شبکه های خورشیدی چگونه می توانند برق ارزان و سبز را به آفریقای روستایی بیاورند

- Sep 27, 2019-

منبع: odi.org


به لطف تأمین انرژی کمتری از مینی شبکه ، این کلینیک پزشکی در بیزانتی ، نیجریه ، می تواند منابع حیاتی را یخچال و فریزر کند و شب ها فعالیت کند. عکس: چارلی زاجیکک ، 2018

دسترسی به برق برای زندگی و معیشت مردم ضروری است: استفاده از یخچال ها برای ذخیره مواد غذایی و دارو؛ شارژ تلفن های همراه برای ارتباط ماندن؛ روشن کردن خانه ها و مدارس در شب؛ به برقراری مشاغل محلی.

با این وجود 590 میلیون نفر در آفریقا در حال حاضر بدون دسترسی به برق زندگی می کنند ، اکثریت آنها در مناطق روستایی. این مناطق خطرناکتر از این باقی مانده اند.

کسانی که دسترسی دارند اغلب به مولد های آلاینده آلاینده ، غیرقابل اعتماد و پرهزینه متکی هستند. مینی شبکه های خورشیدی می توانند پاسخی برای دسترسی روستایی و انرژی کثیف باشند. مناسب برای جوامع کوچک و از راه دور ، مینی شبکه های انرژی تجدیدپذیر اکنون می توانند ارزان تر و گزینه سبز تر برای برق رسانی روستایی باشند.

اما ساده نیست. هیچ یک از ابعاد متناسب با رویکردهایی که در هر کشور آفریقایی وجود دارد ، مناسب نخواهد بود ، چه رسد به هر جامعه کوچک.

خبر خوب این است که دولت ها ، اهدا کنندگان و بخش خصوصی برای تلاش و حل این مسئله شبکه های یادگیری همتا به نظیر همسالان مانند جامعه مینی شبکه های آفریقا راه اندازی کرده اند. من به تازگی به یکی از کارگاههای آموزشی آنها در ابوجا ، نیجریه پیوستم تا اطلاعات بیشتری کسب کنم.

من متقاعد شدم که افزایش مقیاس برق در روستاها کاملاً امکان پذیر است. ما فقط باید بگوییم که مردم چگونه بر چالش های بی تردید غلبه می کنند.

با این حساب ، داستان mini-grid را اینجا آورده ایم.

شبکه های کوچک چیست؟

تأمین برق برای جمعیت روستایی می تواند به سه شکل باشد: گسترش شبکه؛ سیستم های خورشیدی مستقل؛ و مینی شبکه ها.

شبکه گسترش با گسترش شبکه برق ملی به خانوارها و جوامع بدون دسترسی کار می کند. گسترش شبکه برای اتصال جوامع بزرگ و پرجمعیت که نزدیک به شبکه زندگی می کنند مقرون به صرفه است اما با کاهش تراکم جمعیت هزینه های توسعه بصورت نمایی افزایش می یابد.

برای کسانی که در دورافتاده ترین مناطق زندگی می کنند ، سیستم های خورشیدی مستقل که به طور مستقل از شبکه کار می کنند ، می توانند نیازهای برق مانند شارژ تلفن و روشنایی را برآورده کنند ، اما ممکن است با بارهای الکتریکی بزرگتری مانند ماشین های برق و تجهیزات کشاورزی مقابله کنند.

شبکه های کوچک در فضایی بین این دو کار می کنند. هنگامی که جمعیت بسیار کوچک یا از راه دور برای گسترش شبکه است و سیستم های خورشیدی مستقل برای نیازهای بزرگتر برق قابل استفاده نیستند.

در واقع مینی شبکه ها شبکه های برق غیر متمرکز و مستقیمی هستند که می توانند جدا از یک شبکه ملی عمل کنند.

شبکه کوچک در Bisanti ، نیجریه ، برق کافی برای برق بیش از 340 خانوار را تأمین می کند. عکس: Geraint Hill، 2018

مینی شبکه های تجدید پذیر ارزان تر و سبزتر از همیشه هستند

از آنجا که آنها به یک شبکه اصلی وصل نمی شوند ، مینی شبکه ها فقط برای مصرف محلی برق تولید می کنند. این ماهیت محلی مینی شبکه ها به توسعه دهندگان این امکان را می دهد تا نیازهای انرژی یک جامعه را بهتر درک کنند و درک کنند تا منبع برق بتواند با تقاضا مطابقت داشته باشد. مینی شبکه ها همچنین از نظر کاهش برق از شبکه اصلی جلوگیری می کنند ، در تئوری تأمین برق متناوب کمتر.

