Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Powering Africa by Empowering its People: An Action Research study at a Zambian microgrid company building local capacity to reach large scale viability
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM).
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Despite recent advances in the global electrification rates, increasing from 76% in 1990 to 85% in 2012, the United Nations goal of universal access to electricity by 2030 is still far from achieved, with an estimated 1.1 billion people still without access to electricity. Over half of these live in Sub-Saharan Africa, with a majority in rural areas and extreme poverty. Major challenges are inert with the current electrification path of centralized grid extension, leaving these people without power in decades to come. Microgrids, a decentralized power system consisting of solar power generation, energy storage and distribution technology, has been hailed as the only option to provide life improving and productivity inducing power for rural communities in Africa.

However, despite recent hype and development in the sector, the diffusion of microgrids is still incremental due to a lack of viable large-scale operation, required for profitability. This is explained by targeting customers in remote rural areas with low ability to pay, and the task of delivering expensive technology and complex operations needed to manage and operate the grids. No industry blueprint or research on how to operate microgrids at scale or profitably exists. This thesis explores one blueprint, with the promise to increase profitability and allow for a more sustainable scaling. Local Capacity building is a decentralized approach by developing capacity directly in the local communities, through recruiting, skills development and training of people to be employed to operate and manage their local microgrids.

The results consist of a framework outlining what local capacity building is, through research propositions that define the key components capturing the complete system of local capacity building is for scaling a microgrid business, along with the challenges and opportunities associated with scaling a business using local capacity building. It has been developed iteratively by application of an action research approach conducted on a small-scale Zambian Microgrid company facing radical growth. The researcher was immersed in the context, at the heart of this change, and in a participatory and interventionist fashion turning every stone to explore what local capacity building is, resulting in a robust study anchored in the field. Because of the contextually embedded nature of the data, this also means that the results are local. It is up to the reader to assess the applicability of the results in another context.

The extensive results span multiple areas of the business, capturing the complexity of local capacity building, and contribute to knowledge on a holistic level on what local capacity building is. This blueprint was deemed viable to further develop in the small-scale Zambian microgrid company, specifically because of its potential to lower operating expenses and offer a more sustainable way to scale, and in extension diffuse microgrids in Africa.

Abstract [sv]

Trots en positiv utveckling i tillgång till el globalt, ökandes från 76% år 1990, till 85% år 2012, så är Förenta Nationernas mål om universell tillgång till el till år 2030, långt ifrån att bli uppfyllt. 1.1 miljarder människor estimeras vara utan tillgång till el globalt, där över hälften av dessa bor i Sub-Saharanska Afrika, med majoriteten levandes på landsbygden och i extrem fattigdom. Stora utmaningar finns med innevarande elektrifierings strategin, som handlar om centraliserad elproduktion och distribution genom ett centralt elnät, detta kommer att lämna dessa människor utan el under lång tid framöver. Mikronät, ett decentraliserat energisystem, som kan producera och distribuera el, har lyfts fram som det bästa alternativet för att försörja livsförbättrande och produktivitetsökande elektricitet för samhällen på landsbygden i Afrika.

Dock, trots nylig hype och utveckling i mikronät sektorn, så är spridningen av mikronät fortfarande inkrementell, beroende av en brist på genomförbarheten av att driva mikronät verksamheten i stor skala, vilket krävs för lönsamhet. Detta förklaras av den fundamentala utmaningen i att inrikta sig mot kunder i avlägsna områden, med en låg förmåga att betala, kombinerat med leveransen av dyr teknologi, och de komplex operativa strukturerna som krävs. Det finns ingen forskning eller blåkopia i industrin som visar hur man skulle kunna bedriva mikronäts verksamhets i stor skala, eller på ett lönsamt vis. Denna forskning undersöker en möjlig sådan blåkopia, med löftet att öka lönsamheten och möjliggöra en mer hållbar spridning. Utveckling av lokal kapacitet, är ett decentraliserat tillvägagångssätt för att utveckla kapacitet direkt i dessa avlägsna samhällen, genom rekrytering, färdighetsutveckling och utbildning av människor för att bli anställda för att sköta deras lokala mikronät.

Resultaten i studien består av ett ramverk som visar vad utveckling av lokal kapacitet innebär, genom forskningsförslag som definierar vilka nyckelkomponenter som krävs för att skala upp en mikronäts verksamhet, tillsammans med utmaningar och möjligheter för att göra detta. Ramverket har utvecklats iterativt genom applicering av Action Research, utförd i ett småskaligt mikronät företag i Zambia som står inför en radikal expansion. Forskaren var fördjupad i företagskontexten, i hjärtat av förändringen, och på ett ingripande och deltagande sätt vänt på varenda sten för att utforska vad utveckling av lokal kapacitet är. Detta resulterade i en robust studie, förankrad i verkligheten. På grund av den kontextuellt inbäddade naturen av datan, så betyder detta även att resultaten är lokala. Det är upp till läsaren att bedöma till vilken grad resultaten kan appliceras i en annan kontext.

De omfattande resultaten spänner över många olika områden i företaget, och lyckas fånga komplexiteten i vad utveckling av lokal kapacitet är. Blåkopian som utvecklades, bedömdes värdefull att utveckla vidare i företaget där studien gjorde, specifikt för dess potential att minska de operativa kostnaderna och erbjuda ett mer hållbart sätt att skala verksamheten, och i förlängningen, erbjuda ett mer hållbart sätt att sprida tillgång till el i Afrika.

Place, publisher, year, edition, pages
2019.
Series
TRITA-ITM-EX ; 2019:470
Keywords [en]
Microgrids, Off-grid power system, Rural Electrification, Sub-Saharan Africa, solar power, local capacity building, commercial microgrid business, sustainable development, diffusion, training of rural populations, organizational change, Action Research
Keywords [sv]
Mikronät, fristående energisystem, landsbygds elektrifiering, Sub-Saharan Afrika, Solkraft, Lokal kapacitets utveckling, kommersiellt mikronäts företag, hållbar utveckling, Utbildning av lokalbefolkning, organisatorisk förändring, Action Research
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-261596OAI: oai:DiVA.org:kth-261596DiVA, id: diva2:1358696
External cooperation
Standard Microgrid
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-10-08 Created: 2019-10-08 Last updated: 2019-10-08Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2535 kB)6 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2535 kBChecksum SHA-512
4b3ee02837c13fdaf709ca61dfc9b80ce6f517bbbbbaf31bb781b2bbf8c6a6d5e7af444545af8257a0d6ff796923636728d340ac02636d147a67d817bf91f5cb
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Industrial Engineering and Management (ITM)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 6 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 47 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf