Definition and analysis of alternative electric power generation scenarios in Kenya

The strategic development goals envisioned by the United Nations include the universal access to modern energy services for all by 2030. In Kenya only about 46% of the population currently has access to electricity, in addition the electrified areas suffer from significant number of hours of power outages. This thesis analyses multiple scenarios, and selected implications, investigating pathways that would allow the country to reach its electrification targets and meet the power demand at the lowest possible cost. The modeling tool which is used for the purposes of this study is OSeMOSYS. This techno-economic modeling software shows the optimal energy mix in order to meet the demand for electricity at the lowest possible cost while considering the constraints. The scenarios considered were GoK Policies Scenario, New Policies Scenario & 100% Renewable Scenario. Indicatively, results show that Geothermal, Nuclear technologies will provide the base load capacity while Natural gas power plants are favored for peak load demand. A high penetration of off grid power generation technologies especially solar photo-voltaic is observed in all the three scenarios. The comparison of scenarios illustrate that power production from 100% renewable sources in Kenya will not have a significant effect on the optimal energy mix since most of the power production as of now is also from renewable power generation technologies i.e. hydro and geothermal. However this would require a huge capacity investment in geothermal, nuclear and solar off-grid technologies and an investment in Natural gas open and combined cycle technologies to provide the back-up capacity.

Gli obiettivi strategici di sviluppo previsti dalle Nazioni Unite comprendono l'accesso universale ai moderni servizi energetici per tutti entro il 2030. In Kenya solo circa il 46% della popolazione ha attualmente accesso all'elettricità, inoltre le aree elettrificate soffrono di un numero significativo di ore di energia interruzioni. Questa tesi analizza molteplici scenari e implicazioni selezionate, studiando percorsi che consentano al paese di raggiungere i suoi obiettivi di elettrificazione e soddisfare la domanda di energia al minor costo possibile. Lo strumento di modellazione utilizzato per gli scopi di questo studio è OSeMOSYS. Questo software di modellazione tecnico-economica mostra il mix energetico ottimale per soddisfare la domanda di energia elettrica al minor costo possibile, tenendo conto dei vincoli. Gli scenari considerati erano Scenario dei criteri GoK, Scenario Nuovi criteri e Scenario rinnovabile al 100%. Indicativamente, i risultati mostrano che le tecnologie geotermiche e nucleari forniranno la capacità di carico di base mentre le centrali a gas naturale sono favorite per la richiesta di carico di punta. In tutti e tre gli scenari si osserva un'elevata penetrazione di tecnologie di generazione elettrica off-grid, in particolare solare fotovoltaico. Il confronto tra gli scenari mostra che la produzione di energia da fonti rinnovabili al 100% in Kenya non avrà un effetto significativo sul mix energetico ottimale poiché la maggior parte della produzione di energia a partire da ora è anche da tecnologie di generazione di energia rinnovabile, cioè idroelettrica e geotermica. Tuttavia, ciò richiederebbe un enorme investimento di capacità nelle tecnologie geotermiche, nucleari e solari off-grid e un investimento nelle tecnologie a ciclo aperto e combinato a gas naturale per fornire la capacità di riserva.