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Decentralized Rural Electrification in Ghana-Evaluation of Technical and Socio-Economic Aspects for Sustainable Solutions

Dezentrale ländliche Elektrifizierung in Ghana-Bewertung technischer und sozio-ökonomischer Aspekte für nachhaltige Lösungen

  • Rural electrification has been one of the challenges faced by the government of Ghana due to extremely high cost of electricity extension to the rural areas. In order to meet up this challenge, the government of Ghana has been keen with the introduction of renewable energy programs as a solution for rural electrification. However, most of programs are also faced with the problem of being sustainable. After government and sponsors hand-over completed project to local users, they usually last only few years of their life span and are abandoned. This challenge has inspired this study to identify the potential barriers to the sustainability of rural electrification programs through technical and socio-economic evaluation of a solar PV rural electrification project in Ghana. The approach of this study selected an on-going solar PV project (community solar system-CSS), that has been introduced on a pilot base across the whole of Ghana, which is to be adopted as a standard system for electrification solutions in rural areas in Ghana. ThisRural electrification has been one of the challenges faced by the government of Ghana due to extremely high cost of electricity extension to the rural areas. In order to meet up this challenge, the government of Ghana has been keen with the introduction of renewable energy programs as a solution for rural electrification. However, most of programs are also faced with the problem of being sustainable. After government and sponsors hand-over completed project to local users, they usually last only few years of their life span and are abandoned. This challenge has inspired this study to identify the potential barriers to the sustainability of rural electrification programs through technical and socio-economic evaluation of a solar PV rural electrification project in Ghana. The approach of this study selected an on-going solar PV project (community solar system-CSS), that has been introduced on a pilot base across the whole of Ghana, which is to be adopted as a standard system for electrification solutions in rural areas in Ghana. This project was subjected to both technical and socio-economic evaluations covering 13 rural communities across the southern part of the country. Stakeholder interviews and review of literature were additional methodologies employed to gather information pertinent to the theme of the study. The results of the study show that technically, the CSS project has simple design and operational technologies, which gives it high integration potential. However, the project faces the problem of technology misuse by the rural users and frequent failure of its components. The socio-economic barriers identified are: (1) ineffective management of the project due to a long chain of bureaucratic administrative management system, inadequate monitoring and supervision, and inconsistency in standardizing the cash flow of the project, and (2) low electricity capacity of the CSS project and other similar small scale renewable projects to meet the electricity requirements of the rural populates. These problems lead to gradual decline of users’ interest for such small scale renewable energy projects and subsequently result in project abandonment. It was concluded that small scale renewable energy programs lack the capacity to fully meet the energy requirement of rural populates; however, they are crucial as intervening solutions and play key role in rural development.show moreshow less
  • Dezentrale ländliche Elektrifizierung ist wegen der extrem hohen Kosten eine der großen Herausforderungen für die Regierung von Ghana. Um diese Herausforderung zu meistern hat die Regierung von Ghana frühzeitig Programme für erneuerbare Energien zur Elektrifizierung in ländlichen Regionen umgesetzt. Allerdings zeigen sich bei der Durchführung dieser Programme erhebliche Probleme bezüglich ihrer Nachhaltigkeit. Nach der Fertigstellung und Übergabe dieser Projekte an die lokalen Benutzer zeigen sich häufig technische Probleme und die Projekte werden nach kurzer Zeit aufgegeben. Diese Schwierigkeiten haben die vorliegende Studie zur Untersuchung der Ursachen und Grenzen der Nachhaltigkeit einer Elektrifizierung in ländlichen Regionen inspiriert. Insbesondere sollen in dieser Studie die technischen und sozio-ökonomischen Probleme von Projekten mit Hilfe solarer PV Elektrifizierung ländlicher Regionen in Ghana untersucht werden. Die vorliegende Studie untersucht ein zur Zeit laufendes solares PV Projekt (community solar system-CSS),Dezentrale ländliche Elektrifizierung ist wegen der extrem hohen Kosten eine der großen Herausforderungen für die Regierung von Ghana. Um diese Herausforderung zu meistern hat die Regierung von Ghana frühzeitig Programme für erneuerbare Energien zur Elektrifizierung in ländlichen Regionen umgesetzt. Allerdings zeigen sich bei der Durchführung dieser Programme erhebliche Probleme bezüglich ihrer Nachhaltigkeit. Nach der Fertigstellung und Übergabe dieser Projekte an die lokalen Benutzer zeigen sich häufig technische Probleme und die Projekte werden nach kurzer Zeit aufgegeben. Diese Schwierigkeiten haben die vorliegende Studie zur Untersuchung der Ursachen und Grenzen der Nachhaltigkeit einer Elektrifizierung in ländlichen Regionen inspiriert. Insbesondere sollen in dieser Studie die technischen und sozio-ökonomischen Probleme von Projekten mit Hilfe solarer PV Elektrifizierung ländlicher Regionen in Ghana untersucht werden. Die vorliegende Studie untersucht ein zur Zeit laufendes solares PV Projekt (community solar system-CSS), eingeführt als ein landesweites Pilotprojekt in Ghana, welches zu einem Standardsystem zur Stromversorgung ländlicher Gebiete in Ghana werden soll. Das Projekt wird sowohl von technisch als auch sozio-ökonomisch Untersuchungen in 13 ländlichen Kommunen im südlichen Teil des Landes begleitet. Sowohl eingehende Befragungen der beteiligten Partner als auch eine Auswertung einschlägiger Literatur zur Gewinnung zusätzlicher Informationen werden begleitend zu diesem Projekt durchgeführt. Die Resultate dieser Studie zeigen, dass die technischen Aspekte des CSS Projektes, das auf einfach beherrschbaren Technologien bezüglich Design und Betrieb beruht eine gute Perspektiven bietet. Jedoch zeigen sich Probleme durch Fehlbedienung der technischen Komponenten und ein häufiges Versagen einiger Komponenten. Die zugrunde liegenden sozio-ökonomischen Ursachen hierfür sind: (1) ineffizientes Management des Projektes durch bürokratische Verwaltung, nicht hinreichendes Monitoring und Überwachung und eine inkonsistente, nicht kontinuierliche Finanzierung, sowie (2) eine zu niedrige elektrische Kapazität des CSS Projektes and anderer kleiner, nachhaltiger Projekte zur Sicherung der Stromversorgung für die ländliche Bevölkerung. Diese Probleme führen zu einem Verlust des Interesses an kleinskaliger erneuerbarer Energieproduktion und schließlich zur Beendigung der Projekte. Dies liegt daran, dass diese kleinskaligen erneuerbaren Energieprojekte keine hinreichende Kapazität zur Dekung des Energiedarfes der ländlichen Bevölkerung besitzen. Dennoch sind solche Projekte ein essentieller Schritt für die Entwicklung ländlicher Regionen.show moreshow less

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Metadaten
Author: Michael Acquah
URN:urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-29999
Referee / Advisor:Prof. Dr.-Ing. Gerhard Lappus, Dr.-Ing. Jörg Becker
Document Type:Master thesis
Language:English
Year of Completion:2014
Release Date:2014/06/03
Tag:Bewertung; Ghana; Ländliche Elektrifizierung; Nachhaltigkeit
Evaluation; Ghana; Rural Electrification; Sustainability
Institutes:Fakultät 3 Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme / FG Regelungssysteme und Netzleittechnik
Institution name at the time of publication:Fakultät für Maschinenbau, Elektrotechnik und Wirtschaftsingenieurwesen (eBTU) / LS Regelungssysteme und Leittechnik
Licence (German):Keine Lizenz vergeben. Es gilt das deutsche Urheberrecht.
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