Energy is essential for the modern economy and for almost all human activities, and access to it is crucial for economic and social development, as recognized by the United Nations 2030 Agenda. Africa faces significant energy challenges despite its vast resources. As of 2025, 600 million people lack access to electricity and 970 million lack clean cooking solutions. The continent's insufficient energy infrastructure limits economic development, with Africa accounting for only 6% of global energy demand despite being home to 17% of the world's population. This research aims to explore the synergies between energy sector development and economic growth, focusing on Ethiopia. The methodology used combines a purely engineering approach, in the form of energy systems modeling, which is fundamental for analyzing and predicting the development of the Ethiopian energy mix, and a fundamentally economic approach, such as multisector impact analysis, in particular shock analysis, a technique used to assess the economic and environmental impacts of changes in the energy sector. The results show that the integration of these two models provides a complete and realistic understanding of the challenges and opportunities in energy development. While energy modelling helps define investment needs and infrastructure requirements, multisectoral analysis examines how energy expansion affects economic dynamics, going beyond simple electricity consumption. This approach is particularly relevant in rapidly developing contexts such as Ethiopia, where energy growth is a key driver of economic transformation and social progress. One of the fundamental steps towards sustainable development for the country is the diversification of the energy mix. Ethiopia remains heavily dependent on hydropower, a situation that is unsustainable in the long term, especially given the increasing severity of climate change. At the same time, it is essential to expand the national electricity grid to ensure universal access to energy, a process that requires careful planning and adequate support. From an investment perspective, critical analysis is needed to ensure the correct distribution of costs among the various economic actors, with a particular focus on supporting the poorest rural population. It is essential that the government carefully manages these impacts, promoting and supporting policies to ensure a fair and inclusive transition.

L'energia è un elemento fondamentale per l'economia moderna e per quasi tutte le attività umane, e l'accesso ad essa è cruciale per lo sviluppo economico e sociale, come riconosciuto dall'Agenda 2030 delle Nazioni Unite. L'Africa deve far fronte a sfide energetiche rilevanti nonostante la ricchezza delle sue risorse. Nel 2025, 600 milioni di persone saranno ancora prive di accesso all'elettricità, mentre 970 milioni utilizzeranno soluzioni inquinanti per cucinare. L'inadeguatezza delle infrastrutture energetiche frena lo sviluppo economico, con il continente che, pur ospitando il 17% della popolazione mondiale, rappresenta solo il 6% della domanda energetica globale. Questa ricerca analizza le interconnessioni tra lo sviluppo del settore energetico e la crescita economica, con un focus sull’Etiopia. La metodologia adottata integra la modellizzazione dei sistemi energetici, un approccio ingegneristico essenziale per analizzare e prevedere l’evoluzione del mix energetico, con l’analisi di impatto multisettoriale, un metodo economico che, attraverso l’analisi degli shock, valuta gli effetti dei cambiamenti nel settore energetico sul contesto economico e ambientale. I risultati evidenziano che l'integrazione di questi due modelli offre una visione completa e realistica delle sfide e delle opportunità legate allo sviluppo energetico. Mentre la modellizzazione energetica consente di definire le necessità di investimento e i requisiti infrastrutturali, l’analisi multisettoriale valuta l’impatto dell’espansione energetica sulle dinamiche economiche, oltre il semplice consumo di elettricità. Questo approccio è particolarmente rilevante in contesti in rapido sviluppo come l'Etiopia, dove la crescita energetica è un fattore chiave per il progresso economico e sociale. Uno dei passi fondamentali verso lo sviluppo sostenibile del paese è la diversificazione del mix energetico. L'Etiopia risulta fortemente dipendente dall'energia idroelettrica, una situazione insostenibile nel lungo periodo, data la crescente gravità dei cambiamenti climatici. Allo stesso tempo, è essenziale espandere la rete elettrica nazionale per garantire l'accesso universale all'energia, un processo che richiede un'attenta pianificazione e un adeguato supporto. Dal punto di vista degli investimenti, è necessaria un'analisi critica per garantire la corretta distribuzione dei costi tra i vari attori economici, con particolare attenzione al sostegno della popolazione più povera. È essenziale che il governo gestisca attentamente questi impatti, promuovendo politiche che garantiscano una transizione equa e inclusiva.

How can energy transition contribute to economic development in Ethiopia: a methodological approach combining energy modelling and input-output

GAROFOLI, ANDREA
2023/2024

Abstract

Energy is essential for the modern economy and for almost all human activities, and access to it is crucial for economic and social development, as recognized by the United Nations 2030 Agenda. Africa faces significant energy challenges despite its vast resources. As of 2025, 600 million people lack access to electricity and 970 million lack clean cooking solutions. The continent's insufficient energy infrastructure limits economic development, with Africa accounting for only 6% of global energy demand despite being home to 17% of the world's population. This research aims to explore the synergies between energy sector development and economic growth, focusing on Ethiopia. The methodology used combines a purely engineering approach, in the form of energy systems modeling, which is fundamental for analyzing and predicting the development of the Ethiopian energy mix, and a fundamentally economic approach, such as multisector impact analysis, in particular shock analysis, a technique used to assess the economic and environmental impacts of changes in the energy sector. The results show that the integration of these two models provides a complete and realistic understanding of the challenges and opportunities in energy development. While energy modelling helps define investment needs and infrastructure requirements, multisectoral analysis examines how energy expansion affects economic dynamics, going beyond simple electricity consumption. This approach is particularly relevant in rapidly developing contexts such as Ethiopia, where energy growth is a key driver of economic transformation and social progress. One of the fundamental steps towards sustainable development for the country is the diversification of the energy mix. Ethiopia remains heavily dependent on hydropower, a situation that is unsustainable in the long term, especially given the increasing severity of climate change. At the same time, it is essential to expand the national electricity grid to ensure universal access to energy, a process that requires careful planning and adequate support. From an investment perspective, critical analysis is needed to ensure the correct distribution of costs among the various economic actors, with a particular focus on supporting the poorest rural population. It is essential that the government carefully manages these impacts, promoting and supporting policies to ensure a fair and inclusive transition.
BAIOCCO, VALERIA
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
3-apr-2025
2023/2024
L'energia è un elemento fondamentale per l'economia moderna e per quasi tutte le attività umane, e l'accesso ad essa è cruciale per lo sviluppo economico e sociale, come riconosciuto dall'Agenda 2030 delle Nazioni Unite. L'Africa deve far fronte a sfide energetiche rilevanti nonostante la ricchezza delle sue risorse. Nel 2025, 600 milioni di persone saranno ancora prive di accesso all'elettricità, mentre 970 milioni utilizzeranno soluzioni inquinanti per cucinare. L'inadeguatezza delle infrastrutture energetiche frena lo sviluppo economico, con il continente che, pur ospitando il 17% della popolazione mondiale, rappresenta solo il 6% della domanda energetica globale. Questa ricerca analizza le interconnessioni tra lo sviluppo del settore energetico e la crescita economica, con un focus sull’Etiopia. La metodologia adottata integra la modellizzazione dei sistemi energetici, un approccio ingegneristico essenziale per analizzare e prevedere l’evoluzione del mix energetico, con l’analisi di impatto multisettoriale, un metodo economico che, attraverso l’analisi degli shock, valuta gli effetti dei cambiamenti nel settore energetico sul contesto economico e ambientale. I risultati evidenziano che l'integrazione di questi due modelli offre una visione completa e realistica delle sfide e delle opportunità legate allo sviluppo energetico. Mentre la modellizzazione energetica consente di definire le necessità di investimento e i requisiti infrastrutturali, l’analisi multisettoriale valuta l’impatto dell’espansione energetica sulle dinamiche economiche, oltre il semplice consumo di elettricità. Questo approccio è particolarmente rilevante in contesti in rapido sviluppo come l'Etiopia, dove la crescita energetica è un fattore chiave per il progresso economico e sociale. Uno dei passi fondamentali verso lo sviluppo sostenibile del paese è la diversificazione del mix energetico. L'Etiopia risulta fortemente dipendente dall'energia idroelettrica, una situazione insostenibile nel lungo periodo, data la crescente gravità dei cambiamenti climatici. Allo stesso tempo, è essenziale espandere la rete elettrica nazionale per garantire l'accesso universale all'energia, un processo che richiede un'attenta pianificazione e un adeguato supporto. Dal punto di vista degli investimenti, è necessaria un'analisi critica per garantire la corretta distribuzione dei costi tra i vari attori economici, con particolare attenzione al sostegno della popolazione più povera. È essenziale che il governo gestisca attentamente questi impatti, promuovendo politiche che garantiscano una transizione equa e inclusiva.
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