Il cambiamento climatico pone sfide ai sistemi energetici in Medio Oriente e Nord Africa
Il Medio Oriente e il Nord Africa (MENA) è una delle regioni del mondo più colpite dal cambiamento climatico, che impone sfide ai sistemi energetici che sono già impegnati a soddisfare le esigenze di crescita economica, sicurezza energetica e benessere sociale.
Tra il 1980 e il 2022, le temperature nell'area MENA sono aumentate di 0,46°C per decennio, ben al di sopra della media mondiale di 0,18°C1.Anche i modelli delle precipitazioni sono cambiati in modo significativo, aggravando la scarsità d'acqua esistente in alcuni paesi MENA, con siccità in Marocco nel 2022 e in Tunisia nel 2023, provocando al contempo intense inondazioni nel 2022 negli Emirati Arabi Uniti, 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 di alimentazione già teso.Per resistere all'aumento della domanda di picco, le importazioni di elettricità del Marocco dalla Spagna nel maggio 2022 hanno raggiunto livelli record.
Anche se espandono la generazione di fonti rinnovabili per soddisfare la crescente domanda di elettricità e gli obiettivi di riduzione delle emissioni, i sistemi energetici della regione dovranno anche costruire una maggiore resilienza climatica per far fronte agli aumenti previsti degli impatti climatici.Con questo obiettivo in mente, l'Agenzia internazionale per l'energia ha collaborato con i partner regionali (Egitto, Marocco e Oman) per condurre la sua prima valutazione dei rischi climatici e dell'esposizione per l'area MENA, sulla base degli ultimi modelli climatici e analisi del sistema informativo grafico (GIS).
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 sono le principali preoccupazioni per il settore energetico in alcuni paesi MENA, in particolare nella regione meridionale e orientale del Mediterraneo.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 annuali diminuiranno ulteriormente in questi paesi, mentre aumenteranno nella penisola arabica.
Si prevede che la diminuzione della disponibilità di acqua derivante dalla diminuzione delle precipitazioni nei paesi del Mediterraneo meridionale e orientale avrà un impatto negativo sulle centrali termiche a combustibili fossili, che rappresentano il 91% della loro produzione di elettricità e si affidano all'acqua dolce per il raffreddamento.
In tutti gli scenari climatici, si prevede che oltre il 90% delle centrali termoelettriche a combustibili fossili nella regione meridionale e orientale del Mediterraneo vedranno un clima più secco nel prossimo decennio, sebbene il livello di aridità possa differire tra le piante e tra gli scenari.Se le emissioni globali di gas a effetto serra (GHG) non saranno mitigate e le centrali termoelettriche alimentate 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 subire un calo clima “significativamente” più secco, che avrebbe impatti ancora maggiori sulla disponibilità di acqua di raffreddamento.Questi tassi sono superiori alla media mondiale e ai paesi limitrofi della penisola arabica che sperimenterebbero un clima leggermente più umido.
Variazioni delle precipitazioni in Medio Oriente e Nord Africa nello scenario SSP2-4.5, 2081-2100
Note: SSP2-4.5 è uno scenario di emissione considerato nel Sixth Assessment Report (AR6) dell'IPCC, in linea con l'estremità superiore dei livelli aggregati di emissioni NDC entro il 2030 e associato a una stima del riscaldamento globale per il 2100 di circa 3°C.L'indice di precipitazione standardizzato confronta le precipitazioni cumulate su 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'IPCC AR6 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 rappresentate solo le centrali con potenza 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 elettriche 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 dei nuovi impianti alimentati a gas (ad esempio, un sistema di raffreddamento ad aria per la centrale elettrica di New Capital da 4,8 GW) e ha ridotto la sua dipendenza dall'acqua dolce utilizzando acqua di mare per la centrale elettrica di El Burullus da 4,8 GW.
Sebbene queste opzioni possano ridurre lo stress idrico a breve termine, l'unica soluzione duratura è una transizione verso l'energia pulita nella regione e in tutto il mondo.Se i gas serra globali delle centrali termoelettriche a combustibili fossili non vengono mitigati, il cambiamento climatico continuerà a determinare la scarsità d'acqua e di conseguenza porrà ulteriori sfide alle centrali elettriche regionali.
