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Comprender la irradiación solar y el potencial solar en Nigeria

La irradiancia solar es la energía por unidad de área recibida del sol como radiación electromagnética dentro del rango de longitud de onda del instrumento de medición, típicamente medida en kilovatios-hora por metro cuadrado (kWh/m2) en la industria solar. Comprender la irradiación solar es fundamental para desbloquear el potencial solar en el "Gigante de África", Nigeria.

Conceptos básicos: la geografía, el clima y la irradiación solar de Nigeria

Aprender sobre la irradiación solar de Nigeria requiere una comprensión general de su geografía y clima.

Como país de África occidental, Nigeria es ubicado entre latitudes 4°-14°N y longitudes 3°-15°E, cubriendo un área de alrededor de 923,768 km2. El clima del país es generalmente clasificado como monzón tropical en el sur, sabana tropical en la mayor parte de las regiones centrales, y saheliano cálido y semiárido en el norte.

Con más detalle, las temperaturas y la humedad del sur de Nigeria mantenerse relativamente constante durante todo el año. Las temperaturas medias mínimas mensuales en esta región son de alrededor de 20 ℃, mientras que las cifras máximas medias mensuales alcanzan los 33 ℃. Por el contrario, las temperaturas del norte de Nigeria varían considerablemente. En la ciudad norteña de Maiduguri, la temperatura máxima media mensual puede superar los 38 ℃ durante los meses cálidos. Al mismo tiempo, el centro de Nigeria es conocido por sus distintas estaciones secas y lluviosas. Su estación seca generalmente se extiende de noviembre a marzo, mientras que la estación lluviosa ocurre entre abril y octubre.

Sistema de techo solar en zonas rurales de Nigeria

Como todos sabemos, la generación de energía solar está muy influenciada por el clima, pero comprender su efecto requiere un estudio exhaustivo basado en la ubicación, las configuraciones e incluso el estado operativo del proyecto. A diferencia de esto, la irradiación solar hace la mayoría de los trabajos y brinda a los desarrolladores de proyectos una imagen clara del potencial solar en una región.

Un papel 2015 Los datos de irradiancia solar diaria estudiados durante 26 años (1984–2009) medidos desde satélites en 25 ubicaciones en Nigeria muestran que los mapas de contorno de la irradiancia solar diaria promediada y el índice de claridad sobre las ubicaciones indican que existe una variación notable de norte a sur. El índice más alto de irradiación solar y claridad se puede encontrar en el cuerno norte de los mapas, mientras que disminuye gradualmente a medida que avanza hacia el sur.

Una investigación de 2020 analizó los datos obtenidos en un intervalo de 5 minutos durante un período de un año. Los hallazgos revelan que la irradiación solar en el norte de Nigeria cae en el rango de 5.62-7.01 kWh/m2, mientras que en el sur, el rango es de 3.54-5.43 kWh/m2, lo que sugiere que las ubicaciones del norte de Nigeria tienen una mayor irradiación solar que las del sur.

Un estudio 2019 llevó una investigación similar al siguiente nivel, que examinó la irradiación solar de tres ubicaciones típicas (que representan tres zonas climáticas en Nigeria, respectivamente) y las correlacionó con la misma demanda de proyectos solares. Los resultados indican que la ciudad norteña de Maiduguri tiene la irradiación solar diaria promedio más alta y requiere el costo más bajo para desarrollar el proyecto diseñado.

Irradiación horizontal global en Nigeria

Hoy en día, empresas como Solargis utilizan imágenes y datos satelitales de alta calidad y los combinan con una metodología de análisis avanzada para proporcionar a los desarrolladores de proyectos soluciones de software y datos de recursos solares profesionales. El último estudio sobre el potencial de energía fotovoltaica global, que aprovechó la experiencia de Solargis, presenta ambos la irradiación normal directa y la irradiación horizontal global de Nigeria, en función de las cuales se evalúan el potencial fotovoltaico práctico (representado por PVOUT) y el potencial fotovoltaico económico (calculado para plantas de energía fotovoltaica montadas en tierra a gran escala y descrito por LCOE). Los resultados muestran que Nigeria tiene una irradiación solar teórica media de 5.44 kWh/m2 y PVOUT de 4.30 kWh/kWp.

Descripción general: desarrollo solar en Nigeria

Según las estadísticas del Banco Mundial, la población de Nigeria había alcanzado 213.4 millones de a partir de 2021, ocupando el puesto número 1 en África y el número 7 en el mundo. Su PIB (PPA) en 2022 fue de alrededor 2,022.89 millones de dólares, ocupando el puesto número 1 en África y el puesto 18 a nivel mundial. Las autoridades mantienen una estimación relativamente optimista sobre la tasa de crecimiento promedio del PIB para el período de 2023 a 2024 al 3.3%, en la era post-COVID y bajo el entorno socioeconómico fluctuante.

Estado de energía actual

"Mejorar el acceso y la confiabilidad de la energía es clave para reducir la pobreza y desbloquear el crecimiento económico". A pesar de que la electricidad constituye la base del desarrollo económico, la tasa de acceso a la electricidad de Nigeria en 2020 se mantuvo al 55.4%, con una brecha significativa entre las zonas rurales y urbanas (83.9% vs. 24.6%).

Se ha demostrado que la dependencia de la electricidad tradicional de combustibles fósiles es costosa e inestable, atribuida a los precios de la energía en aumento y fluctuantes, el despliegue ineficiente, los altos costos de mano de obra y de infraestructura, así como las crecientes amenazas para el clima. Según informes recientes, los nigerianos pueden experimentar un aumento de más del 40% en las tarifas eléctricas. a partir de julio xnumx debido a los altos precios actuales del gas. 

Capacidad y desarrollo solar

Hoy, el 80% de la generación de energía en Nigeria proviene del gas, mientras que la capacidad solar solo representa una pequeña parte. Conocidos por las ventajas de un LCOE relativamente bajo, un despliegue eficiente en áreas remotas, una gran capacidad para mejorar la resiliencia de la electricidad (especialmente cuando se combina con el almacenamiento) y respeto por el medio ambiente, tanto los institutos internacionales como el gobierno de Nigeria han lanzado una serie de iniciativas y programas solares para aumentar la participación de la energía solar e impulsar la electrificación.

El Fondo de Energía Sostenible para África (SEFA) del Banco Africano de Desarrollo ofrece asistencia técnica e instrumentos financieros en condiciones favorables para eliminar barreras al despliegue de energía solar y renovables. La asociación liderada por el gobierno de EE. UU. Power Africa reúne recursos colectivos para aumentar el acceso a la energía a través de energías renovables en el África subsahariana, incluida Nigeria. Con el apoyo de esta iniciativa, se han instalado una serie de minirredes solares y cientos de sistemas solares domésticos en muchos de los lugares más necesitados del país.

A lo largo de los años, el gobierno de Nigeria también se ha comprometido a acelerar el desarrollo de la energía solar. Por nombrar algunos, en 2021, el gobierno de Nigeria lanzó la Energía Solar Naija (SPN) para ampliar el acceso a la electricidad proporcionando cinco millones de sistemas solares domésticos fuera de la red así como facilitar la fabricación solar local y crear 250,000 nuevos puestos de trabajo en el sector energético. Además, el Banco Central de Nigeria (CBN) presentó su fondo de intervención solar para fomentar el desarrollo de diversas soluciones fuera de la red.

A la luz de la alta irradiación solar de Nigeria, una autoridad estadounidense calculó que el país tiene alrededor de 427 GW del potencial solar. Mientras que un informe titulado Hoja de ruta de energía renovable para Nigeria estimado que Se pueden producir 5 GW y 25 GW de energía solar a gran escala para 2030 y 2050, respectivamente; en cuanto al sistema solar fuera de la red, se espera que proporcione 13 GW para 2030 y 29.5 GW para 2050.

Palabras finales y algunas notas

Todos los esfuerzos existentes y varias proyecciones alentadoras se basan en las impresionantes cifras de irradiación solar de Nigeria y los costos reducidos de los componentes solares. Sin embargo, la irradiación solar precisa en un sitio en particular debe examinar sus alrededores y los factores geográficos específicos del sitio; mientras tanto, se deben llevar a cabo más medidas para reducir aún más los costos.

Como mercado solar emergente, Nigeria necesita un marco sistemático para mejorar su desarrollo solar. Persisten muchos desafíos al explorar la adopción solar, uno de los cuales es acceso a financiación suficiente. Para nuestro placer, se ofrecen cada vez más opciones de financiamiento útiles para facilitar la adopción de la energía solar, como acuerdos de compra de energía (PPA) y energía solar de pago por uso. Además, se está implementando una gran cantidad de aplicaciones solares a pequeña escala sin altos costos iniciales, como sistemas solares domésticos, para acelerar el proceso de electrificación. Asequible alumbrado público solar y las bombas de riego con energía solar también son populares entre las empresas.

En segundo lugar, Nigeria necesita desarrollar su cadena de valor solar nacional para seguir cosechando beneficios de la energía solar, contribuyendo a reducir la dependencia de la importación de equipos, estabilizando el suministro y, lo que es más importante, reduciendo los costos y mejorando la competitividad de la energía solar.

Teniendo en cuenta sus inspiradores datos de irradiación solar junto con la fuerte demanda de desarrollo socioeconómico, el potencial solar en Nigeria puede considerarse como enorme. Sin embargo, se necesitan enfoques más personalizados y cooperación transnacional para desbloquear el potencial y estimular el crecimiento.

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