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Title Solar electrification to improve power access in urban areas in developing countries at no additional cost: case study of Nigeria
Full text http://hdl.handle.net/10451/49745
Date 2020
Author(s) Babajide, Abisoye
Contributor(s) Brito, Miguel Centeno
Abstract O acesso à eletricidade está associado à melhoria dos meios de subsistência, educação, saúde, crescimento económico e redução geral da pobreza. A grande maioria das pessoas que vivem sem, ou com acesso não fiável, a energia elétrica encontra-se na África subsaariana e sudeste asiático. Apesar de ser a maior economia de África, a Nigéria sofre de problemas graves de cortes frequentes de energia, obrigando muitos residentes a procurar opções de auto-geração, sobretudo geradores a diesel, com custos de investimento inicial relativamente baixo, mas que trazem riscos à saúde e ao meio ambiente. Uma alternativa viável são os sistemas fotovoltaicos; no entanto, o investimento inicial é muito maior em comparação com os geradores a diesel, criando uma barreira para muitos nigerianos. A primeira parte desta tese explora a opção de geração de eletricidade solar em ambiente urbano, mais limpa e mais acessível, aumentando o acesso fiável a eletricidade e reduzindo, ou eliminando, o uso de geradores a diesel. Propõe-se um caminho para a implementação em larga escala de sistemas fotovoltaicos domésticos em ambiente urbano, com o custo coberto pela poupança de combustível, possibilitado por uma política eficaz que melhora o acesso a opções de financiamento. Aproveitando dados reais de uma campanha de monitorização de consumo de eletricidade em Lagos, o centro comercial da Nigéria, os resultados mostram uma oportunidade para reduzir ou eliminar o uso de geradores a diesel aplicando a poupança de custos de combustível para financiar sistemas fotovoltaicos. A segunda parte desta tese trata do setor comercial, que tem sido significativamente prejudicado pela pouca disponibilidade de eletricidade confiável. Quase metade das empresas na Nigéria identificou a eletricidade como um grande obstáculo, com mais de um quarto delas apresentando a eletricidade como maior obstáculo. As perdas comerciais devido a interrupções elétricas são significativas, com perdas médias estimadas de cerca de 16% das vendas anuais. A falta de acesso a eletricidade confiável é um dos maiores desafios para o crescimento económico na Nigéria. É proposto um meio de fornecer energia ao setor comercial através de eletrificação solar por enxame (swarm). É descrita uma estrutura conceitual para o uso de uma rede distribuída composta de sistemas fotovoltaicos domésticos ligados à rede como uma opção viável para fornecer ao setor comercial um acesso mais confiável à eletricidade. Finalmente, são abordadas as implicações de política para o setor comercial com mais opções de eletrificação, implicações que incluem um forte impacto económico e a expansão e criação de novas indústrias. - Access to electricity has been linked to improved livelihood, education, health, economic growth, and overall poverty reduction. The vast majority of people living without electricity or unreliable electricity access are concentrated in sub-Saharan Africa and South Asia. Despite being the largest economy in Africa, Nigeria suffers from severe power outages, forcing many residents to seek self-generation options. By far, the most adopted option has been diesel generators that have a relatively low initial investment cost but carry health and environmental risks. A viable alternative is solar photovoltaic systems; however, the initial investment is much higher compared to diesel generators, creating a barrier for many Nigerians. Part one of this thesis addresses making cleaner electricity generation through solar PV systems more attainable, increasing access to more reliable electricity, and reducing or eliminating the use of diesel generators. It proposes a pathway for securing residential solar PV systems with the cost covered through fuel savings and enabled by an effective policy that improves access to financing options. Leveraging real data from a monitoring campaign in Lagos, the commercial hub of Nigeria, results show an opportunity to reduce or eliminate the use of diesel generators by applying fuel cost savings to finance solar PV systems. The second part of this thesis addresses Nigeria's commercial sector, which has been significantly hampered due to the poor availability of reliable electricity. Nearly half of the firms doing business in Nigeria have identified electricity as a major constraint, with over a quarter of them listing electricity as their biggest obstacle. The business losses due to electrical outages are significant, with losses averaging about 16% of annual sales. The lack of access to reliable electricity is one of the biggest challenges to economic growth in Nigeria. A means of powering the commercial sector in Nigeria using urban swarm electrification is proposed. This thesis outlines a conceptual framework for using a distributed network made up of grid-connected home solar PV systems as a viable option for providing the commercial sector with more reliable access to electricity. It further addresses the policy implications for the commercial sector with the enablement of more electrification options, implications that include strong economic impact, and the expansion and creation of new industries.
Subject(s) energia renovável (ER); países em desenvolvimento; sistema solar doméstico (SHS); geração da eletricidade; rede distribuída; micro-redes; renewable energy (RE); developing countries; solar home system (SHS); electricity generation; distributed network; Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências da Terra e do Ambiente
Language eng
Type of publication doctoralThesis
Rights openAccess
Identifier 101575548
Repository Lissabon - University of Lissabon
Added to C-A: 2022-01-10;14:13:53