Понимание солнечного излучения и солнечного потенциала в Нигерии

Солнечная радиация — это энергия на единицу площади, полученная от солнца в виде электромагнитного излучения в диапазоне длин волн измерительного прибора, обычно измеряемая в киловатт-часах на квадратный метр (кВтч/м²) в солнечной промышленности. Понимание солнечного излучения имеет основополагающее значение для раскрытия солнечного потенциала в «гиганте Африки», Нигерии.

Основы: география, климат и солнечное излучение Нигерии.

Изучение солнечного излучения Нигерии требует общего понимания ее географии и климата.

Как западноафриканская страна, Нигерия расположенный между 4–14 ° северной широты и 3 °–15 ° восточной долготы, площадь около 923,768 XNUMX км .². Климат страны такой обычно классифицируется как тропический муссон на юге, тропическая саванна в большинстве центральных регионов и сахелианский жаркий и полузасушливый на севере.

Более подробно о температуре и влажности на юге Нигерии. оставаться относительно постоянным в течение года. Среднемесячные минимальные температуры в этом регионе составляют около 20℃, а среднемесячные максимальные значения достигают 33℃. Напротив, температуры северной Нигерии значительно различаются. В северном городе Майдугури средняя месячная максимальная температура может превышать 38℃ в жаркие месяцы. В то же время Центральная Нигерия известна своими ярко выраженными сухими и дождливыми сезонами. Сухой сезон обычно длится с ноября по март, а сезон дождей — с апреля по октябрь.

Как мы все знаем, на выработку солнечной энергии сильно влияет климат, но понимание его влияния требует тщательного изучения, основанного на местоположении, конфигурациях и даже рабочем состоянии проекта. В отличие от этого, солнечное излучение выполняет большую часть работы и дает разработчикам проекта прямую картину солнечного потенциала в регионе.

Бумага 2015 изученные 26-летние (1984–2009 гг.) данные о ежедневном солнечном излучении, измеренные со спутников в 25 местах в Нигерии, показывают, что контурные карты усредненного дневного солнечного излучения и индекса ясности по этим местам указывают на заметные различия с севера на юг. Наибольший показатель солнечной освещенности и ясности приходится на северный рог карт, а по мере продвижения на юг он постепенно снижается.

Исследование 2020 года проанализированы данные, полученные на 5-минутном интервале в течение одного года. Полученные данные показывают, что солнечное излучение в северной части Нигерии находится в диапазоне 5.62–7.01 кВтч/м.², а на юге - 3.54-5.43 кВтч/м², предполагая, что северные районы Нигерии имеют большее солнечное излучение, чем южные.

Исследование 2019 вывел аналогичное исследование на новый уровень, в ходе которого изучалось солнечное излучение в трех типичных местах (соответственно представляющих три климатические зоны в Нигерии) и сопоставлялось с одним и тем же спросом на солнечные проекты. Результаты показывают, что северный город Майдугури имеет самую высокую среднесуточную солнечную радиацию и требует наименьших затрат на разработку разработанного проекта.

В настоящее время такие компании, как Solargis, используют высококачественные спутниковые изображения и данные и сочетают их с передовой методологией анализа, чтобы предоставить разработчикам проектов профессиональные данные о солнечных ресурсах и программные решения. Последнее исследование Global Photovoltaic Power Potential, в котором использовался опыт компании Solargis, представляет оба прямое нормальное облучение и глобальное горизонтальное облучение Нигерии, на основе которых оцениваются практический фотоэлектрический потенциал (представленный PVOUT) и экономический фотоэлектрический потенциал (рассчитанный для крупномасштабных наземных фотоэлектрических электростанций и описанный LCOE). Результаты показывают, что в Нигерии среднее теоретическое солнечное излучение составляет 5.44 кВтч/м.² и PVOUT 4.30 кВтч/кВтp.

Обзор: развитие солнечной энергетики в Нигерии

Согласно статистике Всемирного банка, население Нигерии достигло 213.4 млн по состоянию на 2021 год занимает первое место в Африке и седьмое место в мире. Его ВВП (ППС) в 1 году составил около 2,022.89 млрд долларов США , занимая 1-е место в Африке и 18-е место в мире. Власти сохраняют относительно оптимистическую оценку средних темпов роста ВВП за период с 2023 по 2024 год. на 3.3%, в эпоху после COVID и в условиях изменчивой социально-экономической среды.

Текущее энергетическое состояние

«Повышение доступности и надежности электроснабжения является ключом к сокращение бедности и обеспечение экономического роста». Несмотря на то, что электричество составляет основу экономического развития, уровень доступа к электроэнергии в Нигерии в 2020 году составлял всего лишь на 55.4%, со значительным разрывом между сельскими и городскими районами (83.9% против 24.6%).

Было доказано, что зависимость от традиционной электроэнергии, работающей на ископаемом топливе, является дорогостоящей и нестабильной из-за роста и колебаний цен на энергию, неэффективного развертывания, высоких затрат на рабочую силу и инфраструктуру, а также растущих угроз для климата. Согласно последним сообщениям, нигерийцы могут столкнуться с повышением тарифов на электроэнергию более чем на 40%. с июля 1 из-за текущих высоких цен на газ. 

Солнечная мощность и развитие

Сегодня 80% электроэнергии в Нигерии приходится на газ, а на солнечную энергию приходится лишь небольшая часть. Международные институты и правительство Нигерии, известные своими преимуществами относительно низкой LCOE, эффективного развертывания в отдаленных районах, сильных возможностей для повышения устойчивости к электричеству (особенно в сочетании с хранением) и экологичности, развернули ряд инициатив и программ по использованию солнечной энергии. увеличить долю солнечной энергии и увеличить электрификацию.

Фонд устойчивой энергетики для Африки (SEFA) Африканского банка развития предлагает техническую помощь и инструменты льготного финансирования для убрать барьеры к использованию солнечной энергии и возобновляемых источников энергии. Партнерство под руководством правительства США Power Africa объединяет коллективные ресурсы для расширения доступа к энергии за счет возобновляемых источников энергии в странах Африки к югу от Сахары, включая Нигерию. При поддержке этой инициативы, ряд солнечных мини-сетей и сотни домашних солнечных систем были установлены во многих наиболее необходимых местах в стране.

На протяжении многих лет правительство Нигерии также стремилось ускорить развитие солнечной энергетики. Чтобы назвать несколько, в 2021 году правительство Нигерии запустила солнечную электростанцию ​​Naija (SPN) для расширения доступа к электроэнергии за счет предоставление пяти миллионов автономных солнечных домашних систем а также содействовать местному производству солнечной энергии и создать 250,000 XNUMX новых рабочих мест в энергетическом секторе. Кроме того, Центральный банк Нигерии (CBN) представил свой фонд вмешательства в солнечную энергетику, чтобы стимулировать разработку разнообразных автономных решений.

В свете высокой солнечной радиации в Нигерии власти США оценили, что в стране около 427 ГВт солнечного потенциала. В то время как отчет под названием «Дорожная карта возобновляемых источников энергии для Нигерии Подсчитано, что 5 ГВт и 25 ГВт солнечной энергии коммунального масштаба могут быть произведены к 2030 и 2050 годам соответственно; что касается автономной солнечной системы, ожидается, что она будет обеспечивать 13 ГВт к 2030 году и 29.5 ГВт к 2050 году.

Заключительные слова и некоторые примечания

Все существующие усилия и различные обнадеживающие прогнозы основаны на впечатляющих показателях солнечного излучения Нигерии и снижении стоимости солнечных компонентов. Однако точное солнечное излучение на конкретном участке должно учитывать его окрестности и конкретные географические факторы этого места; Между тем, необходимо принять дополнительные меры для дальнейшего снижения затрат.

Нигерия как развивающийся рынок солнечной энергетики нуждается в систематической основе для повышения своего развития солнечной энергетики. При изучении использования солнечной энергии сохраняется много проблем, одна из которых доступ к достаточному финансированию. К нашему удовольствию, предлагается все больше и больше полезных вариантов финансирования для облегчения внедрения солнечной энергии, таких как соглашения о покупке электроэнергии (PPA) и солнечная энергия с оплатой по мере использования. Кроме того, для ускорения процесса электрификации развертывается большое количество небольших солнечных приложений без высоких первоначальных затрат, таких как солнечные домашние системы. Доступный уличные фонари на солнечных батареях и ирригационные насосы на солнечной энергии также популярны среди предприятий.

Во-вторых, Нигерия должна развивать внутреннюю цепочку добавленной стоимости солнечной энергии пожинать плоды преимущества солнечной энергии, способствуя уменьшению зависимости от импорта оборудования, стабилизации предложения и, что более важно, снижению затрат и повышению конкурентоспособности солнечной энергетики.

Учитывая вдохновляющие данные о солнечном излучении наряду с высоким спросом на социально-экономическое развитие, солнечный потенциал в Нигерии можно рассматривать как огромный. Однако для раскрытия потенциала и стимулирования роста необходимы более индивидуальные подходы и транснациональное сотрудничество.