منبع تغذیه قابل اطمینان تر این امکان را به مشاغل می دهد تا بعداً باز بمانند و سریعتر توسعه یابند ، كلینیك ها برای نگهداری از سردخانه های ایمن تر ، و خانوارها در یخچال های برق ، فن و تلفن. در واقع ، تحقیقات نشان می دهد که "داستان اصلی برای تأثیر برق ، روشنایی نیست ، بلکه ارتباطات: تلویزیون ، تلفن همراه و اینترنت" است.

در بیزانتی ، نیجریه ، توسعه دهنده خصوصی شبکه کوچک Green Village Energy یک شبکه کوچک متشکل از 126 پنل خورشیدی ساخته است که برای تأمین برق 340 خانوار در منطقه کافی است. این شبکه کوچک همچنین مشاغل کوچک ، مدرسه و کلینیک بهداشت را تحت اختیار قرار می دهد.

قبل از چراغ ها مکان بسیار تاریک بود و ما چراغ یا یخچال نداشتیم. زندگی در آن زمان دشوار بود. اکنون ما نور داریم که استفاده از شمع ها را متوقف کرده ایم. اکنون ما یخچال های نوشیدنی های سرد را داریم. همچنین چراغ ها را تغذیه می کند تا کودکان بتوانند در شب بازی کنند و برخی به مدرسه شبانه می روند. زندگی ما تغییر کرده است

- عضو جامعه ، Bisanti

یک عضو جامعه توضیح می دهد که زندگی قبل و بعد از ورود مینی شبکه به بیزانتی ، نیجریه چگونه بود. عکس: Geraint Hill، 2018

هنگامی که دولت های آفریقایی در دهه 1960 ساخت مینی شبکه ها را آغاز کردند ، ژنراتورهای دیزلی محبوب ترین منبع انرژی بودند - آنها نسبتاً ساده برای اجرا بودند و فناوری خورشیدی هنوز در مراحل ابتدایی خود بود. دولت ها از دانش زیرساخت های دیزلی موجود برخوردار بودند و توسعه دهندگان مینی شبکه تجربه کافی برای مقیاس گذاری مینی شبکه ها را به سرعت و به طور موثر داشتند.

از آن زمان ، پانل های خورشیدی در آفریقا اتفاقات انقلابی را پشت سر گذاشته اند و بین سال های 2009 تا 2015 ، قیمت ماژول های PV خورشیدی 80 درصد کاهش یافته است. مینی شبکه های خورشیدی اکنون اغلب با شبکه های دیزلی مقرون به صرفه هستند و به دولتها فرصتی برای کاهش شدید انتشار گازهای کربن را می دهند و چشم انداز هوای پاک تر را در اختیار خانواده ها قرار می دهند.

با تبدیل مینی شبکه های دیزل برای کار در انرژی خورشیدی - روندی معروف به سوئیچینگ فناوری - می تواند سالانه میزان انتشار گازهای گلخانه ای CO2 تا 470 میلیون تن متریک تولید کند ، تقریبا معادل انتشار سالانه CO2 برزیل.

هنگامی که با ذخیره باتری کارآمد و سازگار با محیط زیست پایدار است ، مینی شبکه های خورشیدی یک پرونده اقتصادی قانع کننده برای جوامع روستایی در آفریقا است. براساس آژانس بین المللی انرژی برای تأسیسات الکتریکی روستایی آینده در آفریقا ضروری است.

بنابراین چه چیزی این اتفاق را با سرعت و مقیاس مورد نیاز متوقف می کند؟

در اینجا سه مشکل اصلی وجود دارد - و آنچه جوامع عملی آفریقایی برای مقابله با آنها انجام می دهند.

1. ساخت پرونده برای سرمایه گذاری

علیرغم تعهدات اخیر در مقیاس انرژی تجدید پذیر در آفریقا ، سرمایه گذاری های متعهد شده تا سال 2030 بسیار پایین تر از سطح مورد نیاز برای دستیابی به انرژی برای همه قرار می گیرند.

الكسیا كلی ، كارشناس امور مالی آب و هوا و همكاری گروه كاری امور مالی مشاركت جهانی مشاركت جهانی (LEDS GP) كمك به ارائه چندین جلسه در این كارگاه در ابوجا كرد. او برای من توضیح داد:

در پایان روز همه چیز به پول می رسد ، بنابراین اگر پول و منابع مالی در دسترس نباشد ، دستیابی به مزایای چندگانه که مینی شبکه ها ارائه می دهند برای ما بسیار دشوار خواهد بود. دستیابی به SDG 7 - دسترسی جهانی به برق تا سال 2030 - اساساً از توانایی باز کردن جریان سرمایه در مقیاس های این بخش پشتیبانی می شود. ما نمی خواهیم بدون حل چالش مالی به آنجا برسیم.

