博客
利用迷你电网推动撒哈拉以南非洲地区数千社区的发展

Sachi GraberJames Sherwood

编者按目前,撒哈拉以南非洲国家仍有很多地区处于缺电甚至离网状态。即便有些地区已经与电网相连,但是电力服务不足仍普遍存在。在撒哈拉以南非洲国家与地区,落基山研究所SEED项目与各利益相关方合作,通过搭建迷你电网为当地提供清洁的可负担电力服务。除补充不稳定的电网电力服务之外,迷你电网也有助于降低电力用户成本,促进当地经济发展。此外,迷你电网也为缺网地区创造大量的分布式发电资源,长远来看这些资源能够有效提高当地电网系统的韧性。但是,这些地区迷你电网的发展也面临诸多挑战,如多数国家缺乏有力的政策与法规支持以及各利益相关方由于项目成功的认定标准不同而参与积极性不高等。基于此,落基山研究所致力于与当地合作伙伴共同发现限制迷你电网发展的具体关键障碍,并探索经济可行的创新商业模式,积极推动撒哈拉以南非洲地区的电力系统发展。随着“一带一路”倡议的不断深入推进,更多中国企业不断扩大在非洲国家的新能源市场投资,希望落基山研究所SEED项目进展能够帮助中国企业寻求最佳投资方向和投资项目,共同推动非洲地区的社会经济发展。

在撒哈拉以南非洲各地,有数以亿计的人们生活在“缺网”状态下。虽然这些地区在名义上已经与电网连接,但只能接收到极少甚至无法接收到电力。例如,尼日利亚奥贡州的Mokoloki社区就只能获得零星的电力服务。这里的居民每周只能通电几次,而每次只有几小时的时间。

不稳定、低质量的电网服务远远无法满足缺网社区的用电需求。缺乏可靠电力供应限制了这些地区的经济发展与现代化进程,迫使人们依赖于昂贵且高污染的替代方案。非洲的电力公司常常面临财务困难并难以改善这种状况。然而,仔细研究就会发现这其中也蕴藏着机遇:在非洲各地,迷你电网具有巨大的潜力尚待开发。它们能够为这些缺网社区提供清洁、可靠且可负担的电力服务。随着电网的改进,这些迷你电网能够作为分布式能源资源被整合在一起,提高整个系统的可靠性与韧性——这正是一种已在越来越多发达电网系统中出现的转型

落基山研究所的SEED项目(Sustainable Energy for Economic Development)相信:迷你电网是以一体化能源规划方式实现可持续经济发展的重要组成部分。我们与合作伙伴们一起致力于发现和解决限制迷你电网支持非洲有效电气化发展的关键障碍。我们在尼日利亚的工作表明,迷你电网在许多缺网和近网社区已经成为了成本最低的供电选择。通过开发这些缺网地区的新市场,迷你电网的供电成本还能迅速下降50%以上,并使迷你电网从一种小众产品推广成为撒哈拉以南非洲地区的主流供电资源。

缺网地区迷你电网能够服务于一个新的细分市场

什么是缺网社区?

缺网社区在地理上属于特定电力公司的经营范围,至少名义上处于配电网络范围之内。虽然存在着的作用有限的配电基础设施显示着电力公司管辖权,但许多缺网社区和Mokoloki类似,每天只能通电几小时,有些社区甚至根本无电可用。这些社区常被政府定义为“欠服务地区”,而这里的居民只能依靠小型柴油或汽油发电机等昂贵的替代资源来填补有限的电网服务和实际用电需求之间的差距。与完全未与电网相连的离网社区的最主要区别在于,缺网地区已被证明具有能力支付替代发电方式成本以及大量的用电需求。



虽然配电线路连接着他的商店,但焊接工Omolekan Idowu仍要运行两台柴油发电机来维持商店的正常运营

缺网社区在非洲各地非常普遍。在尼日利亚,像Mokoloki这样的农村社区有着繁忙的经济活动并具备足够的电力服务支付能力,但缺电的现实却限制了他们的经济增长。在乌干达、肯尼亚和坦桑尼亚等国的城市边缘地区,较低的电网可靠性严重制约着经济的发展。即使是塞拉利昂首都弗里敦的城市边缘地带,有限的发电能力导致电网供电不足,也严重影响了这个国家正在萌芽中的商业和工业活动。

迷你电网能带来哪些收益?

