Steven KwokA irradiância solar é a energia por unidade de área recebida do sol como radiação eletromagnética dentro da faixa de comprimento de onda do instrumento de medição, normalmente medida em quilowatts-hora por metro quadrado (kWh/m2) na indústria solar. Compreender a irradiação solar é fundamental para desbloquear o potencial solar no "Gigante da África", a Nigéria.
Noções básicas: A geografia, clima e irradiação solar da Nigéria
Aprender sobre a irradiação solar da Nigéria requer uma compreensão geral de sua geografia e clima.
Como um país da África Ocidental, a Nigéria é localizado entre latitudes 4°-14°N e longitudes 3°-15°E, cobrindo uma área de cerca de 923,768 km2. O clima do país é geralmente classificado como a monção tropical no sul, a savana tropical na maior parte das regiões centrais e o Sahel quente e semi-árido no norte.
Mais detalhadamente, as temperaturas e umidade do sul da Nigéria permanecer relativamente constante ao longo do ano. As temperaturas mínimas mensais médias nesta região estão em torno de 20℃, enquanto as máximas médias mensais chegam a 33℃. Em contraste, as temperaturas do norte da Nigéria variam consideravelmente. Na cidade de Maiduguri, no norte, a média da temperatura máxima mensal pode exceder 38℃ durante os meses quentes. Ao mesmo tempo, a Nigéria Central é conhecida por suas distintas estações secas e chuvosas. Sua estação seca geralmente vai de novembro a março, enquanto sua estação chuvosa ocorre entre abril e outubro.
Como todos sabemos, a geração de energia solar é muito influenciada pelo clima, mas compreender seu efeito requer um estudo minucioso baseado na localização, configurações e até estado operacional do projeto. Ao contrário disso, a irradiação solar faz a maior parte dos trabalhos e dá aos desenvolvedores de projetos uma imagem direta do potencial solar em uma região.
Um papel 2015 estudou dados diários de irradiância solar de 26 anos (1984–2009) medidos a partir de satélites em 25 locais na Nigéria mostram que os mapas de contorno da irradiância solar diária média e índice de claridade nos locais indicam que há uma variação notável de norte a sul. O maior índice de irradiação solar e claridade pode ser encontrado no chifre norte dos mapas, enquanto diminui gradualmente conforme se move para o sul.
Uma pesquisa de 2020 analisaram dados obtidos em um intervalo de 5 minutos durante um período de um ano. Os resultados revelam que a irradiação solar no norte da Nigéria cai na faixa de 5.62-7.01 kWh/m2, enquanto no sul, a faixa é de 3.54-5.43 kWh/m2, sugerindo que as localidades do norte da Nigéria têm maior irradiação solar do que as do sul.
Um estudo 2019 levou pesquisas semelhantes para o próximo nível, que examinou a irradiação solar de três locais típicos (representando três zonas climáticas na Nigéria, respectivamente) e as correlacionou com a mesma demanda de projeto solar. Os resultados indicam que a cidade de Maiduguri, no norte, possui a maior irradiância solar média diária e requer o menor custo para desenvolver o projeto projetado.
Atualmente, empresas como a Solargis usam imagens e dados de satélite de alta qualidade e os combinam com uma metodologia de análise avançada para fornecer aos desenvolvedores de projetos dados profissionais de recursos solares e soluções de software. O mais recente estudo Global Photovoltaic Power Potencial, que alavancou a experiência da Solargis, apresenta ambos irradiação normal direta e irradiação horizontal global da Nigéria, com base na qual são avaliados o potencial fotovoltaico prático (representado por PVOUT) e o potencial fotovoltaico econômico (calculado para usinas fotovoltaicas de grande escala montadas no solo e descrito por LCOE). Os resultados mostram que a Nigéria tem uma irradiação solar teórica média de 5.44 kWh/m2 e PVOUT de 4.30 kWh/kWp.
Visão geral: desenvolvimento solar na Nigéria
De acordo com estatísticas do Banco Mundial, a população da Nigéria atingiu 213.4 milhões em 2021, ocupando o primeiro lugar na África e o sétimo no mundo. Seu PIB (PPP) em 1 era de cerca de US$ 2,022.89 bilhões, ficando em 1º lugar na África e 18º globalmente. As autoridades mantêm uma estimativa relativamente otimista sobre a taxa média de crescimento do PIB para o período de 2023 a 2024 em 3.3%, na era pós-COVID e no ambiente socioeconômico flutuante.
Estado de energia atual
"Melhorando o acesso e a confiabilidade da energia é a chave para reduzindo a pobreza e desbloqueando o crescimento econômico." Apesar do fato de que a eletricidade constitui a base do desenvolvimento econômico, a taxa de acesso à eletricidade da Nigéria em 2020 ficou apenas em 55.4%, com uma diferença significativa entre as áreas rurais e urbanas (83.9% vs. 24.6%).
A dependência da eletricidade tradicional de combustível fóssil provou ser cara e instável, atribuída aos preços crescentes e flutuantes da energia, implantação ineficiente, altos custos de mão de obra e infraestrutura, bem como ameaças crescentes ao clima. De acordo com relatórios recentes, os nigerianos podem experimentar um aumento de mais de 40% nas tarifas de eletricidade de julho 1 devido aos altos preços atuais do gás.
Capacidade solar e desenvolvimento
Hoje, 80% da geração de energia na Nigéria vem do gás, enquanto a capacidade solar representa apenas uma pequena parcela. Conhecidos pelas vantagens de LCOE relativamente baixo, implantação eficiente em áreas remotas, forte capacidade de melhorar a resiliência da eletricidade (especialmente quando combinada com armazenamento) e respeito ao meio ambiente, institutos internacionais e o governo nigeriano lançaram uma série de iniciativas e programas solares para aumentar a participação da energia solar e aumentar a eletrificação.
O Fundo de Energia Sustentável para a África (SEFA) do Banco Africano de Desenvolvimento oferece assistência técnica e instrumentos de financiamento concessional para remover barreiras à implantação de energia solar e renovável. A parceria Power Africa, liderada pelo governo dos EUA, reúne recursos coletivos para aumentar o acesso à energia por meio de fontes renováveis na África subsaariana, incluindo a Nigéria. Com o apoio desta iniciativa, uma série de mini-redes solares e centenas de sistemas domésticos solares foram instalados em muitos dos locais mais necessários do país.
Ao longo dos anos, o governo nigeriano também se comprometeu a acelerar o desenvolvimento da energia solar. Para citar alguns, em 2021, o governo nigeriano lançou o Solar Power Naija (SPN) para expandir o acesso à eletricidade por fornecendo cinco milhões de sistemas domésticos solares fora da rede além de facilitar a fabricação solar local e criar 250,000 novos empregos no setor de energia. Além disso, o Banco Central da Nigéria (CBN) introduziu seu fundo de intervenção solar para incentivar o desenvolvimento de diversas soluções fora da rede.
Diante da alta irradiação solar da Nigéria, uma autoridade dos EUA avaliou que o país cerca de 427 GW de potencial solar. Embora um relatório intitulado Renewable Energy Roadmap for Nigeria Estima-se que 5 GW e 25 GW de energia solar em escala de utilidade podem ser produzidos até 2030 e 2050, respectivamente; quanto ao sistema solar fora da rede, espera-se fornecer 13 GW até 2030 e 29.5 GW até 2050.
Palavras finais e algumas notas
Todos os esforços existentes e várias projeções encorajadoras são construídos sobre os impressionantes números de irradiação solar da Nigéria e os custos reduzidos dos componentes solares. No entanto, a irradiação solar precisa em um determinado local deve examinar seus arredores e os fatores geográficos específicos do local; enquanto isso, outras medidas devem ser tomadas para reduzir ainda mais os custos.
Como um mercado solar emergente, a Nigéria necessita de uma estrutura sistemática para aprimorar seu desenvolvimento solar. Muitos desafios persistem ao explorar a adoção solar, um dos quais é acesso a financiamento suficiente. Para nosso prazer, opções de financiamento cada vez mais úteis são oferecidas para facilitar a adoção da energia solar, como contratos de compra de energia (PPAs) e energia solar pré-paga. Além disso, um grande número de aplicações solares de pequena escala sem altos custos iniciais, como sistemas domésticos solares, estão sendo implantados para acelerar o processo de eletrificação. Acessível postes de luz movidos a energia solar e bombas de irrigação movidas a energia solar também são populares entre as empresas.
Em segundo lugar, a Nigéria precisa desenvolver sua cadeia de valor solar doméstica para colher ainda mais benefícios da energia solar, contribuindo para diminuir a dependência da importação de equipamentos, estabilizar a oferta e, mais importante, reduzir os custos e aumentar a competitividade da energia solar.
Considerando seus dados inspiradores de irradiação solar juntamente com a forte demanda por desenvolvimento socioeconômico, o potencial solar na Nigéria pode ser considerado como enorme. Abordagens mais personalizadas e cooperação transnacional são necessárias para liberar o potencial e estimular o crescimento.
