微型电网如何解决全球能源贫困问题

Mini grids could bring electricity access to millions.
Mini grids could bring electricity access to millions.Image: REUTERS/Amit Dave
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  • 借助“微型电网”,独立电力生产商能够比传统公用事业企业更快、更低成本地为偏远社区供电。

印度有超过3亿人无法获得电力;而撒哈拉以南非洲没有电力供应的人数是这一数字的两倍,生活在无电可用的状态。预计人口增长将超过电力接入率,“能源贫困”在好转之前预计还会加剧。

微型电网:潜在的变革力量

数十年来,前沿经济体的农村社区一直在徒劳等待政府供电。但如今,新技术与更便宜的太阳能电池板、更先进的电池和移动支付系统相结合,正在改变电力的生产和分配方式。借助所谓的“微型电网”——规模较小、服务本地的电力公用事业系统——独立生产商能够比传统公用事业企业更快、更低成本地为偏远社区供电。挑战在于,如何让政界人士、融资方和既得利益者认识到转向分布式供电的价值。

利用微型电网推进农村电气化并非新想法;从美国到柬埔寨,各地社区长期以来一直采用这种方式,将本地基础设施接入区域或国家电网。对于能源匮乏的社区而言,微型电网可能带来变革。国际能源署指出,微型电网等分布式解决方案是最具成本效益的选择,只要项目能够吸引新的资金来源,就能为超过70%的尚未接入电网人口供电。国际能源署表示,如果有3000亿美元投资和支持性政策,到2030年,微型电网可服务4.5亿人。

国际能源署表示,在大量投资和支持性政策的助力下,到2030年,微型电网可服务4.5亿人。Image: 国际能源署

当然,微型电网并非要永远孤立运行;接入更大的配电网络时,它们才能发挥最大作用。但在大型电网建成之前,发展中国家的农村地区完全可以、也应该独立供电。

简而言之,与主电网方案相比,微型电网更容易在难以抵达的社区组装和部署,供电也更可靠。通过为医疗诊所、学校和本地企业(包括农业行业的企业)供电,这类电网有助于打造更具活力、更加繁荣的地方经济。在缺乏电力、易受气候变化、自然灾害和经济移民影响的地区,微型电网往往是唯一的选择。

微型电网在印度和撒哈拉以南非洲的发展情况如何?

遗憾的是,尽管有这些优势,印度和撒哈拉以南非洲的微型电网电力仍未得到充分利用。例如,印度智慧电力组织在洛克菲勒基金会的支持下,已帮助在印度各地建成140多座(数量仍在增加)私营微型电网,形成了印度规模最大的本地发电能力集群。然而,这仅占未来几年满足预测需求所需微型电网系统数量的一小部分(据估计,仅非洲就需要10万至20万套)。

非洲社区也面临类似的供电缺口。4月,该行业首个贸易组织——非洲微型电网开发商协会——正式成立,旨在推动肯尼亚和坦桑尼亚的微型电网发展,并最终扩展至整个撒哈拉以南非洲地区。预计到2020年,这两个国家的可再生能源微型电网接入数量将从1.2万户增至超过14.5万户。然而,与非洲庞大的能源需求相比,这些进展仍然有限。以尼日利亚为例,8000万人无法获得电力,另有6000万人每年花费130亿美元运行造成污染的柴油发电机,而微型电网本可以取代这些发电机。许多其他非洲国家也面临类似的能源问题。

好消息是,微型电网的资金支持正在逐步增加,包括为太阳能、水力、风能或可再生能源与柴油混合供电的微型电网提供的资金。在印度,两家微型电网开发商Husk Power Systems和OMC Power,近期共获得3000万美元的新投资;Yoma Micro Power则获得了2800万美元。与此同时,在非洲,世界银行已向尼日利亚提供3.5亿美元贷款,用于农村电气化;而国际太阳能联盟预计将获得印度提供的20亿美元信贷额度,用于支持非洲项目,包括微型电网。这些承诺是在德意志银行于2016年宣布设立一项35亿美元基金之后作出的,该基金旨在为非洲可持续能源项目提供融资,其中包括10,500套太阳能微型电网系统。

随着微型电网设计和商业模式日趋成熟,预计将获得更多融资。一项颇有前景的创新是“盒装公用事业”系统——一种模块化、可扩展的微型电网解决方案,目前正在印度及其他地区进行实地测试。

尽管有这些积极进展,但在政界人士、监管机构和国际发展领域从业者将分布式电网视为解决能源贫困的可行、互补且可互操作的方案,而非传统电力公用事业企业的竞争对手之前,微型电网为农村经济发展奠定基础的全部潜力仍无法实现。

需要加强整合

越来越多的政府正在制定微型电网政策,但大多数仍未能将本地发电和配电纳入国家电气化规划。例如,印度一项微型电网政策草案已搁置两年;在撒哈拉以南非洲地区,良好意愿也常因官僚作风和大型电力公司的游说而受挫。尽管农村微型电网提供的服务质量相当甚至更好,却往往被要求在缺乏大型公用事业企业通常享有的资金支持的情况下运营。

要让印度、非洲及其他地区通电,小型能源生产商需要获得资金,并得到公正、公平政策的支持。但最重要的是,他们需要机会将技术付诸实践。世界已经知道如何为农村社区供电;现在就看政界人士能否打开开关。

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