Analisi dei Fabbisogni Energetici e Studio Preliminare per l'Implementazione di Impianti Fotovoltaici in Ospedali Kenya

Abstract

Questa tesi valuta il potenziale dei sistemi fotovoltaici (PV) e di accumulo di energia a batteria (BESS) per migliorare l’affidabilità dell’alimentazione elettrica in sette ospedali di ispirazione religiosa nel Kenya occidentale. L’Our Lady of Lourdes Rangala Mission Hospital costituisce il caso di riferimento per l’analisi approfondita.

Lo studio utilizza questionari, bollette elettriche, registri dei generatori, inventari delle apparecchiature e stime della risorsa solare per valutare il fabbisogno energetico e sviluppare un progetto preliminare. La metodologia distingue chiaramente tra dati disponibili, valori calcolati e ipotesi ingegneristiche, tenendo conto delle informazioni incomplete.

Per Rangala, il fabbisogno elettrico medio stimato è di circa 50,73 kWh/giorno. L’analisi della risorsa solare indica una potenza fotovoltaica preliminare necessaria di circa 11,8 kWp, mentre l’ultima proposta progettuale prevede venti pannelli da 620 W, per un totale di 12,4 kWp. La capacità delle batterie richiede ulteriori valutazioni delle apparecchiature critiche, delle interruzioni di corrente e delle esigenze di alimentazione di emergenza.

Lo studio individua incongruenze nelle configurazioni proposte e sottolinea la necessità di verificare carichi elettrici, idoneità del tetto, compatibilità delle apparecchiature, integrazione del generatore e costi prima dell’implementazione.

Il contributo principale è una metodologia pratica e trasparente che trasforma dati energetici ospedalieri incompleti in una base progettuale preliminare PV-BESS, supportando sopralluoghi e progettazione di dettaglio.

This thesis evaluates the potential for photovoltaic (PV) systems and battery energy storage (BESS) to improve electricity reliability in seven faith-based hospitals in western Kenya. Our Lady of Lourdes Rangala Mission Hospital serves as the detailed reference case.

The study uses questionnaires, electricity bills, generator records, equipment inventories and solar-resource estimates to assess energy requirements and develop a preliminary system design. The methodology clearly distinguishes available evidence, calculated values and engineering assumptions to address incomplete information.

For Rangala, estimated average electricity demand is approximately 50.73 kWh/day. Solar-resource analysis indicates a preliminary PV requirement of approximately 11.8 kWp, while the latest project proposal includes twenty 620 W panels, providing 12.4 kWp. Battery capacity requires further assessment of critical equipment, outage patterns and backup needs.

The study identifies inconsistencies in proposed system configurations and highlights the need to verify electrical loads, roof suitability, equipment compatibility, generator integration and project costs before implementation.

The main contribution is a practical, transparent methodology for transforming incomplete hospital energy data into a preliminary PV-BESS design basis, supporting further site investigations and detailed engineering.