照亮10億人微電網(wǎng)技術(shù)為各國(guó)貧困地區(qū)驅(qū)走黑暗(圖)

我們是選擇推廣有利可圖的商業(yè)模式，還是為更多的人獲得電力而不惜一切代價(jià)？有時(shí)這兩種方式是無法同時(shí)存在的。

海地是西半球電氣化程度最低的國(guó)家，其國(guó)民每月花費(fèi)10美元購買蠟燭和煤油用于照明——這一花銷是美國(guó)居民獲得同等光亮所支付電費(fèi)的125倍。在印度，許多居民必須支付額外費(fèi)用才能通過汽車電池給移動(dòng)電話充電。太陽仍主宰著數(shù)百萬非洲人的生活，柴油發(fā)電機(jī)在一些太平洋島嶼上仍發(fā)揮重要作用。全世界近13億人過著沒有電的生活，其中許多人離不斷擴(kuò)大的電網(wǎng)仍很遙遠(yuǎn)。

目前科學(xué)家正探尋讓農(nóng)村地區(qū)獲得清潔能源的最佳方式。企業(yè)、工程師、科學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家共同尋找設(shè)立獨(dú)立“微電網(wǎng)”的方法。這種微電網(wǎng)安裝方便快速且費(fèi)用低廉，適用于每個(gè)社區(qū)。這些主要的電氣化方案旨在創(chuàng)建小規(guī)模的可再生能源系統(tǒng)，幫助發(fā)展中國(guó)家的偏遠(yuǎn)地區(qū)擺脫對(duì)化石燃料的控制。

由于資金缺乏或基礎(chǔ)建設(shè)缺位，這些努力過去以失敗告終。而如今，新一代光伏板和風(fēng)力渦輪機(jī)成本更低，且能與智能電網(wǎng)設(shè)備兼容?；剂系膬r(jià)格在過去10年里不斷飆升，使得可再生能源更具競(jìng)爭(zhēng)力。

聯(lián)合國(guó)基金會(huì)能源部執(zhí)行主任RichendaVanLeeuwen說：“我們的目標(biāo)非常明確，相較于前幾年，世界經(jīng)濟(jì)形勢(shì)正逐漸好轉(zhuǎn)，這給電力計(jì)劃注入了強(qiáng)大動(dòng)力。”但挑戰(zhàn)依然艱巨。2012年，國(guó)際能源機(jī)構(gòu)（IEA）的一份分析預(yù)測(cè)，在現(xiàn)有計(jì)劃的基礎(chǔ)上，無電人口的比例將從2012年的19%下降至2030年的12%——這意味著仍有近10億人生活在黑暗中。IEA還表示，實(shí)現(xiàn)普遍電力獲取意味著每年對(duì)該項(xiàng)目的投資需要從140億美元增至490億美元。

印度Tamkuha

電氣工程師、企業(yè)家GyaneshPandey曾在美國(guó)紐約市特洛伊鎮(zhèn)倫斯勒理工學(xué)院學(xué)習(xí)，他和同是企業(yè)家的RatneshYadav于2007年來到印度一個(gè)偏遠(yuǎn)的農(nóng)業(yè)村鎮(zhèn)Tamkuha，決心使當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)電氣化。他們發(fā)現(xiàn)光伏板成本過于高昂，且沒有足夠的風(fēng)吹過這個(gè)約2000人的小鎮(zhèn)。但該鎮(zhèn)所屬的比哈爾邦盛產(chǎn)稻米。在獲得來自印度新能源與可再生能源部門1.2萬美元的資金支持后，兩人又自掏腰包購買并改裝了一個(gè)氣化爐，用于使谷殼轉(zhuǎn)化為生物燃料；他們還配置了一臺(tái)32千瓦的發(fā)電機(jī)，在全村鋪設(shè)輸電線路。

不到5個(gè)月，Tamkuha的居民已經(jīng)有足夠的電力用來給移動(dòng)電話充電，且每家每戶都配有兩個(gè)節(jié)能燈泡，在夜間能照明6~8小時(shí)。Pandey和Yadav所在的公司已經(jīng)在印度、烏干達(dá)、坦桑尼亞設(shè)立了80多個(gè)迷你發(fā)電廠，約20萬人受益。

Tamkuha的成功證明，即使是貧困地區(qū)的消費(fèi)者，要獲得最低限度的電力，每月須支付100盧比（1.6美元），而這些家庭每月的生活花銷約為15~80美元。跟城市居民相比，農(nóng)村居民電力支出占生活花銷的比重更高。2007年，Pandey和Yadav所在公司的董事長(zhǎng)Sinha說，沒有人相信印度的“米糠發(fā)電系統(tǒng)”是一種可行的模式。“但當(dāng)我們將該系統(tǒng)擴(kuò)展到300多個(gè)村莊時(shí)，人們開始認(rèn)同這種模式。”

南太平洋Tokelau

2012年6月，一艘貨船駛?cè)肓薚okelau（南太平洋上的一座小島），給其帶去了史上最大規(guī)模的一次貨物輸送。貨船上有4000多個(gè)太陽能電池板和1000多個(gè)蓄電池，以及數(shù)不清的釘子和螺絲。這些貨物使得Tokelau在對(duì)抗全球變暖的戰(zhàn)役中占據(jù)道德制高點(diǎn)：它被認(rèn)為是首個(gè)由依賴化石燃料的國(guó)家徹底轉(zhuǎn)型為采用可再生能源的國(guó)家。

