Energetski sustavi u Africi s velikim udjelom obnovljivih izvora energije: Razlozi za tranziciju, istraživanja i preporuke

završni rad

• Naslov (engleski): Highly renewable energy systems in Africa: Rationale, research, and recommendations
• Autor: Ven Rajlić
• Mentor: Goran Krajačić (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet strojarstva i brodogradnje; Zagreb
• Datum i država obrane: 2025-02-10, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Strojarstvo

Sažetak

Ovaj diplomski rad istražuje energetski sustav Afrike s naglaskom na tranziciju prema obnovljivim izvorima energije (OIE) te mogućnosti implementacije visokoučinkovitih sustava temeljenih na solarnoj, vjetro i hidro energiji. S obzirom na izazove poput niske razine elektrifikacije, velike ovisnosti o fosilnim gorivima i klimatskih promjena, energetska tranzicija u Africi od ključne je važnosti za postizanje održivog razvoja, energetske sigurnosti i ekonomskog rasta. Analizom postojećeg energetskog stanja u Africi utvrđeno je da su regionalne razlike značajne: dok neke zemlje, poput Maroka i Južnoafričke Republike, ulažu u OIE i razvijaju moderne elektroenergetske mreže, druge se i dalje oslanjaju na fosilna goriva i imaju ograničen pristup električnoj energiji. U radu su identificirani ključni izazovi, uključujući geopolitičke napetosti, financijska ograničenja, nedostatak prijenosne infrastrukture i potrebu za jačom regionalnom suradnjom. Korištenjem alata za energetsko modeliranje, simulirani su različiti scenariji razvoja energetskih sustava s visokim udjelom OIE, a fokus istraživanja bio je na Maroku kao studiji slučaja. Analizirani su tehnički i ekonomski parametri koji određuju isplativost ulaganja u OIE. Rezultati pokazuju da integracija solarnih i vjetroelektrana, uz dodatne kapacitete za skladištenje energije, omogućuje pouzdanu opskrbu električnom energijom uz smanjenje emisija CO2 i ekonomsku održivost sustava. Ovaj rad pokazuje da Afrika ima ogroman potencijal za energetsku tranziciju, ali i da je potrebna dugoročna strategija koja uključuje suradnju vlada, međunarodnih institucija i privatnog sektora. Primjena naprednih modela za optimizaciju može omogućiti efikasniju integraciju obnovljivih izvora energije i osigurati održivu budućnost za afrički elektroenergetski sektor.

Sažetak (engleski)

This graduate thesis explores Africa's energy system with a focus on the transition to renewable energy sources (RES) and the potential implementation of high-efficiency systems based on solar, wind, and hydropower technologies. Given challenges, such as low electrification rates, high dependence on fossil fuels, and climate change, Africa's energy transition is crucial for achieving sustainable development, energy security, and economic growth. An analysis of the current energy situation in Africa reveals significant regional differences: while some countries, such as Morocco and South Africa, are investing in RES and developing modern power grids, others still rely on fossil fuels and have limited access to electricity. This study identifies key challenges, including geopolitical tensions, financial constraints, a lack of transmission infrastructure, and the need for stronger regional cooperation. Using energy modelling tools, various scenarios for the development of energy systems with a high share of RES were simulated, with Morocco as a case study. The research analysed the technical and economic parameters that determine the profitability of RES investments. The results indicate that integrating solar and wind power, along with additional energy storage capacity, enables a reliable electricity supply while reducing CO2 emissions and ensuring the long-term economic sustainability of the system. This thesis demonstrates that Africa has vast potential for an energy transition but also highlights the need for a long-term strategy involving collaboration between governments, international institutions, and the private sector. The application of advanced energy optimization models can facilitate the efficient integration of renewable energy sources and ensure a sustainable future for Africa’s power sector.

• Ključne riječi: Energetska tranzicija; obnovljivi izvori energije; Afrika; energetsko modeliranje; održivi razvoj; Agenda 2063; Maroko
• Ključne riječi (engleski): Energy transition; Renewable energy sources; Africa; Energy modelling; Sustainable development; Agenda 2063; Morocco
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:463321
• Studijski program: Naziv: Strojarstvo; smjerovi: Konstrukcijski smjer, Procesno-energetski smjer, Proizvodni smjer, Inženjersko modeliranje i računalne simulacije, Brodostrojarski smjer, Industrijsko inženjerstvo i menadžment, Inženjerstvo materijala; Smjer: Procesno-energetski smjer; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: preddiplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka strojarstva (univ. bacc. ing. mech.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2025-02-12 11:21:32