Klimatická změna představuje výzvy pro energetické systémy na Blízkém východě a v severní Africe
Blízký východ a severní Afrika (MENA) jsou jedním z regionů světa nejvíce postižených změnou klimatu, což představuje výzvy pro energetické systémy, které již tak naléhavě kladou nároky na hospodářský růst, energetickou bezpečnost a sociální blahobyt.
Mezi lety 1980 a 2022 se teploty v regionu Blízkého východu a severní Afriky zvyšovaly o 0,46 °C za desetiletí, což je výrazně více než světový průměr 0,18 °C1. Výrazně se také změnily srážkové vzorce, což zhoršilo stávající nedostatek vody v některých zemích regionu Blízkého východu a severní Afriky. V roce 2022 došlo k suchu v Maroku a v roce 2023 v Tunisku a v roce 2022 k intenzivním záplavám ve Spojených arabských emirátech, Íránu, Saúdské Arábii, Kataru, Ománu a Jemenu.
Tyto klimatické jevy mají dopad na lidi, ekonomiku a také na energetické systémy. Například v Maroku vyšší teploty zvýšily poptávku po elektřině určené na chlazení, což zatěžuje již tak přetíženou energetickou soustavu. Aby Maroko odolalo rostoucí špičce poptávky, dosáhl v květnu 2022 rekordně vysokých úrovní dovoz elektřiny ze Španělska.
I když se rozšiřuje výroba energie z obnovitelných zdrojů, aby se uspokojila rostoucí poptávka po elektřině a cíle v oblasti snižování emisí, energetické systémy v regionu budou muset také zvýšit odolnost vůči změně klimatu, aby se vyrovnaly s očekávaným nárůstem dopadů klimatu. S ohledem na tento cíl Mezinárodní energetická agentura spolupracuje s regionálními partnery (Egypt, Maroko a Omán) na provedení svého prvního posouzení klimatických rizik a expozic pro oblast Blízkého východu a severní Afriky na základě nejnovějších klimatických modelů a analýz grafického informačního systému (GIS).
Diverzifikace energetického mixu s větším podílem obnovitelných zdrojů je dlouhodobou odpovědí na snižování srážek a zvyšování výskytu sucha.
Klesající srážky a rostoucí výskyt sucha jsou hlavními problémy pro energetický sektor v některých zemích Blízkého východu a severní Afriky, zejména v oblasti jižního a východního Středomoří. Celkové srážky v oblasti jižního a východního Středomoří se v období 1980–2022 snižovaly přibližně o 8,3 % za desetiletí. Předpokládá se, že průměrné roční srážky v těchto zemích dále poklesnou, zatímco na Arabském poloostrově vzrostou.
Klesající dostupnost vody v důsledku snižování srážek v zemích jižního a východního Středomoří bude mít pravděpodobně negativní dopad na tepelné elektrárny na fosilní paliva, které se na výrobě elektřiny podílejí 91 % a pro chlazení se spoléhají na sladkou vodu.
Ve všech klimatických scénářích se předpokládá, že více než 90 % tepelných elektráren na fosilní paliva v oblasti jižního a východního Středomoří zaznamená v nadcházejícím desetiletí sušší klima, ačkoli úroveň sucha se může mezi jednotlivými elektrárnami a scénáři lišit. Pokud nebudou zmírněny globální emise skleníkových plynů (GHG) a tepelné elektrárny na fosilní paliva v regionu budou pokračovat v provozu, může se přibližně 32 % uhelných elektráren, 15 % plynových elektráren a 9 % ropných elektráren setkat s „výrazně“ sušším klimatem, což by mělo ještě větší dopad na dostupnost chladicí vody. Tyto míry jsou vyšší než světový průměr a než sousední země na Arabském poloostrově, které by zažily mírně vlhčí klima.
