Waya Energy正在开发软件，帮助农村地区的人们获得可持续且价格可负担的电力。
该公司名为REM的软件可用于设计和优化离网电力系统。
REM已在乌干达、秘鲁、尼日利亚等地偏远和山区得到应用。
当麻省理工学院电气工程师Reja Amatya（2012年博士毕业）于2015年抵达卢旺达时，她被迅速带往一个村庄。她发现，柴油发电机为当地的卫生中心、银行和商店供电，但与大多数卢旺达农村地区一样，Karambi的200户家庭没有电。Amatya知道，丘陵地形将使该村与距首都基加利50公里的高压输电线路相连变得颇具挑战。
尽管许多人认为电力是一项基本人权，但仍有一些地方的人们从未按过电灯开关。联合国可持续发展目标之一是到2030年实现全球获得负担得起、可靠且可持续的能源。最近，联合国报告称，由于难以覆盖最难触及的人群，全球电气化进程有所放缓。
麻省理工学院能源倡议（MITEI）与马德里康米利亚斯教皇大学的研究人员共同创建了Waya Energy Inc.，这是一家总部位于马萨诸塞州剑桥市的初创企业，致力于将麻省理工学院开发的规划与分析软件商业化，以帮助各国政府确定以最具成本效益的方式为全体公民提供电力的途径。
研究人员于2015年前往卢旺达，由此开启了长达四年的电话会议、Zoom会议和国际差旅，旨在协助这个东非国家（该国仍未从1994年造成百万余人死亡的种族灭绝中恢复）制定国家电气化战略并扩展其电力基础设施。
世界经济论坛如何推动能源转型？
能源与材料中心将领导者联结在一起，帮助他们理解正在重塑能源、材料和工业体系的复杂转型。该中心提供一个平台，用于探讨能源安全、可负担性与可持续性如何相互交织。
通过跨价值链和跨区域的协作，该中心助力合作伙伴围绕切实可行的解决方案达成一致，以实现安全、低碳且公平的转型路径。
Amatya是Waya总裁，也是Waya五位联合创始人之一，她深知，为Karambi乃至全国实现电气化，将带来工作、教育和社交方面的新机遇，以及为手机充电的能力——而手机充电往往代价高昂且极为不便。
迄今为止，Waya在亚洲开发银行、非洲开发银行、美洲开发银行（拉丁美洲）和世界银行的资助下，已在几乎各大洲的22个国家帮助政府制定了电气化计划，包括在撒哈拉以南非洲萨赫勒和乍得地区的难民营，那里的暴力冲突已导致300万人流离失所。
“借助我们这样的建模与可视化工具，我们能够审视全部需求与供给的范围，并提出：‘好，什么可能是最优化的解决方案？’”Amatya表示。
来自麻省理工学院和康米利亚斯的15名以上研究生和研究人员，在Robert Stoner（麻省理工学院能源倡议临时主任）和Ignacio Pérez-Arriaga（康米利亚斯派驻麻省理工学院斯隆管理学院的访问教授）的指导下，参与了Waya软件的开发。Pérez-Arriaga关注的是，不断变化的电力使用模式如何迫使全球各地的公用事业公司重新思考陈旧的商业模式。
该团队的参考电气化模型（REM）软件整合了人口密度地图、卫星图像、基础设施数据以及地理空间兴趣点等信息，以确定在何处扩展电网最具成本效益，以及在何处采用其他解决方案更为务实。
“我常说，我们对技术持中立态度，”Amatya表示，“过去，实现长期可靠供电的唯一途径是电网，但这种情况正在改变。在许多发展中国家，公用事业公司要提供可靠服务面临更多挑战。”
离网解决方案
Waya联合创始人Stoner同时也是麻省理工学院塔塔技术与设计中心的创始主任，他很早就意识到，将住户接入现有基础设施在经济上并不总是可行。更重要的是，尽管数十亿人已接入电网，但由于监管不均衡和地形复杂，他们的供电仍不可靠。
与Waya联合创始人、麻省理工学院能源倡议附属研究员Andres Gonzalez-Garcia，以及康米利亚斯的Fernando de Cuadra Garcia教授一道，Pérez-Arriaga和Stoner带领团队制定了一套指导普遍区域电气化的原则。他们将这一方法称为“综合配电框架”，它融合了优化规划的要素，以及新颖的商业模式和监管机制。Stoner表示，三者缺一不可，“如果你想要一个可行的长期结果”，这三方面都“必不可少”。
