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
Losses in the Electric Grid on Pemba, Tanzania
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Energy Technology.
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Energy Technology.
2015 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Reliable energy is fundamental for a region’s capacity for sustainable development. The island Pemba, which together with Unguja forms Zanzibar, is a semi-autonomous part of Tanzania. The electric power supply on the island is unreliable and blackouts are frequently occurring. Also, there are significant losses in the grid that in 2014 were measured to be as high as 28.9 %. Because of this the local electricity company, Zanzibar Electricity Corporation, ZECO, has started a project, the Change Project, to identify where and why the losses occur and how this situation could be improved.

All the electricity in the public grid on Pemba is supplied through a submarine cable from mainland Tanzania. On the island the public grid only reaches 30 % of the population. The vast majority of the remaining population copes without electricity. This holds back the island’s development and that is why it is important to support ZECO to a sustainable business so they can maintain and extend the grid on Pemba.

This thesis is a part of the Change Project and has its main focus on non-technical losses. The main goal of the study presented in this report was to investigate the reliability of the two types of domestic electricity meters, post-paid and pre-paid, used on Pemba. To do this, 16 interviews were carried out in a selected village named Tumbe. Based on the interviews a load model was created in the software STELLA. The output from the STELLA model was compared to readings of the electricity meters in the 16 interviewed households. This together gave clear indications of the reliability of the meters. The study has also aimed to draw conclusions about where and why the largest losses occur. To investigate this, readings of all found meters in Tumbe were reviewed. Also, data regarding the grid and the electric energy use on Pemba were collected and discussions with ZECO employees were held.

The results from this study are that

-          It is reasonable to believe that the some of the domestic post-paid meters are measuring an inaccurate, too low, consumption. For the interviewed households it is believed that the measuring is in average between 30-45 % lower than the actual consumption.

-          If the losses remain at this level, the capacity in the submarine cable will be reached in approximately 2024. However, if the losses can be reduced the sufficiency of the cable can be extended by several years.

-          A strong correlation between the electricity price level and the presence of non-technical losses was found.

It has been found, based on the results above, that the most important measures to reduce the losses are to

-          Replace all the domestic post-paid meters with accurate ones as soon as possible.

-          Perform regular control of pre-paid meters in order to detect tampering and broken meters.

-          Monitor the electric energy flow in the grid for easier detection of losses, especially electricity theft.

Abstract [sv]

Tillförlitlig elförsörjning är fundamentalt för en regions möjlighet att uppnå en hållbar utveckling. Ön Pemba, som tillsammans med grannön Unguja utgör Zanzibar, är en semi-autonom del av Tanzania. Elförsörjningen på Pemba är otillförlitlig och strömavbrott inträffar ofta. Dessutom är det stora förluster i elnätet som år 2014 uppmättes till hela 28.9 %. På grund av det här har det lokala elbolaget Zanzibar Electricity Corporation, ZECO, startat ett projekt, ”The Change Project”, för att identifiera var och varför förlusterna uppstår och hur situationen kan förbättras.

All el i det allmänna elnätet på Pemba kommer från Tanzanias fastland genom en undervattenskabel. På ön når det allmänna nätet endast ut till cirka 30 % av befolkningen. Den stora majoriteten av den resterande befolkningen är utan elektricitet. Detta håller tillbaka öns utveckling och det är därför viktigt att stötta ZECO till en hållbar affärsverksamhet så att de kan underhålla och bygga ut elnätet på Pemba.

Denna uppsats är en del av ”The Change Project” och arbetets huvudfokus har varit på de icke-tekniska förlusterna. Studien som presenteras i denna rapport har som huvudsakligt mål att undersöka tillförlitligheten av de två olika sorters elmätare för privatkunder, förskottsbetalade och efterskottsbetalade, som används på Pemba. För att göra detta har 16 intervjuer utförts i byn Tumbe. Baserat på intervjuerna skapades en effekt-modell i mjukvaruprogrammet STELLA. Resultaten från STELLA-modellen jämfördes med avläsningar av de 16 intervjuade hushållens elmätare. Denna jämförelse gav tydliga indikationer på tillförlitligheten hos elmätarna. Studien har också siktat på att dra slutsatser om var de största förlusterna uppstår. För att undersöka detta kontrollerades mätaravläsningar av alla upptäckta elmätare i Tumbe. Även data om elnätet och elanvändningen på Pemba samlades in och diskussioner med anställda på ZECO hölls.

Resultaten från denna studie visar att

-          Med stor sannolikhet mäter en del av de efterskottsbetalda elmätarna för privatkunder en felaktig, för låg, elanvändning. För de intervjuade hushållen är det troligt att den uppmätta användningen är 30-45 % lägre än den faktiska.

-          Om förlusterna fortsätter att vara på dagens nivå kommer kapaciteten för undervattenskabeln att överskridas år 2024. Om förlusterna däremot kan sänkas skulle kabelns kapacitet vara tillräcklig en längre tid.

-          Ett starkt samband mellan nivån på elpriset och förekomsten av icke-tekniska förluster upptäcktes.

Baserat på dessa resultat har det fastslagits att de viktigaste åtgärderna för att minska förlusterna är att

-          Byta ut alla efterskottsbetalda elmätare för privatkunder så snart som möjligt.

-          Utföra regelbundna kontroller av de förskottsbetalade mätarna för att upptäcka manipuleringar och trasiga mätare.

-          Att övervaka energiflödet i elnätet för att lättare upptäcka förluster, särskilt stöld av elektricitet.

Place, publisher, year, edition, pages
2015.
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-170877OAI: oai:DiVA.org:kth-170877DiVA: diva2:840779
Subject / course
Energy Technology
Educational program
Master of Science in Engineering - Design and Product Realisation
Available from: 2015-07-14 Created: 2015-07-09 Last updated: 2015-07-14Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(14179 kB)380 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 14179 kBChecksum SHA-512
21ed9da8ae672547a3d2b612b16d52d3796a570bfa4ace0e1b83ec23396e8e353dc7e29d81f31d859485a5d69de55a11483f3405f1678553ef5ea2cba4e7c17a
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Energy Technology
Energy Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 380 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: 354 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