Sol- og vindkraft kan afbøde konflikten i det nordøstlige Afrika

En ny undersøgelse viser, at flere uenigheder mellem Etiopien, Sudan og Egypten omkring Afrikas største vandkraftværk, den nye Grand Ethiopian Renaissance Dam (GERD), kunne afhjælpes ved massivt at udvide sol- og vindkraft i hele regionen. Tilpasning af GERD-drift til at understøtte netintegration af sol- og vindkraft ville give håndgribelige energi- og vandfordele til alle involverede lande, skabe regionale win-win-situationer. "Vores resultater kræver, at integreret hydro-sol-vind-planlægning tages op i GERD-forhandlingerne, " siger Sebastian Sterl, energiplanlægningsekspert ved Vrije Universiteit Brussel (VUB) og KU Leuven i Belgien og hovedforfatter af undersøgelsen, udgivet i Naturenergi .

For flere år, politiske spændinger mellem Egypten, Sudan og Etiopien har eskaleret i en konflikt omkring Afrikas største vandkraftværk:den næsten komplette Grand Ethiopian Renaissance Dam (GERD) på Den Blå Nil. Etiopien, som begyndte at fylde GERDs massive reservoir i 2020, siger, at det har brug for GERDs elektricitet for at løfte millioner af sine borgere ud af fattigdom.

Men Egypten er dybt bekymret over megadæmningens konsekvenser for Nilen, da dets landbrug er fuldstændigt afhængigt af Nil-vand, rejste Egypten dette spørgsmål for FN's Sikkerhedsråd tidligere i 2020. Sudan, i mellemtiden, synes fanget mellem begge sider. Igangværende mæglingsforhandlinger ledet af Den Afrikanske Union for at blive enige om langsigtet drift af dæmningen har indtil videre kun givet lidt frugt. Visse tungemål har endda påberåbt sig den truende trussel om en "vandkrig" mellem Cairo og Addis Abeba.

Sæsonprofiler

Sebastian Sterl, energiplanlægningsekspert ved VUB og KU Leuven og hovedforfatter af undersøgelsen, forklarer:"Den Blå Nil er en meget sæsonbestemt flod. GERD's reservoir er så stort, at det kan lagre flodens fulde spidsstrøm og levere vandkraft med en stabil hastighed hele året, fjernelse af sæsonbestemt flow. Dette giver meget mening fra etiopisk perspektiv, men det reviderer det naturlige tidspunkt for vandet, der når Sudan og Egypten. Bag mange uenigheder omkring GERD ligger spørgsmålet om hvem, hvis nogen, bør have lov til at udøve en sådan kontrol over Nilen."

En gruppe forskere baseret i Belgien og Tyskland, ledet af Sterl, har nu identificeret en overraskende metode, der kunne løse flere uoverensstemmelser omkring dæmningen på én gang og gavne alle tre lande. Ideen koger ned til massiv implementering af moderne, ren sol- og vindkraft til at tjene som et supplement til GERDs vandkraft. Mere konkret:forskerne foreslår, at Etiopien og dets naboer anvender storskala sol- og vindmølleparker, arbejde hen imod et regionalt integreret elnet, og derefter blive enige om, at Etiopien skal drive GERD i synergi med sol- og vindkraft. Dette ville betyde, at der turbines mindre vand på solrige og blæsende dage, og mere vand under overskyet, vindstille perioder og om natten, at "opstramme" den altid fluktuerende sol- og vindkraft.

Forskerne indså, at solskin og vind i mange regioner i Etiopien, Sudan og deres østafrikanske naboer har modsatte sæsonprofiler i forhold til Blue Nile-strømmen. På disse steder, solen skinner stærkest, og vinden blæser stærkest i den tørre sæson. Denne "sæsonmæssige synergi" mellem vand, sol og vind er kernen i forskernes resultater.

Undersøgelsen fandt, at hvis GERD blev drevet til at bakke op om sol- og vindkraft hele året – både time- og sæsonbestemt – ville dette automatisk betyde, at der produceres mindre vandkraft i den tørre sæson, og mere i den våde sæson, uden at påvirke GERD's årlige gennemsnitlige effektydelse negativt. Vandet, der strømmer ud af dæmningen, ville så have en sæsonvariation, der lidt ligner den naturlige flodstrøm, med en klar top i den våde årstid.

Ifølge Sterl, hvis GERD blev betjent på denne måde, "I bund og grund, Etiopien ville have alle de forventede fordele ved en stor dæmning - men for Sudan og Egypten, det ville se ud, som om etiopierne kun byggede en beskeden, relativt lille reservoir. Der er mange sådanne reservoirer allerede på Nilen, så intet land nedstrøms for Etiopien kunne virkelig protestere mod dette."

Regionalt samarbejde

Ved at forene parter omkring fælles energi- og vandmål, forskerne identificerede mindst fem konkrete fordele ved en sådan integreret hydro-sol-vind-planlægning. Først, Etiopien kan blive Afrikas største el-eksportør, samtidig med at det reducerer sin afhængighed af vandkraft og sænker sine omkostninger til elproduktion på lang sigt. Sekund, forbrug af forurenende fossile brændstoffer i Sudan og andre østafrikanske lande kan blive fortrængt af sol- og vindkraft, bakket op af GERD.

Tredje, takket være den foreslåede operationsplan for GERD, Egypten kunne modtage mere vand i tørre år end tidligere og ville ikke skulle ændre driften af ​​sin egen High Aswan Dam. Fjerde, Etiopien ville gøre mere effektiv brug af sin mega-dæmnings mere end et dusin turbiner ved ofte at producere ved spidsbelastning, når sol og vind ville være utilgængelige. Og for det femte, Nilens økologi på tværs af Sudan ville blive mindre påvirket af den nye dæmning, da sæsonbestemt strømning er en vigtig komponent i floders økologiske bæredygtighed.

Ifølge forfatterne, hele det østlige afrikanske område står til at bidrage. "Etiopien kunne teoretisk set gå alene, bruge GERD til at sikkerhedskopiere sin egen sol- og vindkraft, " siger Sterl. "Men det ville fungere meget bedre, hvis sige, Sudan skulle være med - det har bedre sol- og vindressourcer end Etiopien, giver mulighed for bedre hydro-sol-vind-synergier og reducerer de samlede omkostninger ved vedvarende energiproduktion. Egypten har også store sol- og vindressourcer, ligesom Djibouti, Sydsudan og andre østafrikanske lande. Regionalt samarbejde i et fælles, Eastern African Power Pool kunne være nøglen."

Resultaterne af undersøgelsen tyder på, at integreret hydro-sol-vind-planlægning kunne være en meget interessant mulighed at diskutere i de igangværende GERD-forhandlinger mellem Etiopien, Sudan og Egypten. "Man kan kalde det en win-win situation, siger prof. Wim Thiery, klimaforsker ved VUB og medforfatter til undersøgelsen. "Hele regionen ville gavne."

Forskerne opnåede deres resultater ved at bruge en dedikeret, meget detaljeret computermodel (REVUB) designet til at simulere driften af ​​vandkraftdæmninger sammen med andre vedvarende energikilder, som sol- og vindkraft. Modellen blev oprindeligt skabt af de samme VUB-forskere i 2019 for at studere vedvarende elektricitetsscenarier for Vestafrika. Senere, efterhånden som GERD-forhandlingerne blev mere og mere til stede i medierne, forskerne indså, at de direkte kunne anvende det samme værktøj til at studere sol- og vindkraft som potentielle løsninger på GERD-konflikten.