Le changement climatique pose des défis aux systèmes énergétiques du Moyen-Orient et de l'Afrique du Nord
Le Moyen-Orient et l’Afrique du Nord (MENA) sont l’une des régions du monde les plus touchées par le changement climatique, ce qui pose des défis aux systèmes énergétiques qui peinent déjà à répondre aux exigences de croissance économique, de sécurité énergétique et de bien-être social.
Entre 1980 et 2022, les températures dans la région MENA ont augmenté de 0,46 °C par décennie, bien au-dessus de la moyenne mondiale de 0,18 °C1. Les régimes de précipitations ont également considérablement changé, aggravant la pénurie d'eau existante dans certains pays de la région MENA, avec des sécheresses au Maroc en 2022 et en Tunisie en 2023, et provoquant de fortes inondations en 2022 aux Émirats arabes unis, en Iran, en Arabie saoudite, au Qatar, à Oman et au Yémen.
Ces événements climatiques ont un impact sur les populations, l'économie et les systèmes énergétiques. Au Maroc, par exemple, la hausse des températures a stimulé la demande d'électricité pour le refroidissement, mettant à rude épreuve un réseau électrique déjà saturé. Pour faire face à la hausse de la demande de pointe, les importations d'électricité du Maroc en provenance d'Espagne ont atteint des niveaux records en mai 2022.
Alors même que la production d'énergies renouvelables est développée pour répondre à la demande croissante d'électricité et aux objectifs de réduction des émissions, les systèmes énergétiques de la région devront également renforcer leur résilience climatique pour faire face à l'augmentation attendue des impacts climatiques. Dans cette optique, l'Agence internationale de l'énergie (AIE) a collaboré avec des partenaires régionaux (Égypte, Maroc et Oman) pour réaliser sa première évaluation des risques et de l'exposition au changement climatique pour la région MENA, en s'appuyant sur les derniers modèles climatiques et les analyses du Système d'information graphique (SIG).
Diversifier le mix énergétique avec davantage d’énergies renouvelables est une réponse à long terme à la diminution des précipitations et à l’augmentation des sécheresses.
La diminution des précipitations et la multiplication des épisodes de sécheresse constituent des préoccupations majeures pour le secteur énergétique de certains pays de la région MENA, notamment dans le sud et l'est de la Méditerranée. Les précipitations totales dans cette région ont diminué d'environ 8,3 % par décennie entre 1980 et 2022. Les précipitations annuelles moyennes devraient encore diminuer dans ces pays, tandis qu'elles augmenteront dans la péninsule arabique.
La diminution de la disponibilité en eau résultant de la diminution des précipitations dans les pays du sud et de l’est de la Méditerranée devrait avoir un impact négatif sur les centrales thermiques à combustibles fossiles, qui représentent 91 % de leur production d’électricité et dépendent de l’eau douce pour le refroidissement.
Dans tous les scénarios climatiques, plus de 90 % des centrales thermiques à combustibles fossiles du sud et de l'est de la Méditerranée devraient connaître un climat plus sec au cours de la prochaine décennie, bien que le niveau d'aridité puisse varier selon les centrales et les scénarios. Si les émissions mondiales de gaz à effet de serre (GES) ne sont pas atténuées et que les centrales thermiques à combustibles fossiles de la région continuent de fonctionner, environ 32 % des centrales à charbon, 15 % des centrales à gaz et 9 % des centrales à pétrole pourraient être confrontées à un climat « considérablement » plus sec, ce qui aurait des répercussions encore plus importantes sur la disponibilité de l'eau de refroidissement. Ces taux sont supérieurs à la moyenne mondiale et aux pays voisins de la péninsule arabique, qui connaîtraient un climat légèrement plus humide.
Évolution des précipitations au Moyen-Orient et en Afrique du Nord selon le scénario SSP2-4.5, 2081-2100
Français : Notes : Le SSP2-4.5 est un scénario d'émissions considéré dans le sixième rapport d'évaluation du GIEC (AR6), en ligne avec la limite supérieure des niveaux d'émissions agrégés des CDN d'ici 2030 et associé à une estimation du réchauffement climatique pour 2100 d'environ 3 °C. L'indice standardisé des précipitations compare les précipitations cumulées sur une période d'intérêt (6 mois dans ce cas) avec la distribution des précipitations à long terme pour le même lieu et la même période. Il s'agit d'un indicateur scientifique utilisé par le GIEC AR6 pour détecter et caractériser les sécheresses météorologiques. Environ un tiers des centrales électriques à combustibles fossiles de la région Moyen-Orient et Afrique du Nord sont situées dans le sud et l'est de la Méditerranée, tandis que le reste se trouve dans la péninsule arabique. Seules les centrales électriques d'une capacité installée supérieure à 100 MW sont représentées sur la carte.
Certains pays méditerranéens ont déjà fait des efforts pour réduire leurs besoins en eau de refroidissement et rechercher des sources d'eau alternatives. Le Maroc remplace progressivement ses centrales à charbon par des centrales à cycle combiné au gaz naturel, qui nécessitent moins d'eau de refroidissement. L'Égypte a adopté des options plus économes en eau pour le refroidissement de ses nouvelles centrales à gaz (par exemple, un système de refroidissement par air pour la centrale de New Capital de 4,8 GW) et a réduit sa dépendance à l'eau douce en utilisant de l'eau de mer pour la centrale d'El Burullus de 4,8 GW.
Bien que ces options puissent réduire le stress hydrique à court terme, la seule solution durable réside dans une transition vers des énergies propres, tant dans la région que dans le monde entier. Si les émissions mondiales de gaz à effet de serre (GES) provenant des centrales thermiques à combustibles fossiles ne sont pas atténuées, le changement climatique continuera d'entraîner une pénurie d'eau et, par conséquent, de poser de nouveaux défis aux centrales électriques régionales.
Certaines technologies d'énergie renouvelable, comme le solaire photovoltaïque et l'éolien, sont plus résilientes aux climats plus secs car leur fonctionnement nécessite peu ou pas d'eau. De plus, la réduction de leurs émissions de GES pourrait contribuer à créer un cercle vertueux, atténuant le changement climatique et, par conséquent, limitant les variations des régimes de précipitations. Certains pays du sud et de l'est de la Méditerranée se sont fixé des objectifs ambitieux d'augmentation de leurs capacités de production d'énergie solaire et éolienne, soutenant ainsi les efforts mondiaux de réduction des GES. Par exemple, le Maroc vise à faire passer la part de l'énergie solaire dans sa production d'électricité de 1 % en 2020 à 20 % d'ici 2030, et celle de l'énergie éolienne de 12,2 % à 20 %. Ces augmentations devraient renforcer la résilience du système électrique en compensant les baisses prévues de la capacité hydroélectrique et des centrales au charbon, causées par la pénurie croissante d'eau.
La hausse des températures et les épisodes de chaleur extrême suscitent des inquiétudes supplémentaires quant à la résilience du système énergétique de la région. Comparées à la période préindustrielle (1850-1900), les températures pourraient augmenter de 2,5 °C en 2081-2100 dans la région MENA dans un scénario à faibles émissions et d'environ 6,4 °C en 2081-2100, soit au-dessus des moyennes mondiales dans les deux cas. La fréquence accrue des épisodes de chaleur extrême pose un double défi : elle accroît la demande énergétique pour le refroidissement et réduit l'efficacité des centrales électriques.
Au cours des quatre dernières décennies (1980-2022), le nombre de degrés-jours de refroidissement (DJC)3 a augmenté de 0,6 % par an dans la région MENA. Cette tendance devrait se poursuivre, entraînant une augmentation annuelle moyenne des DJC de plus de 30 dans un scénario à faibles émissions et d'environ 1 400 dans un scénario à fortes émissions entre 2081 et 2100 par rapport à la période préindustrielle (1850-1900). Ces températures estivales plus élevées prévues devraient entraîner une augmentation notable de la demande de pointe d'électricité pendant l'été, avec un recours accru à la climatisation. À Oman, la demande de pointe d'électricité est passée de 6 060 MW en 2015 à 7 081 MW en 2021, avec un taux de croissance annuel moyen d'environ 3 %, largement attribué à une utilisation accrue de la climatisation. La demande de pointe d'électricité à Oman devrait continuer d'augmenter d'environ 4 % par an jusqu'en 2027.
