Uafhængig solenergi kunne tilbyde pålidelig elektricitet til Afrika syd for Sahara

Seks hundrede millioner mennesker i Afrika syd for Sahara mangler adgang til elektricitet. For at imødekomme disse strømbehov, en blanding af store offentligt drevne forsyningsnet og selvstændige systemer vil være nødvendig for universel adgang i regionen. regeringer, hjælpeorganisationer, og forskere arbejder på at forstå, hvilken elnetløsning der ville være mest omkostningseffektiv og pålidelig på tværs af byer, bynære, og landdistrikter.

enkeltstående, eller "decentraliserede" elsystemer - oftest solenergi med batteriopbevaring - menes normalt at være for dyre sammenlignet med store statsdrevne net på alle undtagen de mest fjerntliggende steder. Imidlertid, faldende omkostninger til solenergi og nye batteriteknologier ændrer de bedste veje til at levere pålidelig strøm til mennesker, der i øjeblikket mangler adgang til elektricitet. Ny UC Berkeley-forskning offentliggjort i dag i Naturenergi finder, at decentraliserede elsystemer i Afrika syd for Sahara kan designes til ekstrem høj pålidelighed, og at dette kan komme til at koste bemærkelsesværdigt lave omkostninger i fremtiden.

Jonathan Lee, en ph.d. kandidat i Energy and Resources Group (ERG) og lektor Duncan Callaway arbejdede med mere end 10 års soldata fra NASA og udviklede en optimeringsmodel, der bestemmer den billigste måde at bygge et selvstændigt system på givet komponentomkostninger og en målpålidelighed. Til nuværende omkostninger, deres model indikerer, at de fleste regioner i Afrika syd for Sahara kan få 95 % pålidelig strøm – hvilket betyder at kunder kan bruge elektricitet fra en kombination af solpaneler og batterier 95 % af tiden – for omkring 0,40 USD pr. kWh. Selvom omkostningerne er høje i forhold til de nuværende netomkostninger, deres model indikerer, at med aggressive, men plausible fremtidige omkostningsfald i decentraliserede systemomkostninger, hovedsagelig i batterier, disse omkostninger vil falde til niveauer, der er konkurrencedygtige med nettet i mange dele af kontinentet på mindre end et årti.

Fordi deres model eksplicit betragter pålidelighed som et designinput, forskerne var i stand til at studere, hvordan omkostningerne ændrer sig med hver "9" af pålidelighed - for eksempel fra 90 % til 99 %, eller 99 % til 99,9 %. De beregner det, i deres aggressive omkostningsfaldsscenarie, denne "pålidelighedspræmie" kunne være under $0,04 pr. kWh pr. 9 pålidelighed. For eksempel, ved at bruge denne model, at øge pålideligheden af ​​servicen med én 9 ville øge driftsomkostningerne for et lille køleskab – som skal have høj pålidelighed for medicinske faciliteter – med under én dollar om måneden.

"Disse præmier for lav pålidelighed tyder på, at kunderne ville have en utrolig autonomi til at vælge kvaliteten af ​​deres el-service, og dette kunne være en vigtig brik i puslespillet i udvidelsen af ​​elektricitetsadgang på tværs af befolkninger med forskellige pålidelighedsbehov, " sagde Callaway.

Men forskerne påpeger også, at i det nuværende miljø, hvor mange nationale net i Afrika syd for Sahara er plaget af dårlig pålidelighed og budgetunderskud, der er risici i dette skiftende teknologilandskab. Kunder, der i øjeblikket har netadgang, kan vælge at stoppe med at bruge nettet, især i regioner, hvor netomkostningerne er høje, eller hvor pålideligheden er lav, og det kan gøre det svært for forsyningsselskaber at fortsætte med deres nuværende forretningsmodel.

"Ser frem til, vores resultater indikerer, at forsyningsselskaber og regeringer i regionen er nødt til at tage decentraliseret solenergi meget alvorligt; ikke kun i fjerntliggende områder, men også på steder tæt på nettet, " sagde Lee. "Hvis regeringer ikke er proaktive, de vil lægge et stort pres på eksisterende net for betydeligt at forbedre pålideligheden og holde omkostningerne lave."