Comprensione dell'irradiazione solare e del potenziale solare in Nigeria

L'irraggiamento solare è l'energia per unità di superficie ricevuta dal sole come radiazione elettromagnetica all'interno dell'intervallo di lunghezze d'onda dello strumento di misura, tipicamente misurata in chilowattora per metro quadrato (kWh/m²) nel settore solare. Comprendere l'irraggiamento solare è fondamentale per sbloccare il potenziale solare nel "Gigante dell'Africa", la Nigeria.

Nozioni di base: la geografia, il clima e l'irraggiamento solare della Nigeria

Conoscere l'irradiazione solare della Nigeria richiede una comprensione generale della sua geografia e del suo clima.

In quanto paese dell'Africa occidentale, la Nigeria lo è situato tra latitudine 4°-14°N e longitudine 3°-15°E, coprendo un'area di circa 923,768 km². Il clima del paese è generalmente classificato come monsone tropicale nel sud, savana tropicale nella maggior parte delle regioni centrali e saheliano caldo e semi-arido nel nord.

Più in dettaglio, le temperature e l'umidità della Nigeria meridionale rimanere relativamente costante durante l'anno. Le temperature medie minime mensili in questa regione sono di circa 20 ℃, mentre le cifre medie massime mensili raggiungono i 33 ℃. Al contrario, le temperature della Nigeria settentrionale variano considerevolmente. Nella città settentrionale di Maiduguri, la temperatura massima mensile media può superare i 38 ℃ durante i mesi caldi. Allo stesso tempo, la Nigeria centrale è nota per le sue distinte stagioni secche e piovose. La sua stagione secca va tipicamente da novembre a marzo, mentre la stagione delle piogge si verifica tra aprile e ottobre.

Come tutti sappiamo, la generazione di energia solare è fortemente influenzata dal clima, ma comprenderne gli effetti richiede uno studio approfondito basato sull'ubicazione, le configurazioni e persino lo stato operativo del progetto. A differenza di ciò, l'irradiazione solare svolge la maggior parte del lavoro e offre agli sviluppatori di progetti un quadro diretto del potenziale solare in una regione.

Una carta 2015 studiato i dati di irradianza solare giornaliera di 26 anni (1984-2009) misurati dai satelliti in 25 località in Nigeria mostra che le mappe di contorno dell'irraggiamento solare giornaliero medio e l'indice di chiarezza sulle località indicano che c'è una notevole variazione da nord a sud. Il massimo indice di irradianza e limpidezza solare si trova al corno settentrionale delle mappe, mentre diminuisce man mano che ci si sposta verso sud.

Una ricerca del 2020 dati analizzati ottenuti in un intervallo di 5 minuti per un periodo di un anno. I risultati rivelano che l'irraggiamento solare nel nord della Nigeria è compreso tra 5.62 e 7.01 kWh/m², mentre al Sud l'intervallo è di 3.54-5.43 kWh/m², suggerendo che le località della Nigeria settentrionale hanno una maggiore irradiazione solare rispetto al sud.

Uno studio 2019 ha portato una ricerca simile al livello successivo, che ha esaminato l'irraggiamento solare di tre località tipiche (che rappresentano rispettivamente tre zone climatiche in Nigeria) e le ha correlate con la stessa domanda di progetto solare. I risultati indicano che la città settentrionale di Maiduguri ha l'irraggiamento solare medio giornaliero più elevato e richiede il costo più basso per sviluppare il progetto progettato.

Al giorno d'oggi, aziende come Solargis utilizzano immagini e dati satellitari di alta qualità e li combinano con una metodologia di analisi avanzata per fornire agli sviluppatori di progetti dati e soluzioni software professionali sulle risorse solari. L'ultimo studio Global Photovoltaic Power Potential, che ha sfruttato l'esperienza di Solargis, presenta entrambi irraggiamento normale diretto e irraggiamento orizzontale globale della Nigeria, in base ai quali vengono valutati il ​​potenziale fotovoltaico pratico (rappresentato da PVOUT) e il potenziale fotovoltaico economico (calcolato per impianti fotovoltaici a terra di grandi dimensioni e descritto da LCOE). I risultati mostrano che la Nigeria ha un'irradiazione solare teorica media di 5.44 kWh/m² e PVOUT di 4.30 kWh/kWp.

Panoramica: sviluppo solare in Nigeria

Secondo le statistiche della Banca mondiale, la popolazione della Nigeria aveva raggiunto 213.4 milioni a partire dal 2021, al primo posto in Africa e al settimo posto nel mondo. Il suo PIL (PPP) nel 1 era di circa $2,022.89 miliardi, al primo posto in Africa e al diciottesimo a livello globale. Le autorità mantengono una stima relativamente ottimistica sul tasso medio di crescita del PIL per il periodo dal 1 al 18 pari al% 3.3, nell'era post-COVID e sotto il fluttuante contesto socioeconomico.

