Vés al contingut (premeu Retorn)

Recerca

Prospects of distributed electricity generation and services based on small scale biomass systems in Ghana

Autor: Pol Arranz Piera - 3 de desembre de 2018 - Director: Enrique Velo Garcia - Programa de doctorat de Sostenibilitat

RESUM:

L'accés a l'energia és crucial per al benestar humà, no es pot concebre cap activitat residencial, comercial o industrial sense subministrament d'energia. Alhora, la dependència actual dels combustibles fòssils i els seus efectes negatius sobre el clima global reclamen alternatives urgents. La situació a l'Àfrica Subsahariana és punyent: més de la meitat de la població, principalment rural, viu sense accés a serveis elèctrics. Tanmateix, en aquestes zones abunden les restes agrícoles. Tot i que la tecnologia per a la producció d'electricitat a partir de biomassa agrícola avança, la promoció de l’electrificació rural descentralitzada continua sent un repte, especialment en països en desenvolupament com Ghana, atesa la varietat i la complexitat de factors que condicionen l’aprofitament energètic de la biomassa. Aquesta complexitat s'ha tractat en exercicis acadèmics, però amb poca aplicabilitat pràctica per a planificadors d'energia, promotors i inversors. A fi de contribuir a una millor planificació i presa de decisions, aquesta Tesi desplega un marc integral d’anàlisi tenint en compte quatre components (desenvolupament social, organitzatiu/institucional, tècnic, i financer), flexible per adaptar-se a diferents configuracions de subministrament d'energia i escenaris reguladors. Aquest marc s'ha aplicat a tres casos reals a Ghana, recollint dades de camp, modelitzant la viabilitat tecno-econòmica i debatent els resultats amb promotors públics i privats. La primera configuració consisteix en la generació elèctrica a partir de restes agrícoles de petites plantacions rurals, en 14 districtes a Ghana, on s?ha determinat la biomassa disponible i la seva localització per calcular les distàncies màximes que permetrien la rendibilitat de petites centrals elèctriques. Els resultats indiquen que un mínim de 22 a 54 plantacions (de 10 ha. cadascuna) haurien d'agrupar-se per permetre un subministrament de biomassa econòmicament viable a una planta de 1000 kWe. Financerament aquesta inversió no seria viable amb les tarifes actuals d’injecció a xarxa; un increment d’aquesta tarifa en un 25%, o bé una subvenció mínima del 30% del cost d'inversió són necessàries per garantir la viabilitat. La segona configuració se centra en la co- i la tri-generació a partir de restes agrícoles. Els resultats de l’anàlisi tècnic-econòmica mostren que centrals de 600 kW i 1 MW per autogenerar electricitat, calor (per assecar mandioca o de blat de moro) i fred (per refrigerar tomàquets) són factibles, fins i tot aportant un retorn anual mínim del 20% per a inversors externs. A més de l’electricitat, en cas de poder vendre com a mínim un 60% de la calor produïda, es podria pagar entre 29 i 64 USD per tona de biomassa. La consideració de bons de carboni a preus habituals de mercat internacional té poc impacte en els resultats del projecte; si es consideren esquemes més favorables (com els bons de carboni a Suècia), la viabilitat de les plantes de co-i tri-generació a partir de restes agrícoles seria possible fins i tot amb un baix nivell de vendes de calor residual. La tercera configuració tracta el servei elèctric amb microxarxes basades en la gasificació de restes agrícoles de comunitats rurals. Els resultats de l’anàlisi en 5 comunitats mostren que el potencial de generació elèctrica a partir de la biomassa disponible supera la demanda elèctrica projectada. El finançament només a partir d’aportacions privades no seria viable amb les tarifes nacionals de consum elèctric actuals; en canvi, si s’aplica una tarifa de consum igual a la despesa actual en usos equivalents a l’electricitat (p.ex. llanternes i piles, bateries de cotxe), una subvenció del 35% sobre la inversió inicial permetria una taxa interna de retorn del 15% a inversors privats, mentre que un 60% la subvenció permetria una taxa interna de retorn del 25%.Els resultats d'aquesta investigació han estat considerats pels grups d'interès de Ghana dins de la formulació de polítiques i regulacions d'electrificació rural, i perspectives de trigeneració i els minigresos de biomassa també han desencadenat l'interès dels inversors privats internacionals i ghanesos. 


Accés a la tesi