مینی شبکه های دارای انرژی تجدید پذیر دارای زیرساخت های مقرون به صرفه و هزینه های نصب هستند و یافتن بودجه برای مینی شبکه ها چالش برانگیز است. با بودجه محدود برای تأمین انرژی روستایی ، دولت ها در تلاشند تا این شکاف سرمایه گذاری را با تمهیدات خلاقانه سرمایه گذاری عمومی ، خصوصی و ترکیبی برطرف کنند.

ابزارهای مالی دولتی می توانند شامل کمک های مالی و یارانه ای برای پروژه های کوچک شبکه شوند. دولت ها برای جبران هزینه های اولیه سرمایه گذاری در زیرساخت ها و تسریع در بازار مینی شبکه ها از کمک های مالی و یارانه ای استفاده می کنند. به عنوان مثال در کنیا ، دولت یارانه هایی را برای تشویق توسعه دهندگان خصوصی شبکه های کوچک ایجاد می کند ، که می توانند پس از آن برای تهیه بودجه پروژه های اضافی از بانک های توسعه استفاده کنند.

هنگامی که دولت ها برای سرمایه گذاری در شبکه های کوچک به تأمین مالی خصوصی می پردازند ، ممکن است نیاز به کاهش ریسک برای سرمایه گذاران برای اطمینان از بازده کافی داشته باشد. سرمایه گذاران خصوصی ممکن است سرمایه یا بدهی را تأمین کنند. به طور معمول ، انتخاب ابزار مالی بستگی به مرحله پروژه مینی شبکه و ریسک سرمایه گذاری مرتبط دارد.

به دست آوردن ترتیب مناسب سرمایه گذاری بستگی به به کار بستن سیاست ها و مقررات مناسب دارد - بنابراین پتانسیل قابل توجهی برای مشاغل خصوصی وجود دارد ، اما دولت ها برای ساختن شبکه های کوچک کارایی اساسی دارند.

اعضای جامعه مینی شبکه های آفریقا از Cote d’Ivoire جلسه در زمینه کشور کوچک شبکه خود را در یک کارگاه آموزشی در ابوجا ، نیجریه آماده می کنند. عکس: Geraint Hill، 2018

2. تصمیم گیری در مورد اینکه چه کسی قصد دارد مینی شبکه را بسازد ، بهره برداری و نگهداری کند

معمولاً چهار مدل برای انتخاب وجود دارد: یک ابزار دولتی. یک توسعه دهنده خصوصی؛ یک طرح متعلق به جامعه؛ یا رویکرد ترکیبی

هیچ روش "یک اندازه متناسب با همه" برای بهره برداری و نگهداری از یک شبکه کوچک وجود ندارد و مدل بستگی به متن ملی ، و گاهی اوقات فرعی و محلی دارد.

آنچه که برای غنا کار می کند ، یک برنامه اجرای کوچک شبکه به رهبری عمومی برای تأمین انرژی با تعرفه یکنواخت است ، اما نیجریه به مجموعه ای از توسعه دهندگان خصوصی اجازه می دهد که با تعرفه ها با جوامع مذاکره می کنند و مستقل از سازمان ملی برق روستایی نیجریه فعالیت می کنند.

یک مهندس شبکه کوچک در مقابل اجتماع مینی شبکه در Bisanti ، نیجریه ایستاده است. عکس: Geraint Hill، 2018

هر دو مدل دولتی و خصوصی مزایا و معایبی دارند.

در حالی که مدلهای عمومی بیشتر به دنبال دریافت منابع مالی و تعرفه یکنواخت به مصرف کنندگان هستند ، جوامعی که در یک برنامه ملی برق سازی روستایی گنجانده نشده اند ، در معرض خطر باقی مانده اند.

در همین حال ، مدل های خصوصی می توانند بار دولت را کاهش دهند و به آنها فرصت بیشتری دهند تا بر روی شبکه ملی تمرکز کنند ، اما توسعه دهندگان خصوصی اغلب نمی توانند به یارانه های دولت دسترسی پیدا کنند و برای تبدیل شدن به پروژه های "قابل پرداخت" تلاش می کنند.

این نگرانی در مورد قابلیت ورشکستگی از سوی توسعه دهندگان بخش خصوصی موضوعی بود که در سراسر کارگاه اجرا شد:

شبکه های کوچک ، همانطور که در حال حاضر هستند ، برای بخش خصوصی چندان جذاب نیستند زیرا بازده سرمایه گذاری طولانی تر طول می کشد و شما یک IRR بسیار ناچیز دریافت می کنید.