Stato energetico attuale

"Migliorare l'accesso e l'affidabilità del potere è la chiave per ridurre la povertà e sbloccare la crescita economica." Nonostante il fatto che l'elettricità costituisca il fondamento dello sviluppo economico, il tasso di accesso all'elettricità della Nigeria nel 2020 è stato solo pari al% 55.4, con un divario significativo tra aree rurali e urbane (83.9% vs. 24.6%).

La dipendenza dall'elettricità tradizionale a combustibili fossili si è dimostrata costosa e instabile, a causa dell'aumento e della fluttuazione dei prezzi dell'energia, della distribuzione inefficiente, degli alti costi di manodopera e delle infrastrutture, nonché delle crescenti minacce al clima. Secondo recenti rapporti, i nigeriani potrebbero subire un aumento di oltre il 40% delle tariffe elettriche da luglio 1 a causa degli attuali alti prezzi del gas. 

Capacità solare e sviluppo

Oggi, l'80% della produzione di energia in Nigeria proviene dal gas, mentre la capacità solare rappresenta solo una piccola parte. Conosciuti per i vantaggi di un LCOE relativamente basso, un'implementazione efficiente per aree remote, una forte capacità di migliorare la resilienza dell'elettricità (soprattutto se abbinata allo stoccaggio) e la compatibilità ambientale, sia gli istituti internazionali che il governo nigeriano hanno lanciato una serie di iniziative e programmi solari per aumentare la quota del solare e potenziare l'elettrificazione.

Il Fondo per l'energia sostenibile per l'Africa (SEFA) della Banca africana di sviluppo offre assistenza tecnica e strumenti finanziari agevolati rimuovere le barriere alla diffusione del solare e delle energie rinnovabili. La partnership Power Africa, guidata dal governo degli Stati Uniti, riunisce risorse collettive per aumentare l'accesso all'energia attraverso le fonti rinnovabili nell'Africa subsahariana, compresa la Nigeria. Con il sostegno di questa iniziativa, una serie di mini-reti solari e centinaia di sistemi solari domestici sono stati allestiti in molti dei siti più necessari nel paese.

Negli anni, anche il governo nigeriano si è impegnato ad accelerare lo sviluppo dell'energia solare. Per citarne alcuni, nel 2021, il governo nigeriano ha lanciato l'energia solare Naija (SPN) per espandere l'accesso all'elettricità da fornendo cinque milioni di sistemi domestici solari off-grid oltre a facilitare la produzione solare locale e creare 250,000 nuovi posti di lavoro nel settore energetico. Inoltre, la banca centrale nigeriana (CBN) ha introdotto il suo fondo di intervento solare per incoraggiare lo sviluppo di diverse soluzioni off-grid.

Alla luce dell'elevato irraggiamento solare della Nigeria, un'autorità statunitense ha valutato che il paese ha circa 427 GW del potenziale solare. Mentre un rapporto intitolato Renewable Energy Roadmap for Nigeria stimato questo 5 GW e 25 GW di energia solare su scala industriale possono essere prodotti rispettivamente entro il 2030 e il 2050; per quanto riguarda il sistema solare off-grid, si prevede di fornire 13 GW entro il 2030 e 29.5 GW entro il 2050.

Ultime parole e alcune note

Tutti gli sforzi esistenti e le varie proiezioni incoraggianti si basano sugli impressionanti dati sull'irraggiamento solare della Nigeria e sui costi ridotti dei componenti solari. Tuttavia, un'irradiazione solare accurata su un sito particolare dovrebbe esaminare l'ambiente circostante ei fattori geografici specifici del sito; nel frattempo, dovrebbero essere attuate ulteriori misure per ridurre ulteriormente i costi.

In qualità di mercato solare emergente, la Nigeria necessita di un quadro sistematico per migliorare il suo sviluppo solare. Molte sfide persistono quando si esplora l'adozione del solare, una delle quali è accesso a finanziamenti sufficienti. Con nostro piacere, vengono offerte opzioni di finanziamento sempre più utili per facilitare l'adozione del solare, come i contratti di acquisto di energia (PPA) e il solare pay-as-you-go. Inoltre, un gran numero di applicazioni solari su piccola scala senza costi iniziali elevati, come i sistemi solari domestici, vengono implementate per accelerare il processo di elettrificazione. Conveniente lampioni a energia solare e anche le pompe di irrigazione a energia solare sono popolari tra le aziende.

In secondo luogo, la Nigeria deve farlo sviluppare la sua catena del valore solare domestica per raccogliere ulteriormente il benefici dell'energia solare, contribuendo a ridurre la dipendenza dall'importazione di attrezzature, stabilizzando l'offerta e, soprattutto, abbassando i costi e migliorando la competitività del solare.

Considerando i suoi stimolanti dati sull'irraggiamento solare insieme alla forte domanda di sviluppo socioeconomico, il potenziale solare in Nigeria può essere considerato come Enorme. Tuttavia, sono necessari approcci più personalizzati e una cooperazione transnazionale per sbloccare il potenziale e alimentare la crescita.