Alcune tecnologie di energia rinnovabile come il solare fotovoltaico e le turbine eoliche sono più resistenti ai climi più secchi perché richiedono poca o nessuna acqua per il funzionamento.Inoltre, i loro ridotti gas serra potrebbero contribuire a creare un circolo virtuoso, mitigando il cambiamento climatico e di conseguenza limitando i cambiamenti nei modelli di precipitazione.Alcuni paesi del Mediterraneo meridionale e orientale hanno stabilito obiettivi ambiziosi per aumentare la capacità di energia solare ed eolica, sostenendo gli sforzi globali per ridurre i gas serra.Ad esempio, il Marocco mira ad espandere la quota di energia solare nella produzione di energia elettrica dall'1% nel 2020 al 20% entro il 2030 e quella eolica dal 12,2% al 20%.Si prevede che questi aumenti miglioreranno la resilienza del sistema energetico compensando le diminuzioni previste nella capacità 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 in 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.Gli eventi di calore estremo più frequenti rappresentano una doppia sfida poiché aumentano la domanda di energia per il raffreddamento 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, spingendo la CDD media annua verso l'alto di oltre 30 in uno scenario a basse emissioni e di circa 1400 in uno scenario ad alte emissioni nel 2081-2100 rispetto al periodo preindustriale (1850-1900).È probabile che queste temperature estive più elevate provochino un notevole aumento del picco di domanda di elettricità durante l'estate con un uso più esteso dell'aria condizionata.In Oman, la domanda di elettricità di picco 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 il picco della domanda di elettricità in Oman continuerà ad aumentare di circa il 4% all'anno fino al 2027.
Poiché le temperature più elevate aumentano la domanda di elettricità di picco, riducono anche l'efficienza della generazione di energia e delle reti, aggiungendo ulteriore stress alla fornitura di elettricità.Le prestazioni delle centrali elettriche alimentate 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 che entra nel compressore della turbina a gas.Secondo la valutazione dell'AIE, oltre l'80% della capacità installata delle centrali elettriche a gas nella regione deve affrontare un'aggiunta annuale di oltre 20 giorni caldi (quando le temperature massime superano i 35°C) nel 2081-2100 in un periodo di bassa -emissioni e oltre 60 giorni in uno scenario ad alte emissioni, entrambi significativamente superiori alla media mondiale.Nella Penisola Arabica il livello di esposizione potrebbe aumentare ancora, raggiungendo circa il 90% della capacità installata a gas.
Le tecnologie chiave per l'energia pulita possono anche essere influenzate negativamente dall'aumento della frequenza e dell'intensità di eventi di calore estremo.La generazione di energia solare fotovoltaica ed eolica è generalmente progettata per condizioni intorno ai 25°C e diventa meno efficiente durante le ondate di caldo.L'aumento delle temperature provoca anche il surriscaldamento, l'espansione o l'abbassamento delle linee elettriche, riducendo la capacità di trasmissione e causando maggiori perdite.Secondo la valutazione dell'AIE, la maggior parte della capacità solare fotovoltaica installata nella regione vedrebbe un aumento annuo di oltre 20 giorni caldi 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 caldi all'anno in uno scenario ad alte emissioni, anche se il livello di esposizione potrebbe diminuire notevolmente in uno scenario a basse emissioni (il 45% della capacità installata esposta a un aumento superiore a 20 giorni).
Per resistere 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 il solare fotovoltaico.Governi e consumatori devono anche cercare miglioramenti dell'efficienza energetica nei dispositivi di raffreddamento per gestire l'aumento della domanda di picco di elettricità.
Una transizione energetica resiliente ai cambiamenti climatici presenta 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 guidano l'ulteriore diffusione del solare fotovoltaico e dell'eolico.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 caldo.
Per sostenere gli sforzi in corso e futuri verso transizioni energetiche resilienti ai cambiamenti climatici 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 su misura di vari rischi climatici per i sistemi energetici in questi tre paesi e discutono su 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.
Tempo di pubblicazione: 15-lug-2023