Il cambiamento climatico pone sfide ai sistemi energetici in Medio Oriente e Nord Africa
Il Medio Oriente e il Nord Africa (MENA) sono tra le regioni del mondo maggiormente colpite dai cambiamenti climatici, il che impone sfide ai sistemi energetici che già faticano a soddisfare le esigenze di crescita economica, sicurezza energetica e benessere sociale.
Tra il 1980 e il 2022, le temperature nella regione MENA sono aumentate di 0,46 °C per decennio, ben al di sopra della media mondiale di 0,18 °C1. Anche l'andamento delle precipitazioni è cambiato significativamente, aggravando la carenza idrica esistente in alcuni paesi MENA, con siccità in Marocco nel 2022 e in Tunisia nel 2023, e causando intense inondazioni nel 2022 negli Emirati Arabi Uniti, in Iran, Arabia Saudita, Qatar, Oman e Yemen.
Questi eventi climatici hanno un impatto sulle persone, sull'economia e anche sui sistemi energetici. In Marocco, ad esempio, le temperature più elevate hanno aumentato la domanda di elettricità per il raffreddamento, mettendo a dura prova un sistema energetico già sovraccarico. Per far fronte all'aumento della domanda di picco, le importazioni di elettricità del Marocco dalla Spagna a maggio 2022 hanno raggiunto livelli record.
Pur ampliando la produzione di energia rinnovabile per soddisfare la crescente domanda di elettricità e gli obiettivi di riduzione delle emissioni, i sistemi energetici della regione dovranno anche dotarsi di maggiore resilienza climatica per far fronte al previsto aumento degli impatti climatici. Con questo obiettivo, l'Agenzia Internazionale per l'Energia ha collaborato con i partner regionali (Egitto, Marocco e Oman) per condurre la sua prima valutazione dei rischi e dell'esposizione climatica per la regione MENA, basata sui più recenti modelli climatici e sulle analisi GIS (Graphic Information System).
Diversificare il mix energetico con più fonti rinnovabili è una risposta a lungo termine alla diminuzione delle precipitazioni e all’aumento della siccità.
La diminuzione delle precipitazioni e l'aumento dei casi di siccità rappresentano gravi preoccupazioni per il settore energetico in alcuni paesi del Medio Oriente e del Nord Africa (MENA), in particolare nella regione del Mediterraneo meridionale e orientale. Le precipitazioni totali nella regione del Mediterraneo meridionale e orientale sono diminuite di circa l'8,3% per decennio nel periodo 1980-2022. Si prevede che le precipitazioni medie annue diminuiranno ulteriormente in questi paesi, mentre aumenteranno nella Penisola Arabica.
Si prevede che la ridotta disponibilità di acqua derivante dalla diminuzione delle precipitazioni nei paesi del Mediterraneo meridionale e orientale avrà un impatto negativo sulle centrali termoelettriche a combustibili fossili, che rappresentano il 91% della loro produzione di elettricità e dipendono dall'acqua dolce per il raffreddamento.
In tutti gli scenari climatici, si prevede che oltre il 90% delle centrali termoelettriche a combustibili fossili nella regione del Mediterraneo meridionale e orientale registrerà un clima più secco nel prossimo decennio, sebbene il livello di aridità possa variare tra gli impianti e tra gli scenari. Se le emissioni globali di gas serra (GHG) non verranno mitigate e le centrali termoelettriche a combustibili fossili nella regione continueranno a funzionare, circa il 32% delle centrali a carbone, il 15% delle centrali a gas e il 9% delle centrali a petrolio potrebbero trovarsi ad affrontare un clima "significativamente" più secco, con un impatto ancora maggiore sulla disponibilità di acqua di raffreddamento. Questi tassi sono superiori alla media mondiale e ai paesi limitrofi della Penisola Arabica, che registrerebbero un clima leggermente più umido.
Variazioni delle precipitazioni in Medio Oriente e Nord Africa secondo lo scenario SSP2-4.5, 2081-2100
Note: SSP2-4.5 è uno scenario di emissione considerato nel Sesto Rapporto di Valutazione (AR6) dell'IPCC, in linea con il limite superiore dei livelli di emissioni NDC aggregati entro il 2030 e associato a una stima del riscaldamento globale per il 2100 di circa 3°C. L'Indice Standardizzato di Precipitazione confronta le precipitazioni cumulate in un periodo di interesse (6 mesi in questo caso) con la distribuzione delle precipitazioni a lungo termine per la stessa località e periodo. È un indicatore scientifico utilizzato per l'AR6 dell'IPCC per rilevare e caratterizzare le siccità meteorologiche. Circa un terzo delle centrali elettriche a combustibili fossili della regione del Medio Oriente e del Nord Africa si trova nella regione del Mediterraneo meridionale e orientale, mentre il resto si trova nella Penisola Arabica. Sulla mappa sono mostrate solo le centrali elettriche con una capacità installata superiore a 100 MW.
Alcuni paesi del Mediterraneo hanno già compiuto sforzi per ridurre il fabbisogno di acqua di raffreddamento e cercare fonti idriche alternative. Il Marocco sta gradualmente sostituendo le sue centrali elettriche a carbone con centrali a ciclo combinato a gas naturale che richiedono meno acqua di raffreddamento. L'Egitto ha adottato opzioni più efficienti dal punto di vista idrico per il raffreddamento di nuovi impianti a gas (ad esempio, un sistema di raffreddamento ad aria per la centrale elettrica New Capital da 4,8 GW) e ha ridotto la sua dipendenza dall'acqua dolce utilizzando l'acqua di mare per la centrale elettrica El Burullus da 4,8 GW.
Sebbene queste opzioni possano ridurre lo stress idrico a breve termine, l'unica soluzione duratura è la transizione verso l'energia pulita nella regione e in tutto il mondo. Se non si mitigano le emissioni globali di gas serra prodotte dalle centrali termoelettriche a combustibili fossili, il cambiamento climatico continuerà a causare scarsità d'acqua e, di conseguenza, a porre ulteriori sfide alle centrali elettriche regionali.
Alcune tecnologie per le energie rinnovabili, come il solare fotovoltaico e le turbine eoliche, sono più resistenti ai climi più secchi perché richiedono poca o nessuna acqua per funzionare. Inoltre, la riduzione delle emissioni di gas serra potrebbe contribuire a creare un circolo virtuoso, mitigando i cambiamenti climatici e, di conseguenza, riducendo le variazioni nei modelli di precipitazione. Alcuni paesi del Mediterraneo meridionale e orientale hanno fissato obiettivi ambiziosi per l'aumento della capacità di produzione di energia solare ed eolica, sostenendo gli sforzi globali per ridurre le emissioni di gas serra. Ad esempio, il Marocco mira ad aumentare la quota di energia solare nella produzione di energia elettrica dall'1% nel 2020 al 20% entro il 2030, e quella di energia eolica dal 12,2% al 20%. Si prevede che questi aumenti rafforzeranno la resilienza del sistema elettrico compensando le previste diminuzioni della capacità di produzione di energia idroelettrica e a carbone causate dalla crescente scarsità d'acqua.
L'aumento delle temperature e gli eventi di caldo estremo sollevano ulteriori preoccupazioni per la resilienza del sistema energetico nella regione. Rispetto al periodo preindustriale (1850-1900), le temperature nel periodo 2081-2100 nella regione MENA potrebbero aumentare di 2,5 °C in uno scenario a basse emissioni e di circa 6,4 °C in uno scenario ad alte emissioni, in entrambi i casi al di sopra delle medie globali. Eventi di caldo estremo più frequenti pongono una doppia sfida, aumentando la domanda di energia per il raffreddamento e riducendo al contempo l'efficienza delle centrali elettriche.
Negli ultimi quattro decenni (1980-2022), il numero di gradi giorno di raffreddamento (CDD)3 è aumentato dello 0,6% all'anno nella regione MENA. È probabile che questa tendenza continui, facendo aumentare il CDD medio annuo di oltre 30 in uno scenario a basse emissioni e di circa 1400 in uno scenario ad alte emissioni nel periodo 2081-2100 rispetto al periodo preindustriale (1850-1900). È probabile che queste temperature estive più elevate inneschino un notevole aumento della domanda di picco di elettricità durante l'estate, con un utilizzo più esteso dell'aria condizionata. In Oman, la domanda di picco di elettricità è aumentata da 6.060 MW nel 2015 a 7.081 MW nel 2021, con un tasso di crescita medio annuo di circa il 3%, in gran parte attribuito al maggiore utilizzo dell'aria condizionata. Si prevede che la domanda di picco di elettricità in Oman continuerà ad aumentare di circa il 4% all'anno fino al 2027.