La hausse des températures augmentant la demande de pointe en électricité, elle réduit également l'efficacité de la production et des réseaux électriques, accentuant ainsi la pression sur l'approvisionnement en électricité. La performance des centrales électriques au gaz naturel, qui représentent la plus grande part de la production d'électricité (74 %) dans la région, peut être affectée négativement par un débit massique d'air plus chaud entrant dans le compresseur de la turbine à gaz. Selon l'évaluation de l'AIE, plus de 80 % de la capacité installée des centrales électriques au gaz de la région sont confrontées à une augmentation annuelle de plus de 20 jours chauds (lorsque les températures maximales dépassent 35 °C) entre 2081 et 2100 dans un scénario à faibles émissions, et de plus de 60 jours dans un scénario à fortes émissions, deux niveaux nettement supérieurs à la moyenne mondiale. Dans la péninsule arabique, le niveau d'exposition pourrait être encore plus élevé, atteignant environ 90 % de la capacité installée au gaz.
Les principales technologies d'énergie propre peuvent également être affectées négativement par l'augmentation de la fréquence et de l'intensité des épisodes de chaleur extrême. Les centrales solaires photovoltaïques et éoliennes sont généralement conçues pour des températures autour de 25 °C et perdent de leur efficacité lors des vagues de chaleur. La hausse des températures provoque également un échauffement, une dilatation ou un affaissement des lignes électriques, réduisant la capacité de transmission et entraînant des pertes plus importantes. Selon l'évaluation de l'AIE, la majeure partie de la capacité solaire photovoltaïque installée dans la région connaîtrait une augmentation annuelle de plus de 20 jours de chaleur dans un scénario à faibles émissions, et de plus de 40 jours dans un scénario à fortes émissions. De même, 90 % des centrales éoliennes pourraient être exposées à une augmentation de 40 jours de chaleur par an dans un scénario à fortes émissions, bien que le niveau d'exposition puisse diminuer significativement dans un scénario à faibles émissions (45 % de la capacité installée exposée à une augmentation de plus de 20 jours).
Pour faire face à l'augmentation attendue des épisodes de chaleur extrême, les fournisseurs d'énergie doivent adopter des conceptions plus résilientes pour leurs parcs éoliens et des technologies de refroidissement innovantes pour le solaire photovoltaïque. Les gouvernements et les consommateurs doivent également s'efforcer d'améliorer l'efficacité énergétique des dispositifs de refroidissement afin de gérer la hausse de la demande d'électricité en période de pointe.
Une transition énergétique résiliente au changement climatique offre des solutions pour trois objectifs majeurs qui se recoupent : l’énergie propre, la sécurité énergétique et l’adaptation au changement climatique. Les technologies résilientes au changement climatique s’inscrivent dans les plans de réduction des émissions de la région, qui favorisent le déploiement de l’énergie solaire photovoltaïque et éolienne. Cette diversification des sources d’énergie contribue à la sécurité énergétique en renforçant la préparation et la résistance aux perturbations climatiques. De plus, elle permet un recours accru aux mesures d’adaptation pour résister aux phénomènes météorologiques extrêmes, comme la climatisation et les services de santé pendant les vagues de chaleur.
Afin de soutenir les efforts actuels et futurs en faveur de transitions énergétiques résilientes au changement climatique dans la région, l'AIE publiera une série de rapports nationaux sur la résilience climatique pour les transitions énergétiques en Égypte, au Maroc et à Oman. Ces rapports fournissent des évaluations personnalisées des différents risques climatiques pesant sur les systèmes énergétiques de ces trois pays et examinent les moyens d'améliorer encore les mesures politiques existantes. Afin de partager les principales conclusions avec un public plus large, l'AIE organisera un événement hybride en juillet, en collaboration avec les gouvernements d'Égypte, du Maroc et d'Oman.
Date de publication : 15 juillet 2023
