثر من 80٪ من السعة المركبة لمحطات الطاقة التي تعمل بالغاز في المنطقة إضافة سنوية لأكثر من 20 يومًا ساخنًا (عندما تتجاوز درجات الحرارة القصوى 35 درجة مئوية) في 2081-2100 في منطقة منخفضة. سيناريو الانبعاثات ، وأكثر من 60 يومًا في سيناريو انبعاثات عالية ، وكلاهما أعلى بكثير من المتوسط العالمي.في شبه الجزيرة العربية ، يمكن أن يرتفع مستوى التعرض حتى يصل إلى حوالي 90٪ من السعة المركبة التي تعمل بالغاز.
يمكن أن تتأثر تقنيات الطاقة النظيفة الرئيسية أيضًا سلبًا بزيادة تواتر وشدة أحداث الحرارة الشديدة.تم تصميم توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية وطاقة الرياح بشكل عام لظروف حوالي 25 درجة مئوية ويصبح أقل كفاءة أثناء موجات الحرارة.يؤدي ارتفاع درجات الحرارة أيضًا إلى ارتفاع درجة حرارة خطوط الطاقة أو تمددها أو ترهلها ، مما يقلل من قدرة النقل ويؤدي إلى خسائر أعلى.وفقًا لتقييم وكالة الطاقة الدولية ، ستشهد معظم قدرة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المركبة في المنطقة زيادة سنوية تزيد عن 20 يومًا ساخنًا في سيناريو انبعاثات منخفضة ، وأكثر من 40 يومًا في سيناريو انبعاثات عالية.وبالمثل ، يمكن أن تتعرض 90٪ من محطات طاقة الرياح إلى زيادة 40 يومًا ساخنًا سنويًا في ظل سيناريو انبعاثات عالية ، على الرغم من أن مستوى التعرض قد ينخفض بشكل كبير في سيناريو انبعاثات منخفضة (45٪ من السعة المركبة معرضة للزيادة لأكثر من 20 يومًا).
لمقاومة الزيادة المتوقعة في أحداث الحرارة الشديدة ، يحتاج موردو الطاقة إلى اعتماد تصميمات أكثر مرونة لمحطات طاقة الرياح وتقنيات التبريد المبتكرة للطاقة الشمسية الكهروضوئية.تحتاج الحكومات والمستهلكون أيضًا إلى السعي لتحسين كفاءة الطاقة في أجهزة التبريد لإدارة زيادة الطلب على الكهرباء.
تقدم الطاقة المقاومة للمناخ حلولاً لثلاثة أهداف رئيسية متداخلة: الطاقة النظيفة وأمن الطاقة والتكيف مع تغير المناخ.تتوافق التقنيات المقاومة للمناخ مع خطط المنطقة لخفض الانبعاثات ، مما يؤدي إلى زيادة نشر الطاقة الشمسية الكهروضوئية وطاقة الرياح.يساهم هذا التنويع في مصادر الطاقة في أمن الطاقة من خلال تعزيز الجاهزية والمتانة ضد الاضطرابات الناجمة عن المناخ.بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يسمح باستخدام أكبر لإجراءات التكيف لتحمل الظواهر الجوية المتطرفة ، مثل تكييف الهواء وخدمات الرعاية الصحية أثناء موجات الحر.
لدعم الجهود الجارية والمستقبلية نحو تحولات الطاقة المقاومة للمناخ في المنطقة ، ستصدر الوكالة الدولية للطاقة سلسلة من التقارير القطرية حول المرونة المناخية لتحولات الطاقة في مصر والمغرب وعمان.توفر هذه التقارير تقييمات مخصصة لمختلف مخاطر المناخ على أنظمة الطاقة في هذه البلدان الثلاثة وتناقش كيفية زيادة تحسين تدابير السياسة الحالية.لمشاركة النتائج الرئيسية مع جمهور أوسع ، ستنظم وكالة الطاقة الدولية حدثًا مختلطًا في يوليو ، بالتعاون مع حكومات مصر والمغرب وعمان.
الوقت ما بعد: 15 يوليو - 2023