農(nóng)村社區(qū)的電氣化仍是中央電網(wǎng)所面臨的一大挑戰(zhàn)，因為這些社區(qū)往往散布在廣闊的地域范圍上。彭博新能源財經(jīng)和Sustainable Energy for All組織最近發(fā)布了新的《2020年全球微型電網(wǎng)市場狀況報告》。其中指出，微型電網(wǎng)，尤其是采用光伏發(fā)電的微型電網(wǎng)，最適合用于部署在這些地方。 報告作者統(tǒng)計了整個撒哈拉以南非洲、亞洲和許多小島國家的7,181個微型電網(wǎng)項目，以及拉丁美洲的一些設(shè)施截至2020年3月的數(shù)據(jù)。這些項目中有將近5,545個項目正在運營之中，其中約63%為太陽能，或是混合太陽能項目。亞洲看起來是最熱門市場，占到了全部已完工項目的六成，另有39%分布于撒哈拉以南非洲，拉美和小島國家共分了剩余的一杯羹。

有說服力的經(jīng)濟性

研究人員表示，與柴油發(fā)電機或集中式電網(wǎng)連接相比，太陽能和混合太陽能微型電網(wǎng)為農(nóng)村社區(qū)電氣化帶來了最具吸引力的經(jīng)濟效益。大多數(shù)用電器都是在白天工作，因此輻射時間基本上與負載曲線一致。

即便不是這樣的情況，也有越來越多太陽能微型電網(wǎng)啟用了電池儲能功能。由于鉛酸蓄電池技術(shù)已經(jīng)成熟且成本較低，因此以前一直是首選的電池種類。但近年來鋰離子技術(shù)價格下降，也開始迎頭趕上。 其他發(fā)電方法，比如水力發(fā)電站或柴油和重油發(fā)電機，分別僅占所有微型電網(wǎng)項目的21%和11%。在這個應(yīng)用領(lǐng)域，太陽能的領(lǐng)先地位看起來將繼續(xù)得以保持。

報告作者匯總來自多家協(xié)會和監(jiān)測機構(gòu)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，太陽能微型電網(wǎng)市場規(guī)模已從2010年的60個太陽能作為輔助的已建成電網(wǎng)，擴展到今年2月共2,099個裝機項目。

成本與需求

成本是微型電網(wǎng)的一個痛點，因為這類客戶通常缺乏購買力。而且由于缺少高負載設(shè)備，通常只有很少的電力被消耗。因此，服務(wù)于偏遠地區(qū)客戶的混合太陽能微型電網(wǎng)的平均電力成本為0.49美元/千瓦時至0.68美元/千瓦時。

微型電網(wǎng)商業(yè)模式可以同受益的社區(qū)的商業(yè)活動協(xié)調(diào)一致，并且可以安排一系列生產(chǎn)性用電負載，以解決成本和需求問題。據(jù)報道，最常見的生產(chǎn)性用電案例包括輕工制造、農(nóng)業(yè)加工、照明和服務(wù)提供。

2010年，當聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標獲得通過時，全世界共有14億人處于缺乏電力供應(yīng)的狀態(tài)。根據(jù)關(guān)于可持續(xù)發(fā)展目標7的追蹤報告，如今這一數(shù)字已降至7.89億。這一成果是通過擴大電網(wǎng)范圍以及推出離網(wǎng)太陽能套件來實現(xiàn)的。 然而，僅在撒哈拉以南非洲地區(qū)，仍有6億人無法獲得電力?？紤]到當前該地區(qū)的電氣化速度和人口增長趨勢，研究人員認為，在未來十年內(nèi)將有6.2億人面臨缺電問題。

“在新冠肺炎疫情影響下，各國都有獨特機會尋求‘更好的復(fù)蘇’，在加速電力普及的同時重塑經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，”Sustainable Energy for All的首席執(zhí)行官Damilola Ogunbiyi表示，“現(xiàn)在，我們比以往任何時候都需要一個蓬勃發(fā)展的微型電網(wǎng)細分市場，從而能為關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施供電，并讓全球缺電的7.89億人口提供用電機會。我們必須改善監(jiān)管框架，投入更多資金，并擴大創(chuàng)新的微型電網(wǎng)業(yè)務(wù)模式。這項研究為微型電https://www.pv-magazine.com/2020/07/03/sub-saharan-solar-minigrid-market-worth-128-billion-by-2030/網(wǎng)的所有利益相關(guān)者提供了重要洞見，可以幫助市場發(fā)揮其全部潛力并推動可持續(xù)發(fā)展目標7的進度。”

新的方法

據(jù)報道，電氣化工作的主要部分是通過主電網(wǎng)擴展來實現(xiàn)的，但這種方法在經(jīng)濟和技術(shù)方面的可行性均已挖掘殆盡?，F(xiàn)在，研究人員正呼吁政府和公用事業(yè)機構(gòu)采取成本最低的方法——將太陽能微型電網(wǎng)作為更便宜的替代方案。

到2030年時，這可使整個撒哈拉以南非洲地區(qū)的1.11億戶家庭接入電網(wǎng)。這在整個地區(qū)依然缺電的2.38億戶家庭中占到將近一半。潛在成本規(guī)模估計為1,280億美元。

按經(jīng)濟恢復(fù)至正常水平的假設(shè)，到2020年末時，仍將有6.2億人缺電，資金規(guī)模為720億美元。電網(wǎng)擴展和家用太陽能系統(tǒng)可以覆蓋那些微型電網(wǎng)并非最低成本選擇方案的人。這三種技術(shù)各顯其能，將能連接全部2.38億戶家庭至電網(wǎng)，相當于2430億美元的投資。

這個領(lǐng)域最初曾屬于小型初創(chuàng)公司，但如今，國際電力公司也蜂擁而來。據(jù)相關(guān)報道，EDF、Enel、Engie、Iberdrola、殼牌和東京電力公司均屬于這一類投資者。這類公司可以將負擔轉(zhuǎn)嫁給政府，保證微型電網(wǎng)投資獲得安全的商業(yè)環(huán)境，從而將投資風險降到最低。尼日利亞政府有規(guī)定，如果在建起微型電網(wǎng)系統(tǒng)之后主電網(wǎng)覆蓋到社區(qū)，則會對微型電網(wǎng)所有者進行補償。

研究人員發(fā)現(xiàn)，簡化法律規(guī)定，明確補貼細則，設(shè)立許可程序，以及制定電價政策都是迫在眉睫的需求。

彭博新能源財經(jīng)的前沿能源首席分析師Takehiro Kawahara指出：“隨著市場的成熟，資金部署必須變得更快。這就涉及到資金接受者所在國家的政策和法規(guī)。政府需要促進監(jiān)管框架的健全，從而支持微型電網(wǎng)的發(fā)展。”