电力普及与经济发展息息相关。如果社区电网服务不稳定,用户就被迫需要使用昂贵的替代方案补充电网供电,否则就无电可用。这些社区需要新的创新供电方式,比如迷你电网,来补充不稳定的电网服务。在短期内,这种方法有助于降低用户用电成本,促进地区经济发展,同时让电力公司能够专注于提高其他方面的电网服务。长期来看,缺网地区迷你电网还能够创造大量分布式发电资源。经过整合,这些资源能够提供更具韧性的电网服务。



相比电网,缺网地区迷你电网以更低的度电成本提供更高的可靠性

迷你电网成功的限制因素有哪些?

虽然缺网地区迷你电网是许多欠服务社区的理想解决方案,但它们并未在撒哈拉以南非洲地区得到有效应用。缺乏明确的政策和法规是迷你电网发电企业远离缺网市场的部分原因。在大约50个撒哈拉以南非洲国家中,只有6个国家公布了关于迷你电网的特定法规。而在这6个国家中,只有尼日利亚一个国家为缺网系统制定了特定规范。发电企业必须承受被电网掠夺市场的风险,并常常被政府和投资者鼓励在远离现有电网基础设施的地区开发迷你电网系统。即使在缺网地区迷你电网已有建设的印度,发电企业仍会感到很高的风险并不愿与电网公司合作。
另一个问题在于,缺网社区名义上已经与电网连接的事实,虽然它们只能享受非常有限的电力服务。这会降低开发合作伙伴和其他参与方的积极性,因为他们会将联网数量视为项目成功的关键指标。

尼日利亚市场为缺网地区迷你电网创造有利条件

尼日利亚为证明缺网地区迷你电网的成功提供了绝佳的机会。联邦政策与法规环境的支持为新型电气化发展方式的测试和应用创造了独特的条件。缺网地区迷你电网能够填补供电不足、电网服务不稳定留下的空白。根据Power for All组织的研究,尼日利亚80%的电网用户已经采用了其他方式补充不稳定的电力服务。由于经营不佳的配电公司缺乏足够的资金提高对农村用户的服务水平,他们愿意探索新的解决方案。

尼日利亚的缺网市场具备巨大的开发潜力。在落基山研究所近期组织的一次研讨会上,发电企业和其他利益相关方估计尼日利亚有多达1万个适合开发迷你电网的缺网社区,蕴藏着50亿美元投资潜力。这些社区的居民渴望并有能力支付新的可靠且可负担的电力来源——迷你电网就极具备成本竞争力。



在当前的尼日利亚,缺网地区迷你电网已经具备了与其他供电资源相当的成本竞争力

缺网地区迷你电网市场亟待开发

迷你电网市场需要资本注入来推动项目开发——拨款资金已经到位,但实施进程却十分缓慢。虽然作为发展中国家的新兴行业承担着固有的风险,但缺网地区项目具备足够的投资机遇吸引影响力投资者、基金会和早期风险投资。开发大规模缺网市场有望将平均系统成本下降到0.25美元/千瓦时,从而推动迷你电网的更大规模应用。


投资缺网地区发展将带来积极的反馈循环,降低系统成本并推动市场整体发展

虽然与电力公司合作会增加复杂性,但开发缺网社区具备明显的商业可行性。缺网社区是一个巨大的、有吸引力的细分市场,这里需要迷你电网所能提供的清洁、经济且稳定的电力服务。以尼日利亚为代表,缺网地区发展将成为撒哈拉以南非洲地区最大的离网开发机遇,有望满足数万社区的用电需求。而随着市场的增长,无论是独立的还是与电网相连的迷你电网都将成为重要的分布式能源资源,有利于提高整个非洲大陆的可持续性和韧性发展。

落基山研究所正在积极与撒哈拉以南非洲地区发电企业、电力公司及政府合作,通过证明电力公司和发电企业可以有效合作取得共赢,来解锁缺网地区迷你电网的发展潜力。在商业模式确定能够降低迷你电网成本的前提下,缺网地区迷你电网解决方案能为撒哈拉以南非洲地区和其他地区的数百万用户规模化提供稳定和经济性高的电力服务。