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通过离网可再生能源为农村家庭供电的全球行动

来源:   2021-01-28 17:22:19

国际能源机构(IEA)估计,SSA中有5.48亿人目前无法在家中使用电力。在过去的二十年中,由于亚洲,拉丁美洲和非洲部分地区的电网扩展计划,农村电气化速度一直很高。

然而,在许多地区,地理变量和较低的农村人口密度使电网扩展的成本太高,无法为每个家庭提供电力。为了填补这些空白,政府和发展组织已使用离网解决方案为农村家庭和村庄提供电力。

基于市场的方法

通过离网可再生能源解决方案解决农村用电的方法之一是通过基于市场的方法,该方法以社会企业(SE)的作用为中心。这样的社企将精力集中在撒哈拉以南非洲,拉丁美洲和南亚的农村地区,那里的贫困率很高,从中长期来看不太可能并网。

有许多SE的目标是为贫困的农村家庭提供负担得起的太阳能家用系统(SHS)和用于为手机充电和充电的微型太阳能灯。这些包括SunnyMoney,Ilumexico,Azur以及许多其他。SE在SSA中的努力尤其显着。在2018年,据估计,有2500万人通过SHS和从SE购买的微型太阳能灯获得了家庭用电。

一个2017年报告通过敏锐的解决方案审查防止SSA这种方法的比例,发现前期成本的主要挑战,缺乏可用性金融和选择方面,以及缺乏产品知识的阻碍更多的农户通过购买SHS或微型太阳能灯。该报告还确定并评估了SE用来缓解这些障碍的各种策略。

为了减轻前期成本的障碍,SE提出了不同的付款计划,例如自有租金(家庭进行定期付款,最终导致所有权),永久租赁(家庭为用电付费但从未拥有产品) ,以及移动支付系统。

SE还利用其他策略来增加访问权限并宣传其产品以进一步采用。例如,在塞内加尔,SunneyMoney使用了“照明图书馆”模型,该模型允许农村学校的学生租用微微太阳能灯和小型SHS进行手机充电。通过这种模式,SunneyMoney发现,目标学校中有35%的家庭最终购买了产品,而其他学校中只有12%的家庭没有购买该产品。

这种方法有助于在塞内加尔贫困地区传播有关离网可再生能源解决方案的更多知识。但是,由于需要大量的初始投资,因此可能很难复制此干预措施,这表明可伸缩性可能需要外部资金支持。

尽管社企提供了创新的方法,但仍缺乏证据表明它们可以单独为农村家庭提供可再生能源家庭系统的电力供应。例如,Acumen Solutions的报告发现,即使引入付款计划后,许多家庭仍然无法购买SHS,因为他们负担不起所需的首付,并且供应商有时不在他们所在的地区。

正如2018年《穷人的能源展望》所指出的那样,社会企业方法最容易达到第一个目标,导致某些地区无法使用可再生能源家庭系统。此外,通过这种方法很难将家庭用电扩展到一级以上,因为更高容量的系统需要电池,这使农村穷人无法负担得起。

因此,虽然该方法可以满足基本的家庭用电需求,但可能无法实现家庭的全部生产能力。2019年,Rise项目对赞比亚和乌干达的农村家庭缺电进行了一项调查。调查发现,有40-50%的受访者表示他们想将电力用于冷却,烹饪和“生产性用途”。

不幸的是,这两个国家的SE所提供的SHS的类型无法提供这些活动所需的电容量。各种开发计划已尝试通过最终用户补贴来解决此问题,不仅增加了负担得起可再生能源家庭系统的家庭数量,而且使贫困家庭能够购买容量更大的可再生能源家庭系统。

此外,一些计划还包括对在目标偏远地区开展业务的供应商提供补贴,以便解决服务水平低下的地区。结合了这两个方面的计划是蒙古的农村地区可再生能源项目(2006-12),该项目由世界银行,全球环境基金和蒙古政府资助,旨在通过离网提高该国的农村电气化率可再生能源解决方案。

当时,蒙古只有40%的农村家庭可以用电。该计划的目标之一是通过向购买高端SHS和风力涡轮机系统的农村家庭提供最终用户补贴,将这一数字增加到至少50%。

该计划还为在该计划目标地区经营的供应商提供补贴。该计划成功地扩大了农村家庭的电力供应;出售和分发了67,224套SHS,农村电气化率超过50%。此外,一项针对接受SHS的人的调查表明,该产品总体上令人满意,因为许多受访者表示,该产品可以提供更好的照明,手机充电甚至电视。

但是,该计划在2012年结束后,一半的供应商由于补贴终止而放弃了运营。结果,许多家庭无法修复或更换故障系统。因此,尽管该计划表明有针对性的补贴可以帮助向服务不足,偏远和贫困地区提供电力,但它也表明,这种干预措施需要延长才能使其可持续。

