如何离网可再生能源供电坦桑尼亚的经济增长

如何离网可再生能源供电坦桑尼亚的经济增长

离网电力
伊丽莎白Mukwimba是一个62岁的坦桑尼亚女人谁现在有在她家的太阳能照明和电力在开关一抖,由于离网项目。

坦桑尼亚的东非国家面临着严重的挑战电气化。只要2%(PDF)大部分农村家庭用上了电,而大多数农村人口依赖昂贵、危险和低质量的燃料,如煤油照明和木炭做饭。

获得电力和其他现代能源服务是根本对人类福祉和一个国家的社会和经济发展。在许多国家,通过离网应用实现电气化已成为偏远地区传统电网扩张的一种经济有效的替代办法,这可能成为推动坦桑尼亚下一阶段经济增长的一种模式。在这个国家,以风能、小水电、生物质能和太阳能资源为基础的能源系统正在被成功地用于满足偏远村庄的能源需求。通过整合这些可再生能源离网系统,农村社区正在增加他们获得可负担得起的能源供应的机会,同时为减缓气候变化作出有意义的贡献。

在2013年,人均坦桑尼亚用电量89千瓦小时(kWh)的它是世界上电气化率最低的地区之一,仅为撒哈拉以南非洲(电气化率创历史新低的地区)平均用电量的四分之一。坦桑尼亚能源部门面临的主要挑战之一是农村电气化需求的增加和电力设施的不可靠性。

农村电气化需求上升

对电力的需求在坦桑尼亚迅速扩大,通过因素如人口增长的推动下,增加居民消费和蓬勃发展的采矿活动。

在2012年,能源和矿产部估计,人均用电量将增加五倍2010年至2035年之间,以472千瓦时(PDF)。目前,坦桑尼亚全国电气化率为11.5%,城市地区(40%)和农村地区(只有2%[PDF])。为了缩小差距,政府已设定积极目标,电气化,旨在到2035年实现75%的电气化。

图1.历史坦桑尼亚,2080至35年目标电气化率。(来源:< a href = "https://www.oxfordenergy.org/wpcms/wp-content/uploads/2016/07/Sustainabl..。“>境外投资企业,2016)

国浩瀚加上低人口密度在一些区域中可能会向电气化障碍。

现有的输电线路系统不能覆盖大多数西部和南部坦桑尼亚和电网延伸将为许多难以到达的地区是不经济的。不过,电力和电力接入日益增长的需求要求政府制定经济有效的电气化计划,可以在很短的时间量达到农村人口。

图2 < p >。坦桑尼亚现有输电网络,2013年。(来源:< a href = "HTTP://www.ied-sa.fr/index.php/en/documents-and-links/publications/send / ..." > IED < / >, 2014) < / p >

电力设施的不可靠性

坦桑尼亚很大程度上取决于大水电(36%)的项目和对化石燃料如石油和天然气(62%[PDF])为其发电。近年来,坦桑尼亚电力供应公司(TANESCO),主要的电力公司,已经从电网维修和资金管理不善遭遇。更改气象模式和最近的干旱显着,从大型水电减少发电能力,以及长时间缺水继续削弱水电生产。

TANESCO的财务状况已经在国际市场上石油价格波动和需要获取昂贵的紧急情况和需求高峰发电机,阻碍了公司的潜在投资于电网延伸加剧。

此外,过度依赖大型水电和化石燃料也引起了坦桑尼亚电力行业利益相关者的担忧。它还为大量采用微型电气化计划提供了机会,这些计划包括小型发电商的参与,所需的资本投资也少得多。

新兴解决方案:离网可再生能源

世界银行估计,该发展中国家电网扩建成本范围(PDF)从6340 $每公里在人口稠密地区的人一样在人口分散19070 $每公里的地区。电网延伸的偏远地区呈现出高性价比的离网供电巨大的机会。在大多数情况下,单一的可再生能源技术将不足以可靠地满足电力需求在长期内。为了克服这一障碍,离网整合可再生能源系统已经被提出来满足偏远地区不断增长的需求与当地的可再生能源。

坦桑尼亚是离网整合可再生能源系统一个完美的候选人,由于电网延伸的成本高,其庞大的,往往人口稀少的农村地区和电网不可靠的风险。离网系统可以创造高度多元化的清洁能源来源的投资组合具有广泛的地理分布。幸运的是,坦桑尼亚是家庞大而优质的可再生资源。除了大型水电项目,这些资源大部分 - 包括太阳能,风能,小水电和生物质能 - 还没有得到充分利用。

适用于各种可再生能源的巨大潜力

太阳能坦桑尼亚位于世界“太阳带”,全年都有充足的阳光2800和3500小时每年太阳辐射和每天每平方米4-7千瓦时的平均辐射的。该国中部地区的太阳能资源特别丰富。为了使太阳能光伏(PV)系统成为一个更便宜和更有吸引力的选择,政府删除的增值税(VAT)和进口环节税(PDF)用于主太阳能组件。

