瑞安·吉尔克里斯特(Ryan Gilchrist)
仍有超过13亿人没有电,还有更多人无法获得可靠的电力,因此扩大获得能源的机会仍然至关重要。绝大多数情况下,偏远岛屿依靠能源来获取昂贵而“肮脏”的化石燃料。虽然这项技术已帮助将数百万人用电,但仍无法满足偏远地区需要更便宜,更清洁能源的消费者的需求。
为了回答这个问题,能源供应商正在转向微电网,更具体地说是可再生能源系统。与传统的微电网类似,它们可以独立运行,也可以与该地区的主电网配合运行,但是它们的主要优点是能够可靠且持续地在现场发电。通过能够在现场发电,分布式太阳能光伏(PV)和风能系统减少或消除了建立传统公用事业基础设施的需求,使发展中国家能够“跨越式”建设公用事业,从而大大降低了农村电气化的价格。
根据Navigant Research的研究,全球远程微电网市场将从2011年的349兆瓦发电容量扩展到2017年的1.1吉瓦以上,其中大部分增长预计将在发展中国家。很大一部分还将发生在世界上迅速发展且经常偏远的岛屿国家。这些国家天生缺乏许多资源,有时会进口100%的燃料以满足能源需求。
岛屿微电网的预期增长可分为三大类:远程电信塔,单一建筑物和社区规模的系统。尽管每个系统都提供清洁,负担得起且可靠的能源,但其预期目的和最终的系统设计却大不相同。
偏远岛屿和电信塔
远程电信站点为分布式微电网提供了增长最快,利润最高的市场之一。随着移动电话和智能手机市场继续保持强劲增长,其中大部分增长预计将在电网不可靠的国家/地区进行,因此扩展基础架构以满足这种需求提出了新的挑战。越来越多的岛屿需要为新的和现有的远程电信塔提供负担得起的高效电源。当前,大多数难以访问的电信站点几乎完全依靠进口柴油燃料作为能源,使其成为分布式微电网的自主,清洁和可靠能源的理想选择。
南太平洋电信巨头OPT意识到了这种系统的好处,并在其最偏远的电信站点之一中采用了UGE和Self Energy Pacific来设计和安装基于可再生能源的微电网。在新喀里多尼亚荒凉的欧恩岛上,“远程”的定义被带到了一个新的高度。岛上的三个电信站点只能通过直升机访问,这使得维护访问既昂贵又费时。
UGE和Self Energy Pacific担负着设计自力更生系统的任务,将太阳能,风能和能源存储结合在一起。包括6kW太阳能电池板,1kW EddyGT风力涡轮机和2500Ah电池组,该系统在设计时考虑了最大的可靠性。通过提供持续的正常运行时间和关键的通信,微电网系统在某些最恶劣的条件和测试条件下展示了其强大的恢复能力。
尽管这是南太平洋远程电信系统的一个示例,但它所提供的好处可以推断到许多偏远地区或岛屿。在资源有限且无法使用基础设施的地区,可再生微电网系统的优势可以促进细胞通讯,甚至在世界遥远的地方也能与人们建立联系。
单一建筑物和社区规模系统
面对世界上一些最高的电价,在岛上广泛部署微电网的理由非常有力。GBX Associates LLC可再生能源总裁马克·克劳迪斯(Mark Crowdis)表示:“加勒比海群岛每千瓦时的电费为36美分至66美分,影响到从电价到该岛上食品的价格。”
由于价格高昂,在岛上投资微电网通常会立即收回投资。这些国家已经支付了如此高的电费,以至于改用微电网,尤其是大规模电网时,通常比使用传统公用事业便宜。
海地是世界上人均国内生产总值最低的国家之一,其能源生产成本严重地影响着它。在岛上,大多数家庭每月花费10美元购买蜡烛和煤油用于照明,这不仅对健康造成负面影响,而且花费约占家庭平均收入的三分之一。这笔支出相当于在美国以每千瓦时20美元的价格购买电力。为了进行比较,纽约人目前每千瓦时支付25美分。高昂的电价使微电网在大多数发展中国家既可行又实用。
非营利组织EarthSpark International的总裁Allison Archambault看到了微电网的广泛应用和未来可能性。Earthspark通过在现有的柴油发电机中增加太阳能光伏发电,电池存储,SCADA和预付费计量系统来安装微电网,从而为附近的房屋和企业供电。当地服务代表与客户签订了能源销售合同,并通过Earthspark的零售子公司EnèjiPwòp出售LED照明设备。利用微电网电力,客户可以将每月的能源预算削减多达80%,同时提高室内空气质量和生活水平。Archambault的宏伟计划是将微电网作为有利可图的企业传播到海地,为海地年轻人提供就业机会,并为数百万人提供电力。
在微电网运营的未来愿景中,Archambault并不孤单。维珍集团的创始人理查德·布兰森爵士也意识到全世界岛国对资源的利用不足,并希望制止这种状况。
布兰森的私人岛屿内克岛(Necker Island)正在全面进行能源大修。在NRG Energy的帮助下,布兰森正在开发“整个岛上由可再生能源驱动的微电网,通过集成的一系列太阳能,风能和储能技术,提供至少75%的高质量,可靠的电力”,发布。
布兰森得到了十岛可再生挑战的支持,该挑战旨在将岛屿转变为100%可再生能源的平台。这项挑战是由碳战争室和落基山研究所共同设计的,旨在利用商业投资作为为岛屿购买可再生能源技术的主要工具,而微电网则是主要重点。我们的目标是到2014年底在十个岛屿上签字,而特克斯和凯科斯群岛在最近签署合同,这标志着岛国及其未来能源安全的观念发生了重大变化。
结论
面对世界上最高的电价,从食品和照明成本到其公民的整体福利,一切都将受到影响,岛屿国家在争取可再生能源的斗争中可能会受益最大。领先的是分布式能源微电网,即使在最偏远的地方,也有望提供更清洁,更便宜的能源。微电网能够在离网状态下运行,从而使各国能够“跨越”与现代公用事业相关的基础设施成本。现代融资选择使这些系统甚至可以在成本水平上与最基本和传统的燃料类型竞争,甚至使最低收入的国家也可以购买和实施这些系统,并有可能使数百万人陷入困境。
Ryan Gilchrist是UGE业务开发的助理总监,UGE是为企业和政府提供分布式可再生能源解决方案的领先开发商,在90多个国家/地区开展了项目,其中包括针对财富1000强公司的多个项目。
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