L'aumento delle temperature, che aumenta il picco di domanda di elettricità, riduce anche l'efficienza della produzione e delle reti elettriche, aggiungendo ulteriore stress alla fornitura di elettricità. Le prestazioni delle centrali elettriche a gas naturale, che rappresentano la quota maggiore della produzione di elettricità (74%) nella regione, possono essere influenzate negativamente dal flusso di massa d'aria più calda in ingresso nel compressore della turbina a gas. Secondo la valutazione dell'AIE, oltre l'80% della capacità installata di centrali elettriche a gas nella regione subirà un aumento annuo di oltre 20 giorni caldi (con temperature massime superiori a 35 °C) nel periodo 2081-2100 in uno scenario a basse emissioni e di oltre 60 giorni in uno scenario ad alte emissioni, entrambi significativamente superiori alla media mondiale. Nella Penisola Arabica, il livello di esposizione potrebbe aumentare ulteriormente, raggiungendo circa il 90% della capacità installata a gas.
Anche le principali tecnologie per l'energia pulita possono essere influenzate negativamente dall'aumento della frequenza e dell'intensità degli eventi di calore estremo. La produzione di energia solare fotovoltaica ed eolica è generalmente progettata per condizioni intorno ai 25 °C e diventa meno efficiente durante le ondate di calore. L'aumento delle temperature provoca inoltre il surriscaldamento, l'espansione o il cedimento delle linee elettriche, riducendo la capacità di trasmissione e causando maggiori perdite. Secondo la valutazione dell'IEA, la maggior parte della capacità solare fotovoltaica installata nella regione registrerebbe un aumento annuo di oltre 20 giorni di caldo in uno scenario a basse emissioni e di oltre 40 giorni in uno scenario ad alte emissioni. Analogamente, il 90% degli impianti eolici potrebbe essere esposto a un aumento di 40 giorni di caldo all'anno in uno scenario ad alte emissioni, sebbene il livello di esposizione potrebbe ridursi significativamente in uno scenario a basse emissioni (45% della capacità installata esposta a un aumento di oltre 20 giorni).
Per far fronte al previsto aumento di eventi di calore estremo, i fornitori di energia devono adottare progetti più resilienti per gli impianti eolici e tecnologie di raffreddamento innovative per gli impianti solari fotovoltaici. Governi e consumatori devono inoltre ricercare miglioramenti dell'efficienza energetica nei dispositivi di raffreddamento per gestire l'aumento della domanda di elettricità nei picchi di picco.
Una transizione energetica resiliente al clima offre soluzioni per tre principali obiettivi sovrapposti: energia pulita, sicurezza energetica e adattamento ai cambiamenti climatici. Le tecnologie resilienti al clima sono in linea con i piani della regione per la riduzione delle emissioni, che promuovono un'ulteriore diffusione dell'energia solare fotovoltaica ed eolica. Questa diversificazione delle fonti energetiche contribuisce alla sicurezza energetica migliorando la prontezza e la robustezza contro le perturbazioni causate dal clima. Inoltre, consente un maggiore utilizzo di misure di adattamento per resistere a eventi meteorologici estremi, come l'aria condizionata e i servizi sanitari durante le ondate di calore.
Per supportare gli sforzi attuali e futuri verso transizioni energetiche resilienti al clima nella regione, l'AIE pubblicherà una serie di rapporti nazionali sulla resilienza climatica per le transizioni energetiche in Egitto, Marocco e Oman. Questi rapporti forniscono valutazioni mirate dei diversi rischi climatici per i sistemi energetici di questi tre paesi e discutono come migliorare ulteriormente le misure politiche esistenti. Per condividere i risultati chiave con un pubblico più ampio, l'AIE organizzerà un evento ibrido a luglio, in collaborazione con i governi di Egitto, Marocco e Oman.
Data di pubblicazione: 15/07/2023