- Hilawe Tesema ، توسعه دهنده مینی شبکه های خصوصی از اتیوپی

اما علائم تغییر وجود دارد. در سال 2016 ، گروهی از توسعه دهندگان خصوصی شبکه های کوچک جمع شدند تا انجمن توسعه دهندگان Mini-Grid Africa (AMDA) را تشکیل دهند ، که با دولت ها ، اهدا کنندگان و سرمایه داران برای کمک به ساختن یک محیط بارور و مفید برای مینی شبکه ها در آفریقا همکاری می کنند.

اکنون در حال ساختن یک مبنای داده برای مینی شبکه ها است. سهام جهانی از انواع مالی که یک پروژه در حال بدست آوردن ، تولید آن چقدر است و متعلق به چه کسی است. این یک ابزار مفید برای دولتهایی است که به دنبال پیمایش در عملیات پیچیده و تأمین منابع مینی شبکه ها هستند.

3. متعادل کردن نیازهای جامعه و هزینه های پروژه

توسعه دهندگان و شرکت های سودمند ابتدا باید مبلغی را که خانواده ها قادر به تهیه هزینه انرژی و انرژی خود هستند که قبل از ساختن یک سایت می توانند ارزیابی کنند. برای توسعه دهندگان خصوصی نیز باید تعرفه ها سود را به دست آورند ، بنابراین مشارکت با جوامع قبل از تعیین یک برنامه قیمت ضروری است.

روچی سونی ، مدیر دسترسی به انرژی در بنیاد سازمان ملل متحد ، برای من توضیح داد كه چرا تعامل جامعه بسیار مهم است:

تعامل جامعه اساساً قلب کل فرآیند [مینی شبکه ها] است. بخش خصوصی برای درک نیازهای آنها ، چرا آنها در وهله اول مینی شبکه ها را می خواهند و همچنین چگونگی قصد استفاده از برنامه های خود را به طور واقعی به معنای روزمره درگیر می کنند.

مردی در جاده روستای بیزانتی ، ایالت نیجر ، نیجریه با موتور سیکلت سوار می شود. عکس: چارلی زاجیکک ، 2018

آژانس برق سازی روستایی نیجریه به طور فزاینده ای از جنسیت را به عنوان اولویت اصلی در برق دهی در روستاها درمان می کند و بسیاری از مشاغل در بیستانتی توسط زنان اداره می شود. رودا ماندو ، دستیار مدیر توسعه مشاغل و ایجاد جنسیت در آژانس برق سازی روستایی نیجریه ، به من گفت:

زنان باید در ساختار حاکمیت ، ساختار تصمیم گیری قرار بگیرند و آگاهی باید در هیئت مدیره ایجاد شود. بیشتر مواقعی که مردم برای ایجاد آگاهی در جوامع می روند فقط بر روی مردان متمرکز می شوند. آنچه ما می گوییم تمرکز روی زنان است - آنها کاربران نهایی هستند. هنگامی که یک زن را توانمند کردید ، یک ملت را توانمند کردید.

وقتی به درستی طراحی و اجرا شد ، مینی شبکه ها مانند نمونه ای که در Bisanti دیدم ، واقعاً قدرت تغییر زندگی افراد را دارند ، اما رسیدن به آن هدف آسان نیست.

فرصتی برای دولت های آفریقا برای پیشبرد راه

در حالی که مینی شبکه های با انرژی تجدید پذیر هم برای برآوردن نیازهای الکتریکی روستایی و اهداف کاهش انتشار در آفریقا ضروری هستند ، آنها همچنان کمبود بودجه باقی مانده و فاقد پشتوانه مورد نیاز برای دستیابی به SDG 7 هستند.

برای اینکه مینی شبکه ها از نظر اقتصادی قابل دوام باشند ، دولت ها باید آنها را در برنامه های ملی برق سازی ، یک محیط منسجم و هماهنگ ایجاد کنند و از کشورهای دیگر یاد بگیرند که ببینند چه چیزی مؤثر است. ابتکاراتی مانند جامعه مینی شبکه های آفریقا ، فضاهای اساسی را برای به اشتراک گذاشتن تجربیات فراهم می کند.

با وجود زیرساخت های موجود کمتر در مناطق روستایی نسبت به سایر مناطق ، دولت های آفریقایی اکنون فرصتی برای پیشبرد این راه دارند و نشان می دهند که شبکه های کوچک خورشیدی می توانند انرژی روستایی پاکتر ، ارزان تر و فراگیر تری را فراهم کنند.

اعضای عمل مینی شبکه های آفریقا ، رودا ماندو و عباس عبدالرفیو ، یادداشت ها را در کارگاه 2018 در ابوجا ، نیجریه مقایسه می کنند. عکس: Geraint Hill، 2018