Quanto costa davvero la scarsa alimentazione della Nigeria e come un sistema ibrido potrebbe funzionare per le imprese

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La Nigeria deve affrontare la triplice sfida di fornire un'alimentazione affidabile,
ridurre le emissioni di gas serra e mantenere l'energia accessibile ai consumatori.

La disponibilità di elettricità in Nigeria è peggiorata negli anni. Il paese non è stato in grado di soddisfare la domanda a causa delle sue politiche, normative e gestione delle operazioni. La sua incapacità di fornire energia adeguata e affidabile è ben documentata, in particolare il suo impatto sull'economia.

I suoi settori commerciale e industriale sono diventati fortemente dipendenti dall'energia autoprodotta, utilizzando generatori a benzina e diesel. Ciò rappresenta quasi la metà di tutta l'elettricità consumata.

La carenza di energia elettrica affidabile in Nigeria è un freno alla crescita economica del paese. Il paese ha bisogno di diversificare la sua economia al di là delle entrate del petrolio e del gas, perché quel mercato è volatile. Ma se il settore privato assetato di energia investisse di più nell'auto-generazione per renderlo possibile, l'inquinamento aumenterebbe. Un aumento dell'autoproduzione aumenterebbe le emissioni di gas serra.

Esiste un'ampia letteratura sulle soluzioni energetiche che potrebbero fornire un'alimentazione affidabile. Ma la maggior parte si è concentrata su sistemi su piccola scala come l'energia solare per le case rurali. C'è ancora bisogno di energia nelle aree urbane, non solo per l'illuminazione delle case ma per alimentare le operazioni commerciali e industriali.

Abbiamo cercato di colmare questa lacuna esaminando la fattibilità economica e ambientale delle soluzioni di generazione di energia ibrida off-grid per i centri commerciali urbani. Abbiamo cercato soluzioni convenienti, affidabili e sostenibili. Abbiamo preso in considerazione il fatto che un approvvigionamento inaffidabile impone costi indiretti alle persone. Il nostro lavoro suggerisce che una combinazione di tecnologie per la generazione di energia potrebbe aiutare ad affrontare la triplice sfida della Nigeria.

Abbiamo esaminato 40 centri commerciali nella capitale, Abuja, per stabilire le loro attività più comuni. Questo ha informato le proiezioni della domanda di carico. Abbiamo quindi modellato un unico centro commerciale adatto a queste attività. Abbiamo scoperto che la maggior parte delle attività in questi centri commerciali erano boutique, cyber caffè, saloni, sartoria e negozi di alimentari. I generatori di benzina su piccola scala servivano la maggior parte dei punti vendita in ogni officina.

Abbiamo anche intervistato tre imprenditori dei settori commerciale, dell'istruzione e dell'intrattenimento, che ci hanno raccontato di più sui costi economici, sociali e ambientali di un'alimentazione inaffidabile.

Costi economici e sociali

Un intervistato nel settore commerciale ha discusso dell'impatto dell'inaffidabilità dell'elettricità sulla performance aziendale. Gestisce un salone di toelettatura maschile. Ha detto che non poteva far funzionare i condizionatori d'aria per lunghi periodi e il calore ha influito sulla sua produttività aziendale.

Nel settore dell'istruzione, il nostro intervistato ha evidenziato la quantità di tempo speso per la navetta della scuola e dei centri commerciali per garantire che i materiali didattici siano sempre disponibili per gli studenti. Quando l'alimentazione è spenta, questi centri sono i luoghi più economici per produrre materiali didattici cartacei.

E l'intervistato del settore dell'intrattenimento ha detto che il suo fatturato è stato dimezzato quando l'alimentazione è stata spenta. Essere un musicista e produttore di dischi musicali nell'era digitale significa che tutto nel processo creativo e di distribuzione della musica è online e dipende dall'alimentazione.

Nel valutare l'impatto dell'inaffidabilità dell'elettricità sulla qualità della vita, l'intervistato del settore commerciale ci ha permesso di tracciare il legame tra alimentazione elettrica, redditività aziendale e stress personale. Le preoccupazioni finanziarie possono avere un impatto sulla salute mentale e fisica. Abbiamo sentito parlare dello stress di aggirare la situazione dell'alimentazione elettrica. In particolare, l'interruzione del sonno causata dal dover recuperare il lavoro al di fuori dell'orario normale. La situazione dell'alimentazione elettrica ha un impatto anche sul settore sanitario. Soprattutto, nella fornitura di servizi sanitari.

