Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Electrification planning in Zimbabwe: A GIS-based approach
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering, Industrial Ecology.
2016 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

In Zimbabwe, the access to electricity is significantly low, especially in rural areas. This inhibits the economic and social development of the country. In order to tackle energy poverty, the government aims at improving the electrification rate from around 40 % to 100 % by 2040.

The objective of this study is to investigate the optimal electrification pathways for Zimbabwe, in order to achieve its energy access goals and support the sustainable energy transition in the country.

The electrification analysis was accomplished by using the Open Source Spatial Electrification Toolkit (ONSSET) developed by Division of Energy System Analysis at The Royal Institute of Technology, Stockholm. A geographic information system operator was fed with open source data. The data was processed and utilized as input in a Visual Basic model in Microsoft Excel. Along with assumptions on population growth, diesel price and cost for renewable energy technologies and the grid, several scenarios were developed and assessed. The model ultimately provided an estimation of the total investment and capacity requirements, the lower possible levelized cost of electricity achieved per settlement and the optimal geospatial distribution among the suggested technological solutions. 

The results show that the grid will become more important with higher electricity consumption. When the cost of the grid increases, the optimal technology solution will be more stand-alone technologies in the low demand scenarios and more mini grid and stand-alone in the high demand scenarios. The total investment costs vary between 29.10 and 83.67 billion USD and the total added capacity between 494.42 to 2,769.27 MW for the chosen scenarios. 

The Open Source Spatial Electrification Toolkit can hence be used to investigate probable outcome in order to achieve the energy target in Zimbabwe by 2040. The model presents the total investment cost, the levelized cost of electricity and the technology distribution and a visualization of the results gives a clear view of the possible outcomes in the future and can be used as recommendations for stakeholders engaged in energy planning. 

Abstract [sv]

För att säkerställa ekonomisk och social utveckling i ett land är tillgången till elektricitet nödvändig. I Zimbabwe saknar 80 % av befolkningen på landsbygden och 20 % av den urbana befolkningen tillgång till elektricitet. Det nationella målet är att alla ska ha tillgång till elektricitet år 2040.

Målet med studien är att undersöka hur detta mål kan uppnås genom implementering av Open Source Spatial Electrification Toolkit (ONSSET), utvecklad av Division of Energy System Analysis på Kungliga Tekniska Högskolan. Modellen utgår från data från geografiska informationssystem som tillsammans med antaganden angående populationstillväxt och kostnader, matades data in i en Visual Basics modell i Microsoft Excel. Genom att variera kostnaden för elnätet, hushållens energikonsumtion och dieselpriset skapades olika scenarier. Slutligen gav modellen en kartläggning över de optimala energiteknologierna, kapacitetsökningen, den lägsta möjliga kostnaden för elektricitet samt de totala investeringskostnaderna för respektive scenario.

Resultaten visar att elnätet är av större betydelse då hushållens konsumtion av elektricitet ökar. När kostnaden för elnätet ökar föreslår modellen att fördelningen av teknologier behöver bestå till större delen av stand-alone och mini grid system. Den totala investeringskostnaden varierar mellan 29,10 och 83,67 miljarder USD i de olika scenarierna. Kapacitetsökningen varierar mellan 494,42 och 2 769,27 MW.

Analysen ger tydliga värden över kostnader, kapacitetsökning och en uppdelning av energiteknologier. De framtagna resultaten kan användas som ledning för att hela Zimbabwes befolkning ska ha tillgång till el vid 2040. 

Place, publisher, year, edition, pages
, TRITA-IM-KAND 2016:27, 27
National Category
Energy Engineering
URN: urn:nbn:se:kth:diva-189239OAI: diva2:944691
Available from: 2016-06-30 Created: 2016-06-29 Last updated: 2016-06-30Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(64369 kB)70 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 64369 kBChecksum SHA-512
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Industrial Ecology
Energy Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 70 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

Total: 34 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link