Změny srážek na Blízkém východě a v severní Africe podle scénáře SSP2-4.5, 2081-2100
Poznámky: SSP2-4.5 je emisní scénář uvažovaný v šesté hodnotící zprávě IPCC (AR6), který je v souladu s horní hranicí agregovaných úrovní emisí NDC do roku 2030 a je spojen s odhadem globálního oteplování pro rok 2100 o přibližně 3 °C. Standardizovaný index srážek porovnává kumulované srážky za sledované období (v tomto případě 6 měsíců) s dlouhodobým rozložením srážek pro stejnou lokalitu a období. Jedná se o vědecký ukazatel používaný pro AR6 IPCC pro detekci a charakterizaci meteorologických such. Přibližně třetina elektráren na fosilní paliva v regionu Blízkého východu a severní Afriky se nachází v jižním a východním Středomoří, zatímco zbytek se nachází na Arabském poloostrově. Na mapě jsou zobrazeny pouze elektrárny s instalovaným výkonem nad 100 MW.
Některé středomořské země již vyvinuly úsilí o snížení požadavků na chladicí vodu a hledají alternativní zdroje vody. Maroko postupně nahrazuje své uhelné elektrárny elektrárnami s kombinovaným cyklem na zemní plyn, které vyžadují méně chladicí vody. Egypt zavedl úspornější možnosti chlazení nových plynových elektráren (např. systém chlazení vzduchem pro elektrárnu New Capital o výkonu 4,8 GW) a snížil svou závislost na sladké vodě využíváním mořské vody pro elektrárnu El Burullus o výkonu 4,8 GW.
Ačkoli by tyto možnosti mohly v krátkodobém horizontu snížit vodní stres, jediným trvalým řešením je přechod na čistou energii v regionu i na celém světě. Pokud nebudou zmírněny globální emise skleníkových plynů z tepelných elektráren na fosilní paliva, změna klimatu bude i nadále vést k nedostatku vody a v důsledku toho představovat další výzvy pro regionální elektrárny.
Některé technologie obnovitelných zdrojů energie, jako jsou solární fotovoltaika a větrné turbíny, jsou odolnější vůči suššímu podnebí, protože k provozu vyžadují málo nebo žádnou vodu. Navíc by jejich snížené emise skleníkových plynů mohly přispět k vytvoření pozitivního cyklu, zmírnit změnu klimatu a následně omezit změny ve srážkových vzorcích. Některé země jižního a východního Středomoří si stanovily ambiciózní cíle pro zvýšení kapacity solární a větrné energie a podpořit tak globální úsilí o snížení emisí skleníkových plynů. Například Maroko si klade za cíl zvýšit podíl solární energie na výrobě elektřiny z 1 % v roce 2020 na 20 % do roku 2030 a větrné energie z 12,2 % na 20 %. Očekává se, že toto zvýšení zvýší odolnost energetické soustavy tím, že vykompenzuje předpokládané poklesy kapacity vodních a uhelných elektráren způsobené rostoucím nedostatkem vody.
Rostoucí teploty a extrémní vedra vyvolávají další obavy o odolnost energetického systému v regionu. Ve srovnání s předindustriálním obdobím (1850–1900) by se teploty v letech 2081–2100 v regionu MENA mohly zvýšit o 2,5 °C v nízkoemisním scénáři a o přibližně 6,4 °C v vysokoemisním scénáři, v obou případech nad globální průměr. Častější extrémní vedra představují dvojí výzvu, protože zvyšují poptávku po energii na chlazení a zároveň snižují účinnost elektráren.
V posledních čtyřech desetiletích (1980–2022) se počet chladicích stupňů-dnů (CDD)3 v regionu MENA zvyšoval o 0,6 % ročně. Tento trend bude pravděpodobně pokračovat a průměrný roční CDD se v letech 2081–2100 zvýší o více než 30 v nízkoemisním scénáři a o přibližně 1400 v vysokoemisním scénáři ve srovnání s předindustriálním obdobím (1850–1900). Tyto vyšší předpokládané letní teploty pravděpodobně vyvolají výrazný nárůst špičkové poptávky po elektřině v létě s rozsáhlejším využíváním klimatizace. V Ománu se špičková poptávka po elektřině zvýšila z 6 060 MW v roce 2015 na 7 081 MW v roce 2021 s průměrnou roční mírou růstu přibližně 3 %, což je z velké části způsobeno větším využíváním klimatizace. Předpokládá se, že špičková poptávka po elektřině v Ománu bude i nadále růst přibližně o 4 % ročně až do roku 2027.
Vzhledem k tomu, že vyšší teploty zvyšují špičkovou poptávku po elektřině, snižují také účinnost výroby energie a sítí, což dále zatěžuje dodávky elektřiny. Výkon elektráren na zemní plyn, které představují největší podíl na výrobě elektřiny (74 %) v regionu, může být negativně ovlivněn teplejším hmotnostním prouděním vzduchu vstupujícím do kompresoru plynové turbíny. Podle hodnocení IEA čelí více než 80 % instalované kapacity plynových elektráren v regionu v letech 2081–2100 ročnímu nárůstu více než 20 horkých dnů (kdy maximální teploty překročí 35 °C) v nízkoemisním scénáři a více než 60 dnů v vysokoemisním scénáři, což je v obou případech výrazně vyšší než světový průměr. Na Arabském poloostrově by úroveň expozice mohla být ještě vyšší a dosáhnout přibližně 90 % instalované kapacity plynových elektráren.
Klíčové technologie čisté energie mohou být také negativně ovlivněny zvýšenou četností a intenzitou extrémních teplot. Výroba solární fotovoltaiky a větrné energie je obecně navržena pro podmínky kolem 25 °C a během vln veder se stává méně účinnou. Rostoucí teploty také způsobují zahřívání, roztahování nebo prohýbání elektrického vedení, což snižuje přenosovou kapacitu a vede k vyšším ztrátám. Podle hodnocení IEA by většina instalované kapacity solárních fotovoltaických elektráren v regionu zaznamenala roční nárůst o více než 20 horkých dnů v nízkoemisním scénáři a o více než 40 dnů v vysokoemisním scénáři. Podobně by 90 % větrných elektráren mohlo být vystaveno nárůstu o 40 horkých dnů ročně v nízkoemisním scénáři, ačkoli úroveň expozice by mohla výrazně klesnout v nízkoemisním scénáři (45 % instalované kapacity je vystaveno nárůstu o více než 20 dnů).
Aby dodavatelé energie odolali očekávanému nárůstu extrémních veder, musí zavést odolnější konstrukce větrných elektráren a inovativní chladicí technologie pro solární fotovoltaiku. Vlády a spotřebitelé se také musí snažit o zlepšení energetické účinnosti chladicích zařízení, aby zvládli zvýšenou špičkovou poptávku po elektřině.
Energetická transformace odolná vůči změně klimatu nabízí řešení pro tři hlavní překrývající se cíle: čistou energii, energetickou bezpečnost a adaptaci na změnu klimatu. Technologie odolné vůči změně klimatu jsou v souladu s plány regionu na snižování emisí, které podporují další zavádění solární fotovoltaiky a větrné energie. Tato diverzifikace zdrojů energie přispívá k energetické bezpečnosti tím, že zvyšuje připravenost a odolnost vůči narušením způsobeným klimatem. Kromě toho umožňuje větší využívání adaptačních opatření k odolání extrémním povětrnostním jevům, jako je klimatizace a zdravotnické služby během vln veder.
Na podporu probíhajícího a budoucího úsilí o klimaticky odolnou energetickou transformaci v regionu zveřejní IEA sérii zpráv o klimatické odolnosti pro energetickou transformaci v Egyptě, Maroku a Ománu. Tyto zprávy poskytují individuální posouzení různých klimatických rizik pro energetické systémy v těchto třech zemích a diskutují o tom, jak dále zlepšit stávající politická opatření. Aby se o klíčová zjištění podělila s širší veřejností, uspořádá IEA v červenci hybridní akci ve spolupráci s vládami Egypta, Maroka a Ománu.
Čas zveřejnění: 15. července 2023