Amatya表示：“最初，我们设计REM是为了了解这些农村和贫困人口占比很高的国家的需求水平，以及系统应当如何构建以满足这些需求。我们从中吸取了大量信息来开发该模型。”2019年，Waya成立，旨在将该软件商业化，并在团队提供的服务套餐中增加咨询服务。
如今，除了为政府和监管机构提供如何扩展现有电网的建议外，Waya还提出了多种方案，例如由风能、水电或太阳能等可再生能源驱动的微型电网，用于服务单个村庄，或为较大区域提供大规模微型电网解决方案。在某些情况下，一种更为本地化、可扩展的方案是网状电网，它可能由为数户住户配备的一块太阳能板构成，随着时间推移，可进行扩建并最终接入主电网。
REM软件已被用于为乌干达、秘鲁、尼日利亚、柬埔寨、印度尼西亚、印度等地偏远和山区的离网系统进行设计，以及其他地区。印度最大的综合电力公司Tata Power在看到微型电网能在印度东部部分地区发挥良好作用后，成立了名为Tata Renewables的微型电网部门。
Amatya指出，REM软件使她能够在剑桥的工作间内制定完整的国家电气化计划。但实地考察和当地合作伙伴对于帮助Waya团队了解现有系统、与客户接触以评估需求并确定利益相关方至关重要。在海地，一名能源顾问报告称，现有电网通常每24小时仅能运行6个小时。在Karambi，卢旺达大学的学生对该村200个家庭进行了调查，并协助组织了全村范围的会议。
Waya与当地专家和机构保持联系，这些人和机构“能够直接与政府及其他利益相关方接洽，因为很多时候，他们正是我们要敲开的大门”，Amatya表示，“地方能源部门、公用事业公司和监管机构必须对监管变革保持开放。他们必须愿意与金融机构和新技术合作。”
监管机构、能源供应商、资助机构和政府官员的目标必须实时保持一致，才能“为十亿人提供可靠的能源服务”，她说。
克服挑战
Amatya在加德满都长大，她曾与父亲一同前往偏远村庄，父亲是一名电气工程师，曾为尼泊尔电信设计固定电话线路的电缆系统。她记得，在这些旅途中，她曾被横贯尼泊尔的高压输电线路深深吸引。如今，她会指着电线杆向孩子们讲解，配电线路如何将电力从当地变电站输送到用户手中。
Amatya在史密斯学院主修工程科学和物理学后，于2012年在麻省理工学院完成了电气工程博士学位。两年之内，她便以研究科学家的身份前往印度的离网社区，探索提供电力的潜在技术。途中遇到了意想不到的挑战：当时，许多地区尚不存在数字化的地理空间数据。2013年在印度，团队只能用手机拍摄摊放在桌上的纸质地图。如今，团队成员会在Facebook、Google、Microsoft及其他来源提供的数字数据中仔细搜寻有用的地理信息。
Amatya表示，制定计划只是第一步，但计划如何被采用和落实则成为一大难题。由于涉及众多参与方——包括资助机构、民选官员、公用事业公司、私营企业，以及各国内部的监管机构——有时很难明确谁应对后续步骤负责。
“除了提供技术专长，我们的团队还与政府合作，比如说，制定财务计划或实施计划，”她说。理想情况下，Waya希望能够长期参与每个项目，确保其提案最终成为该国的国家电气化战略。考虑到参与方众多、政府运作不透明，以及在某些地方可能根本不存在监管框架而需要加以建立，这并非易事。
对于卢旺达，Waya确定了尚未通电的地区，预测了未来需求，并提出了以电网与离网方案相结合的方式满足该需求的最具成本效益的途径。根据Waya团队制定的电气化计划，官员们表示，希望到2024年实现全国通电。
2017年，团队提交总体规划时，其中包含了针对Karambi的离网方案，然而Amatya却意外得知，该村其实已经实现了电气化——她表示，这正体现了地方规划的挑战性。
也许是由于Waya的重点工作和推广努力，Karambi已成为优先事项。无论如何实现，Amatya很高兴Karambi的200个家庭终于用上了电。