:在坦桑尼亚大地区则是平均风速15至23英尺每秒(PDF)。全国10%以上,面积马拉维的大小,具有较高的风电潜力的地区和坦桑尼亚的总体风能潜力超过了两个风速和覆盖了整个加州美国各州的。至今,四家公司(PDF)已表示有兴趣在该国投资风能,许多地区正在评估其风能潜力。

在坦桑尼亚(源图3.风能潜力:HTTP://www.ied-sa.fr/index.php/en/documents-and-links/publications/send / ..." > IED < / >, 2014) < / p >

小水电:小水电坦桑尼亚的评估的潜在为约480兆瓦(MW)。目前,连接到电网量只有15兆瓦已安装的小水电项目。据国家电气化项目招股书分析,141个水电站点已确定,可能超过了100万,人口提供电力,以超过300米的地区。在这些加氢站点的三分之二的估计容量为小于1 MW,并且在剩余的位点而变化它在1和10之间MW。这些是小规模的电气化完美的价值。

图4 < p >。坦桑尼亚有小水电潜力的地点。(来源:< a href = "HTTP://www.ied-sa.fr/index.php/en/documents-and-links/publications/send / ..." > IED < / >, 2014) < / p >

生物质:生物质燃料占88%在坦桑尼亚的一次能源供应,以及约80%(PDF)主要是木材和木炭 - - 这生物质能利用发生在农村地区,以满足居民做饭(和一些加热)的需要。每年,在发生损失木炭生产结果估计371728英亩(PDF)在全国森林覆盖率。随着人口的增加,科学家预测,一些6910000英亩森林将已在2030年丢失,相当于坦桑尼亚的森林总覆盖的8.5%。森林的过度开发是不可持续的严重挑战,资源可再生性的概念。

尽管如此,坦桑尼亚的利用生物质能源的潜力仍然很大。在可用于电力生产丰富的原料是甘蔗渣,稻壳和森林残留物。而且电源可以通过精心策划快速增长的人工林进行访问可持续采伐木材。在坦桑尼亚联产估计理论电势(同时生产电能和热能的,使用这两者)超过395 MW。个体的生物质燃料发电厂的当前装机之间变化100kw和500kw

图5 < p >。坦桑尼亚的小型生物燃料发电厂具有发电潜力的地点。(来源:< a href = "HTTP://www.ied-sa.fr/index.php/en/documents-and-links/publications/send / ..." > IED < / >, 2014) < / p >

验证离网可再生能源

集成的可再生能源系统的设计比其各个部分时,使用两个或更多的当地现有的可再生能源为基础的系统,以满足偏远地区的能源需求,而无需连接到主电网。通过使用能量的多个源,这些系统克服与单个可再生能源关联的不确定性。在国际能源机构估计,实现普及电全球目标需要追求的离网和/或微电网解决方案70%(PDF)目前缺乏电力供应的农村地区。这些解决方案在坦桑尼亚尤其有希望,因为这里有各种各样和广泛的可再生能源资源。

2012年底,农村电气化投资说明书称,“坦桑尼亚一半的农村人口使用迷你电网(20%)和离网选项(30%)可能比使用电网更好”。对能源成本进行的平均比较表明,使用可再生能源发电可能比传统的柴油发电更便宜。

多次访问可再生能源的整合将提高系统和为农村居民提供清洁和可再生能源发电。集成系统的最佳尺寸和配置是特定地点,以减少能源发电的成本。

为了测试综合可再生能源系统满足坦桑尼亚偏远和农村人口电力需求的潜力,使用美国国家可再生能源实验室开发的微型电网模型软件Homer Pro在几个地区进行了系统模拟。由于坦桑尼亚的水力资源主要集中在南部和西部,而生物质资源主要集中在北部,因此模拟并没有考虑这两个资源,而是集中在一个包括风能、太阳能和传统柴油发电厂的系统上。

作为由绿色阴影区域,风的结构在图6中所描绘的,当燃料价格非常高,并且风速也很可观(大于每秒19.5英尺)太阳能光伏和柴油植物是经济可行的。红色阴影区域,绝大多数图表,描绘了太阳能光伏发电以及传统能源更好地协同工作场景。

可以从仿真可以得出的一个重要结论是,太阳能一直是一贯高性价比的源纳入到系统中。取决于可用性和其他可再生能源的质量,优化的构型可以被构造为集成多个可再生能源。

世界观察

图6.用于最优化的坦桑尼亚的可再生能源系统的配置。(来源:世界观察)

期待

在未来,世界上大多数人口将生活在领域,我们是指今天的发展中国家。已经,超过三分之一的发展中国家包括无法获得现代能源服务的农村地区。然而,这些偏远地区可以而且应该被视为可能的早期转移地点,以显示各种可再生能源资源的巨大潜力,以满足日益增长的能源需求,例如坦桑尼亚农村地区。

本文首次发表于世界观察研究所

主题:
标签: