Model for evaluating the global impact of smart grids in sub saharan Africa

The problems related to environmental issues are having an increasingly important role at international level and they come across a greater involvement by the most developed countries, especially with regard to energy issues. This interest stems from the awareness on the part of the countries of the so-called ”first world” regarding the issues related to the relentless increase in pollution and the global problem of GHGs. The most effective solutions through which it is possible to deal with these problems turn out to be the exploitation of renewable energy sources and the use of new technologies that allow a more efficient distribution and use of energy. In this context it is particularly interesting to focus on the developing countries, characterized by low rates of electrification but particularly high values of growth of energy demand. Among these, the focus was centered on the African continent, characterized by a high rate of future growth and a high proportion of renewable sources not yet properly valued but which, potentially, have the opportunity to fully respond to the increasing energy demand of the African countries in a sustainable manner. The thesis therefore proposes to frame the African economic and energy context, focusing on the modalities of the energy distribution, in accordance with the common objective of reducing the rate of pollution at the global level. A greater availability of electricity has positive impacts on local economies, stimulating growth. In the African context, in particular in the Sub Saharan one, the low rate of electrification in rural areas does not allow an adequate development of human life and related business activities. Due to the vastness of the territories and low levels of population density per km2, a possible extension of the traditional energy network seems to be a non-optimal solution, even from the economic point of view. In this situation the off- grid solutions appear to be preferable; among them, there is a solution characterized by advanced technologies that allows a higher efficiency of energy consumption and an optimization of the supply of electricity, also for the one generated by non-continuous sources (such as the sun or the wind): the Smart Grid. The aim of this thesis is therefore going to evaluate, through the use of a model created ad hoc, the impact on quality of life of the local populations of Sub Saharan Africa resulting from the implementation of Smart Grid in rural areas.

Le problematiche riguardanti le tematiche ambientali stanno avendo una sempre maggiore importanza a livello internazionale e vedono un sempre maggiore coinvolgimento dal parte dei paesi piu` sviluppati, soprattutto per quanto riguarda le problematice legate all’energia. Questo interesse nasce dalla presa di coscienza da parte dei paesi del cosiddetto primo mondo riguardo alle problematiche legate all’inarrestabile aumento dell’inquinamento mondiale ed al problema dei gas serra. Le soluzioni piu` efficaci attraverso cui sia possibile affrontare queste pro- blematiche risultano essere lo sfruttamento delle fonti rinnovabili e la fruizione di nuove tecnologie che permettano una distribuzione ed un utilizzo piu` efficiente di energia. In questo contesto risulta particolarmente interessante focalizzarsi sui paesi in via di sviluppo, caratterizzati da percentuali di elettrificazione ancora basse ma da valori di crescita della domanda di energia particolarmente elevati. Tra questi il focus `e stato incentrato sul continente Africano, contraddistinto da un forte tasso di crescita futura e da una elevata presenza di risorse rinnovabili non ancora propriamente valorizzate ma che, in potenza, hanno la possibilit`a di rispondere totalmente alla crescente domanda energetica dei paesi africani in modo soste- nibile. Questa tesi si propone quindi di inquadrare il contesto economico ed energetico africano, focalizzandosi sulle modalita` di distribuzione energetica, nel rispetto dell’obiettivo comune di riduzione del tasso di inquinamento a livello globale. Una maggior disponibilit`a di energia elettrica ha degli impatti positivi sulle economie locali stimolandone la crescita. Nel contesto africano, ed in particolare in quello Sub Sahariano, la scarsa percentuale di elettrificazione nelle aree rurali non permette un adeguato sviluppo della vita e delle relative attivit`a di business. Data la vastit`a dei territori ed i bassi livelli di densit`a di popolazione per km2 un’eventuale estensione della rete energetica tradizionale sembra essere una soluzione non ottimale, anche dal punto di vista economico. In questa situazione risultano essere quindi preferibili delle soluzioni off-grid; tra queste, vi `e una soluzione caratterizzata da tecnologie avanzate che permette un maggiore efficientamento del consumo energetico ed un’ot- timizzazione della fornitura di energia elettrica, anche di quella generata da fonti non continue (quali ad esempio sole e vento): la Smart Grid. Obiettivo di questa tesi `e quindi andare a valutare, attraverso l’utilizzo di un modello creato ad hoc, l’impatto sulla qualit`a della vita delle popolazioni autoctone dell’Africa Sub Sahariana derivante dall’implementazione di Smart Grid all’interno di aree rurali.