Electricty demand and supply scenario analysis for nigeria using long range energy alternatives planning

Abstract

Elektrik arz ve talebi tahmini, elektrik kesintileri gibi elektrik sektöründeki sorunların çözümünde çok önemli bir araçtır. Bu çalışmada düşük veri gereksinimleri nedeniyle uzun vadeli enerji planlama sistemi olan LEAP modeli ile Nijerya için 2010-2040 yılları arasında elektrik arz ve talep tahminleri gerçekleştirilmiştir. Normal Gelişim (BAU), Enerji Korunumu (EC) ve Yenilenebilir Enerji (REN) olacak şekilde üç senaryo incelendi. Bu üç senaryo, elektrik arz ve talebi, çevreye olan etkileri ve maliyetleri açısından incelendi. BAU senaryosu, gelecekteki eğilimlerin geçmişteki eğilimleri izleyeceğini varsaymıştır. EC senaryosu, elektriğin verimli kullanılması ve iletim ve dağıtım kayıplarının azaltılması üzerine kurulmuştur. EC senaryosunda, verimli elektrik aletleri verimsizlerin yerine geçerek elektrik talebini önemli ölçüde azaltacaklardır. Diğer tarafran, REN senaryosu rüzgar, güneş, hidro ve biyoenerji gibi yenilenebilir enerji kaynaklarındaki çeşitliliğe bağlı elektrik üretimi üzerine kurulmuştur. Bu üç senaryonun sonuçları analiz edildiğinde, maliyetler açısından en rekabetçi senaryo, en düşük yatırım maliyetine (BAU senaryosundan 44.2 milyar dolar daha düşük) ve sabit gidere (BAU seneryosundan 15 milyar dolar daha düşük) sahip olan EC senaryosudur. EC senaryosu aynı zamanda 1004.8 milyon ton eşdeğer CO2 ile en çok sera gazı emisyonuna (GHG) sahip ikinci senaryodur. REN senaryosu, üç senaryo arasından 134.62 milyon ton eşdeğer CO2 ile en az GHG emisyonu miktarına sahip ama yüksek yatırım maliyeti (BAU senaryosundan 56.3 milyar dolar daha yüksek) ve yüksek sabit gideri (BAU senaryosundan 4.1 milyar dolar daha yüksek) ile en pahalı olan senaryodur. EC senaryosu, BAU senaryosuna göre yüzde 28.96 daha az karbon emisyonuna sahip (1,414.5 milyon ton eşdeğer CO2), üç senaryo arasında en düşük maliyetli senaryodur. Nijerya'nın karşı karşıya bulunduğu ekonomik büyüme ve artmakta olan elektrik talebi gözönüne alındığında, EC senaryosu üretilen senaryolar arasında en gerçekçi ve uygulaması en uygun senaryo olarak gözükmektedir.

Electricity demand and supply forecasts are very important tools for determining solutions to the problems in the electricity sector such as power outages. The Long Range Energy Alternatives Planning (LEAP) energy model was used for this study because of its low data requirements. The forecast for electricity demand and supply for Nigeria was carried out from 2010-2040. Three scenarios were generated which include Business as Usual (BAU), Energy Conservation (EC) and Renewable Energy (REN). The three scenarios were analyzed based on their electricity demand and supplies, environmental impact and costs. The BAU scenario assumed that trends in the future will follow past trends. The EC scenario was generated based on efficient usage of electricity and reduction of transmission and distribution losses. In the EC scenario, efficient electrical appliances will phase out the non-efficient ones, which reduced the electricity demand significantly. On the other hand, the REN scenario is based on the concept of harnessing renewable energy resources such as wind, solar, hydro, and biomass for electricity generation. Results of the cost analysis of the three scenarios shows that the most competitive scenario in terms of cost is the EC scenario, which has the least capital cost (44.2 billion USD less than the BAU scenario) and fixed costs (15 billion USD less than the BAU scenario) of the three scenarios but has the second largest quantity of Green House Gas (GHG) emissions of 1,004.8 million tons of CO2eq. The REN scenario has the least GHG emissions among the three scenarios at 114.79 million tons of CO2eq but is the most expensive scenario to implement because of its high capital (56.3 billion USD more the BAU) and fixed costs (4.1 billion USD more than the BAU scenario). The EC scenario has 28.96 % less carbon emissions than the BAU scenario (1,414.5 million tons of CO2eq) and has the least cost among the three scenarios. As a result of the current economic challenge faced by Nigeria and a growing electricity demand, the EC scenario is the most realistic and suitable scenario to be implemented among the scenarios that were generated.