和其他島國(guó)一樣，Tokelau過去依賴柴油發(fā)電機(jī)滿足島上1400人的電力需求。在新電力系統(tǒng)的第一年運(yùn)行中，1兆瓦的太陽能系統(tǒng)能滿足Tokelau約93%的電力需求。如今，Tokelau每年的燃料支出減少了約80萬美元——這一數(shù)額約相當(dāng)于新西蘭政府借給Tokelau用于修建微電網(wǎng)的資金。該國(guó)能源部長(zhǎng)FouaToloa說：“我們對(duì)此非常自豪。我們希望，世界其他溫室氣體排放大國(guó)能比Tokelau做得更好。”

在碳作戰(zhàn)室組織的幫助下，一些加勒比海島國(guó)也加入到該行動(dòng)中。該組織是位于美國(guó)華盛頓市的一家宣傳組織，由英國(guó)企業(yè)家RidBranson創(chuàng)建，旨在解決沖突和協(xié)助應(yīng)對(duì)氣候變化。阿魯巴島（12%的電力來自風(fēng)能）率先行動(dòng)。2012年3月，該島承諾在2020年前放棄使用化石燃料。該島人口10.9萬人，正常電力需求約為100兆瓦，因此阿魯巴島面臨的挑戰(zhàn)比Tokelau更艱巨。

美國(guó)科羅拉多州斯諾馬斯鎮(zhèn)落基山研究所共同創(chuàng)立者AmoryLovins說：“就檢驗(yàn)可再生能源的能源效率而言，這的確是一個(gè)非常令人關(guān)注的試驗(yàn)場(chǎng)。”2月，該研究所和碳作戰(zhàn)室組織一起，在加勒比海國(guó)家舉辦了一次清潔能源峰會(huì)。Lovins指出，從平衡能源供應(yīng)和需求中獲得的經(jīng)驗(yàn)有助于更好地管理陸上能源。紐約州等美國(guó)的一些州，正在探尋將主要供電網(wǎng)劃分為電力“島嶼”的方式。在面對(duì)大規(guī)模停電時(shí)，這些單獨(dú)的電力“島嶼”仍能正常運(yùn)行。Lovins還表示，這些島國(guó)項(xiàng)目有助于讓世界相信，構(gòu)建一個(gè)可靠的電力系統(tǒng)，其來源可以全部是可再生能源。

塞內(nèi)加爾SineMoussaAbdou

SineMoussaAbdou的居民曾經(jīng)需要跋涉數(shù)十公里到鄰近的村莊給移動(dòng)電話充電，且電價(jià)高達(dá)每千瓦時(shí)110美元。2009年，一條微電網(wǎng)在該鎮(zhèn)鋪設(shè)——電力可以被輸送到每位住戶家中，現(xiàn)在的電價(jià)僅為每千瓦時(shí)1.4美元。輸電公司表示，發(fā)電需要借助風(fēng)能、太陽能和柴油機(jī)，且由于夜晚有足夠的燈光照明，通電后的那一年，該鎮(zhèn)所有學(xué)生首次全部通過了期末考試。

該項(xiàng)目只是眾多解決撒哈拉以南非洲能源問題的項(xiàng)目之一。在撒哈拉以南非洲地區(qū)，近6億人——超過總?cè)丝诘?/3無電可用。SineMoussaAbdou項(xiàng)目由德國(guó)戈斯拉爾市Inensus公司和達(dá)喀爾市Matforce公司共同主持。該項(xiàng)目分為兩部分：國(guó)際援助資金用于使該村通電，但電力生產(chǎn)和供應(yīng)是不受資助的。Inensus公司用智能電表記錄消費(fèi)者的用電情況，并要求其提前支付數(shù)周的電費(fèi)。盡管當(dāng)?shù)鼐用竦碾娏ㄤN是城市居民的3倍多，但該商業(yè)模式的目的在于促進(jìn)持續(xù)發(fā)展和供電靈活性。

Inensus公司目前將項(xiàng)目擴(kuò)展至5個(gè)附近的村莊，并在坦桑尼亞發(fā)起了一個(gè)更大規(guī)模的項(xiàng)目——覆蓋16個(gè)村莊、8.2萬人。Inensus公司總經(jīng)理NicoPeterscht說，坦桑尼亞政府有全世界最先進(jìn)的微電網(wǎng)政策。最大挑戰(zhàn)在于，說服其放棄阻礙公司獲利的固定電價(jià)政策。他說：“如果我們可以克服這一困難，將能加快私營(yíng)部門能源供應(yīng)的速度。”

華盛頓市國(guó)際金融公司（IFC）研究微電網(wǎng)的能源分析師PepukayeBardouille說，關(guān)鍵在于平衡政府有利可圖的雄心壯志和貧困人口獲得電力的簡(jiǎn)單愿望。她問道：“我們是選擇推廣有利可圖的商業(yè)模式，還是為更多的人獲得電力而不惜一切代價(jià)？有時(shí)這兩種方式是無法同時(shí)存在的。”

法國(guó)巴黎市聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）能源金融專家DeanCooper說，UNEP正致力于在不同國(guó)家推廣微電網(wǎng)，以確定哪種政策和模式能取得最佳效果。他表示，目前評(píng)判哪種模式能最后獲得成功還為時(shí)尚早。