Water, energy and the economy: an integrated assessment of the economic impacts of climate change in a Mediterranean country | Água, energia e economia: uma avaliação integrada dos impactos económicos das alterações climáticas num país Mediterrânico

Climate change is considered one of the most severe threats to the natural world and global economy. For that reason, the assessment of climate change impacts and mitigation policies have deserved the attention of the scientific and political communities worldwide. One of the main drivers of climate change are the variations in atmospheric concentrations of greenhouse gases (GHG), which are primarily released by the energy sector. On the other hand, the most evident physical impact of climate change is global warming, which interferes with the water cycle, in particular through changes in precipitation, thereby affecting the availability and variability of supply of and demand for water resources. Water, in turn, is essential in the energy production chain and a key input for the power sector – in particular for hydropower generation. Hence, the energy sector, not only, contributes to climate change but is, also, vulnerable to climate change impacts. Simultaneously, the energy supply sector has significant potential for climate change mitigation, notably through increased efficiency and the deployment of renewable-sourced technologies, such as hydropower. The overall objective of this thesis is to analyse the impacts and feedbacks between water resources, the energy sector and the economy in the face of energy and climate goals as well as climate change. For the case of the Mediterranean country of Portugal, the analysis focusses on i) the economic impacts of current energy/climate policies and targets, and ii) the economic impacts of future climate-driven changes in water resources availability and competition. Results show that: i) attaining energy saving targets is most cost-effectively achieved through a reduction in primary energy consumption of fossil fuels and that achieving a reduction in final energy consumption is most cost-effectively achieved through the taxation of all energy products; ii) stronger climate change impacts and associated reductions in water resources availability imply an increasing role of fossil fuels in the power mix, thus increasing GHG emissions and undermining the compliance with climate goals; iii) macroeconomic and sectoral impacts of climate change are stronger if competition for water between hydropower and the other economic sectors is not considered and if transboundary competition for water is taken into account; and iv) the impacts of climate change related reductions in water resources availability result in decreases in gross domestic product (GDP) of between -0.1% and -3.2%. Hence, beyond the quantification of the economic impacts of climate/energy policies and climate-driven changes in water resources availability and competition by 2050, the analyses provide relevant insights that are of utmost importance for energy and climate policy-making

As alterações climáticas são consideradas uma das mais sérias ameaças ao mundo natural e à economia global. Por essa razão, a avaliação dos impactos das alterações climáticas e a definição de políticas de mitigação têm merecido a atenção das comunidades científica e política em todo o mundo. Uma das principais causas das alterações climáticas são as variações da concentração de gases com efeito de estufa (GEE) na atmosfera, que são maioritariamente emitidos pelo setor energético. Por outro lado, o impacto físico mais evidente das alterações climáticas é o aquecimento global, que interfere com o ciclo da água, em particular através de alterações da precipitação, e afeta a disponibilidade e a variabilidade da oferta e da procura de recursos hídricos. A água é, por sua vez, essencial na cadeia de produção do setor energético, e um input crucial para o setor elétrico – em particular, para a produção hidroelétrica. Assim, o setor energético não só contribui para as alterações climáticas, como é, também, vulnerável aos seus impactos. Ao mesmo tempo, o setor energético tem um significativo potencial de mitigação das alterações climáticas, nomeadamente através de aumentos de eficiência e da produção a partir de fontes renováveis, como a hidroelétrica. O objetivo global desta tese é analisar os impactos e feedbacks entre recursos hídricos, o setor energético e a economia, considerando os objetivos de energia e clima e as alterações climáticas. Para o caso de Portugal, país Mediterrânico, a análise foca-se i) nos impactos económicos das metas fixadas pelas políticas de energia/clima em vigor e ii) nos impactos económicos da redução da disponibilidade e da competição pela água, decorrentes das alterações climáticas. Os resultados mostram que: i) a forma mais custo-eficaz de alcançar objetivos de poupança de energia é através da redução do consumo de energia primária de origem fóssil, e que a forma mais custo-eficaz de alcançar objetivos de poupança de energia final é através da redução do consumo de todos os produtos (fósseis e renováveis); ii) impactos mais severos das alterações climáticas e a redução da disponibilidade de água que lhes está associada implicam um papel crescente dos combustíveis fósseis no mix elétrico, o que provoca um aumento das emissões de GEE e pode pôr em causa o cumprimento de objetivos climáticos; iii) os impactos macroeconómicos e setoriais das alterações climáticas são mais fortes se a concorrência pela água entre a produção hidroelétrica e os restantes setores económicos não for considerada, e se a concorrência transfronteiriça for tida em conta; e iv) os impactos das alterações climáticas na disponibilidade de água levam a uma redução do produto interno bruto entre -0.1% e -3.2%. Para além da quantificação dos impactos económicos das políticas de energia/clima e dos efeitos das alterações climáticas na disponibilidade de recursos hídricos, a análise fornece elementos relevantes para a definição de políticas de energia e clima

Programa Doutoral em Ciências e Engenharia do Ambiente