L'alimentazione inaffidabile ha anche un costo ambientale. I generatori a benzina e diesel aumentano l'inquinamento, con un impatto negativo sul cambiamento climatico e sulla salute umana. A sua volta, il danno ambientale può comportare la perdita di posti di lavoro agricoli.

Sforzi nazionali di elettrificazione

Le iniziative di elettrificazione della Nigeria hanno favorito l'espansione di sistemi di alimentazione centralizzata per soddisfare la domanda di energia urbana e sistemi di alimentazione decentralizzati per le aree rurali. Un tale approccio potrebbe ancora lasciare una carenza di elettricità nelle aree urbane a causa del continuo movimento di persone dalle aree rurali a quelle urbane alla ricerca di una migliore qualità della vita. Estendere la portata dell'elettricità dei sistemi centralizzati potrebbe essere costoso, in particolare per soddisfare la domanda della nuova popolazione urbana.

La soluzione più pratica per l'accesso all'elettricità a livello nazionale è la combinazione di sistemi di alimentazione centralizzati e decentralizzati. Queste soluzioni fornirebbero idealmente un'alimentazione ininterrotta, avrebbero costi di esercizio economici e sarebbero rispettose dell'ambiente.

Il nostro caso di studio sui centri commerciali ha raggiunto tutti e tre gli obiettivi con un sistema che combinava tecnologie di generazione di energia (fonti rinnovabili e non rinnovabili). I risultati hanno inoltre suggerito che l'energia in eccesso generata da questi sistemi può fornire elettricità ad altri settori, comprese le aree residenziali.

Il modello di soluzione era un sistema di alimentazione ibrido solare-fotovoltaico integrato senza accumulo di batterie.

Il sistema funziona con l'energia solare per una media di sei ore al giorno. Il fotovoltaico è la tecnologia di energia rinnovabile preferita per la Nigeria a causa dell'abbondante luce solare. Per le altre 18 ore della giornata vengono utilizzati generatori diesel e benzina. Il solare fotovoltaico e un generatore diesel soddisfano la domanda di carico giornaliera media e massima. Il generatore a benzina soddisfa la richiesta giornaliera di basso carico. Il sistema richiede da uno a tre mesi per essere installato, direttamente dove è necessario. È modulare e scalabile e mette la sicurezza energetica nelle mani di famiglie e aziende. Possono monitorare i costi energetici, i risparmi e le emissioni.

Nel nostro modello, il sistema ha soddisfatto il 56% della domanda totale di energia del centro commerciale dal solare fotovoltaico e il resto dai generatori. Si presumeva che il sistema sarebbe stato sottoposto a manutenzione quattro volte l'anno per evitare tempi di inattività non pianificati.

I costi operativi sono stati ridotti al minimo soddisfacendo la maggior parte della domanda giornaliera con il solare fotovoltaico. Ciò ha anche contribuito a ridurre l'inquinamento ambientale.

Il nostro studio mostra che un tale sistema ibrido può aiutare la Nigeria ad affrontare la sua tripla sfida di alimentazione inaffidabile, inquinamento e costo economico dell'elettricità per le imprese e le famiglie. Ma affinché una tale soluzione possa alimentare le aree residenziali e le comunità dall'energia in eccesso, il governo dovrebbe creare un ambiente favorevole.

Modifiche alla politica

Il mercato dell'elettricità dovrebbe essere strutturato per rendere possibile lo scambio di energia. È qui che un produttore di energia autonomo può vendere l'energia in eccesso a una proprietà residenziale, ad esempio, a un prezzo concordato tra acquirente e venditore.

Al momento, chiunque generi più di 1MW di elettricità necessita di una licenza per la generazione di energia per scambiare legalmente energia. Un benchmark più realistico sarebbe di circa 10 MW, in modo che le licenze non diventino un ostacolo burocratico.

Sarebbero necessarie politiche energetiche e quadri normativi efficaci per guidare gli sforzi di mitigazione del cambiamento climatico e il commercio di energia.