Estudio de viabilidad de la electrificación de una comunidad en Camerún

Abstract

Para proporcionar acceso a la electricidad universal, los sistemas off-grid, renovables y descentralizados desempeñan un papel crucial. Si bien la extensión de la red eléctrica es importante para las áreas urbanas, los sistemas of-grid y mini-red suponen la solución más limpia y de menor coste para las zonas rurales. Camerún es un país del África subsahariana ubicado en el Golfo de Guinea. Es la mayor potencia económica de la Comunidad Económica y Monetaria de África Central (CEMAC) y la más poblada, con 25 millones de habitantes. El 54 % de las personas vive en zonas urbanas y el 46 % en zonas aisladas. Solo el 48 % de la población total tiene acceso a la electricidad, y solo el 23 % tiene acceso en las zonas rurales. Los proyectos de electrificación de áreas remotas alejadas de la red elétrica (off-grid), se benefician de la adopción de una perspectiva de sistema multienergético, ya que abordan todas las necesidades de energía, no solo para iluminación y apliaciones eléctricas, sino también para calefacción y cocina mediante una combinación de vectores de energías renovables. Para proporcionar acceso a la electricidad universal, los sistemas off-grid, renovables y descentralizados desempeñan un papel crucial. Si bien la extensión de la red eléctrica es importante para las áreas urbanas, los sistemas of-grid y mini-red suponen la solución más limpia y de menor coste para las zonas rurales. Camerún es un país del África subsahariana ubicado en el Golfo de Guinea. Es la mayor potencia económica de la Comunidad Económica y Monetaria de África Central (CEMAC) y la más poblada, con 25 millones de habitantes. El 54 % de las personas vive en zonas urbanas y el 46 % en zonas aisladas. Solo el 48 % de la población total tiene acceso a la electricidad, y solo el 23 % tiene acceso en las zonas rurales. Los proyectos de electrificación de áreas remotas alejadas de la red elétrica (off-grid), se benefician de la adopción de una perspectiva de sistema multienergético, ya que abordan todas las necesidades de energía, no solo para iluminación y apliaciones eléctricas, sino también para calefacción y cocina mediante una combinación de vectores de energías renovables. La producción eléctrica del pais proviene en un 76% de energía hidráulica. Esta gran dependencia hidroelétrica provoca numerosos apagones debido a las variaciones de caudal durante las largas épocas de seqúia. El potencial de energía hidroeléctrica de Camerún es el segundo más grande del África subsahariana. Ademas, a dia de hoy, aún hay regiones del país que no han sido explotadas. Además del enorme potencial en energía hidroeléctrica, Camerún tiene un gran potencial de energía solar con una radiación solar media de 4.9 kW / m2 por día. Esta fuente de energía renovable moderna representa una buena alternativa al problema de la escasez de suministro durante las estaciones secas ya que la combinación de ambas solventa la dependencia eléctrica de la energía hidroeléctrica. El Centro Comunitario sobre el que se centra este proyecto, Akak-Bitetele, está ubicado en el Distrito de Endom, a 150 km de la capital Yaundé. La comunidad tiene alrededor de 2000 habitantes, con una economía pobre pero no indigente, basada principalmente en la agricultura. Sin embargo, las condiciones generales de vida, a pesar de no tener la gravedad de otras regiones de los países africanos, presentan 2 Resumen varias dificultades. Estas dificultades son entre otras, enfermedades comunes y difíciles rutas de acceso durante las estaciones lluviosas. El profesor Sotgia del Politécnico di Milano ha llevado a cabo diversos proyectos de cooperación con la comunidad y ha puesto en contacto al departamento de energía de la universidad para el desarrollo de este proyecto. El objetivo de este proyecto es realizar el estudio de viabilidad del proyecto de electrificación del centro comunitario. Para ello es necesario cumplir con dos objetivo parciales. El primero, realizar un diseño robusto de la micro-red electrica, y el segundo, abordar y minimizar la incertidumbre mediante el uso de modelos 3 Resumen estocásticos para la evaluación de la demanda y análisis de sensibilidad para para las fuentes renovables y costes de los componentes. El uso de programas de modelización ha jugado un papel importante en el propósito de este proyecto. Como se ha dicho, para enfrentar el desafío de la incertidumbre, los modelos estocásticos permiten encontrar un compromiso entre coste y fiabilidad. Los programas que se han utilizado han sido desarrollados por el grupo SESAM (Suistanable Energy Systems Analysis and Modelling), perteneciente al departamento de energía del Politecnico di Milano. El proyecto se ha llevado a cabo realizando, en primer lugar, la evalución la demanda de energía a través de la recopilación de datos in situ mediante encuestas y utilizando un modelo estocástico de código abierto para generar múltiples perfiles de demanda de energía. Seguido por el diseño de la micro-red eléctrica óptima. Se comparan distintas posibles soluciones: dos basadas unicamente en energía fotovoltaica o micro-hidroeléctrica y otra basada en la combinación de ambas. Para ello se ha utilizado un modelo de programación lineal que permite encontrar la solución económica óptima que satisface las necesidades energéticas de la comunidad.