南非从1999年至2018年实施了类似的策略,但是仅实施了最终用户补贴。该计划销售了15万套SHS,而最初的目标是30万套。这主要是由于目标地区缺少供应商。

因此,如果要采用基于市场的方法,则为可再生能源家庭系统供应商提供经济激励措施,使其在服务不足的地区运营对于扩大向农村家庭的电力供应至关重要。但是,利用补贴通过离网可再生能源刺激农村电气化需要大量公共支出,这对于大多数低收入国家而言可能并不现实。

利用可再生能源微型电网

除了可再生能源家庭系统,利益相关者还利用可再生能源微型电网为农村家庭和社区提供电力。一些人认为这种农村电气化系统优于可再生能源家庭系统,因为它们倾向于为每个家庭带来更大的电力容量,从而允许更多的生产性用途为贫困家庭和社区创造收入。

各种利益相关者已经采用了不同的方法,通过可再生能源微型电网系统为农村家庭和社区提供电力。

从1996年至2011年,尼泊尔政府在世界银行和全球环境基金的资助下实施了尼泊尔农村能源发展计划。该计划的目标是在可预见的将来无法连接电网的贫困偏远村庄。该计划涵盖了80%的费用,而村庄通过实物劳动提供了20%的费用来安装小型电网。

该计划取得了广泛的成功:安装了454个微型水力微型电网,为超过60,000人的58,000多个家庭提供了电力。一旦安装了小型电网,所有权便从每个村庄移交给一个选举产生的理事会,由他们决定关税税率,以便每个家庭都能负担得起服务。

每个村庄都能够利用通过关税获得的资金来维护和维修其微型电网,从而使该计划在财务上可持续。两个非政府组织–Green Empowerment和Guakia Ambiente–复制了这种模式,为马来西亚和Hispaniola岛的农村社区带来了电力供应,都取得了很大的成功。

在“绿色赋权”和Guakia Ambiente的干预下,村庄不仅利用电来照明和移动电话,还用于创收活动。但是,其他组织和政府也试图复制这些结果,并在该模型上遇到了种种障碍。

最常见的情况是,一旦将可再生能源微型电网移交给社区,社区就无法定期收取电价,从而导致缺乏用于维护和维护微型电网的资金。这可能是由于社区缺乏了解,或者在某些情况下,社区成员可能不愿意向邻居收取关税。

大规模微型电网实施的成本障碍

成本是大规模实施完全补贴的社区拥有的微型电网的最大障碍。例如,在伊斯帕尼奥拉岛上的Guakia Ambiente计划耗资1400万美元,以向4,500户家庭供电。

如前所述,这种方法的资金来自外部捐助者和政府,社区通过实物劳动来支付。因此,这种方法无法以合理的成本为7.89亿人提供电力。因此,各种组织试图通过鼓励为贫困农村社区建设商业可再生能源微型电网来动员私营部门。

该智能电源农村发展倡议在印度有点成功。该计划由洛克菲勒基金会(Rockefeller Foundation)管理,与印度的供应商合作,为85个村庄建造了商业迷你网格。但是,它的目标是确保附近有锚点负载的村庄(例如手机塔),以确保充足的电力需求。

许多贫困的农村社区和家庭并不位于固定负载附近。此外,在许多涉及商业可再生能源微型电网的情况下,并非所有家庭都能负担得起私人供应商设定的电价。因此,尽管这种干预已取得成功,但仅靠它本身并不能为大多数农村村庄和家庭带来广泛的电力供应。

结合可再生能源方法

每种经过审查的方法和干预措施都在不同程度上和规模上起作用。在某些国家和地区,可能有必要使用不同的离网可再生能源干预措施,以实现农村家庭的普遍用电。例如,为了覆盖无法负担社企提供的离网解决方案的家庭,可能需要提供最终用户补贴,例如蒙古的农村可再生能源项目。

另外,如果缺乏运营商的供应商阻碍了某些地区的家庭获得离网可再生能源解决方案,那么经济激励措施将有助于供应商在某些地区运营。此外,激励商业微型电网的建设也可能为一些农村社区和家庭提供电力。

但是,对于没有吸引私人投资者建设商业小型电网的农村社区(由于没有固定负荷),可能有必要实施由政府,援助组织或非政府组织资助的社区拥有的可再生能源小型电网。

最后,在设计用于提供电力的离网可再生能源解决方案时,应注意地理,人口密度和电力需求,因为这些变量将确定应推广哪种类型的可再生能源(风能,太阳能或水能) ,以及应该优先考虑小型网格还是家庭系统。

2018年,肯尼亚政府发布了其肯尼亚离网太阳能接入项目。该项目已经从世界银行获得了1.5亿美元的资金。它力求利用上述所有策略,在2023年之前通过离网可再生能源为60万农村家庭提供电力。尽管目前尚无有关该项目现状的数据,但其潜在成功可能是一个重要案例。为未来而学习。

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