太阳能微型电网将如何为非洲数百万无法使用的人带来经济前景

想要一睹发展中国家商业和改善生活的巨大机遇，请与尼日利亚乡村村庄奥尼恩-奥克彭(Onyen-Okpon)的菲尼安·奥耶姆(Finian Oyem)呆上一段时间。

Oyem种植可可、木薯和山药。但该镇距离最近的电网有4英里，所以他的电力来自汽油发动机和发电机，或发电机组。

电力昂贵：每千瓦时高达0.52美元（千瓦时）。这是美国平均零售价格的五倍以上。此外，发电机组功率嘈杂，污染和不可靠，它具有额外的维护成本。那么，奥顿奥肯奥彭的许多500个家庭都没有任何令人惊讶的是，他们的电力完全没有电力：它们平均每月渗出煤油和充电手机。

在南仁奥肯奥彭的高力成本是对村庄的经济潜力的严重拖累。It’s also a major problem for the entire nation, afflicting tens of thousands of other communities in Nigeria, from small villages such as Onyen-Okpon to massive centers of commerce such as the huge Sabon Gari Market in Kano, powered until recently by hundreds of gensets. The lack of a reliable national grid has forced Nigerians to turn to a staggering total of 10 gigawatts of expensive, often unreliable, genset power — and still more than half of the nation’s 186 million people (and 1.2 billion around the world overall) have no electricity at all. This lack of affordable, reliable electricity holds back economic development all across sub-Saharan Africa and Southeast Asia.

历史已经向我们展示了欧洲和美国在20世纪的农村电气化如何通过在网格本身的投资中增加了许多倍数的当地经济。

但它也意味着各国政府和发展机构提高经济增长的主要机会，投资者和公司的多亿美元市场勇敢地勇敢地找到解决方案。这些国家的需求 - 从粮食厂，水泵，水泵，健康诊所，理发店和无数的其他企业 - 就在那里。因此，支付能力是支付的能力，如牡蛎支付的高价格所示，并由肯尼亚到斯里兰卡的任何地方承担。例如，尼日利亚人每年花140亿美元用于不可靠，低效，污染的力量，可以损价高达0.70美元/千瓦时。

落基山研究所的分析显示，仅在尼日利亚，清洁、可靠的电力市场每年就至少有94亿美元。这一数字还将在一个不断增强的循环中上升，因为更便宜的电力会让像Oyem这样的人口袋里有更多的钱，并引发新的投资和创新浪潮，推动电力需求。

历史已经告诉我们，欧洲和美国的农村电气化如何在20世纪引发了这种积极的反馈，推动了当地经济的发展，其规模是电网本身投资的好几倍。现在，在非洲和东南亚地区提供价格合理的电力，将同样加速21世纪的经济增长，尽管这将创造一个强大的公用事业业务，带来大量、可预测和稳定的收入。

We already can see tiny examples of the potential transformation in the carpentry shop in the Indian village of Bheldi, where newly available electricity enabled owner Siyaram Pandey to invest in new machines and hire two more workers, or in Kenya’s Kitonyoni Health Centre, where nurse Mercy Twili delivers babies at night in the glow of electric lights instead of holding a cell phone in her teeth.

使这一切成为可能的技术是基于太阳能的微型电网，这是一个独立于主电网运行的发电和负荷孤岛配电网络。例如，RMI计算，在Onyen-Okpon，投资110万美元就可以建造这样一个微型电网，包括460千瓦的太阳能光伏阵列、720千瓦时的电池存储和220千瓦的柴油备用发电机，每千瓦时提供0.40美元的电力。这将为社区节省0.12美元/千瓦时，或每年超过10万美元，并提供日夜可靠的电力。

Oyem说，这意味着该镇可以建立新的加工设施，提高每个人的生活水平。他说，镇上的人对微型电网的好处非常有信心，他们会自掏腰包来帮助支付。简单地服务于现有的负载，该项目将获得15%的健康投资回报，每月可预测的收入为3.1万美元，并将随着时间的推移而增长。当电力成本降低到0.20美元/千瓦时时，对社区的回报和收益会更好，RMI的工作表明到2020年可以实现。

RMI估计，到2023年，这种太阳能微型电网将在尼日利亚的1万多个地点建成，并盈利。这将增加高达3000兆瓦的发电能力，为全国14%的人口提供可靠和负担得起的电力。它还将为建造系统的公司和投资者提供每年超过30亿美元的收入，根据RMI的计算，这对于大约200亿美元的估计投资来说是一个极好的回报。

持怀疑态度的人会指出，太阳能微型电网并不是一个新想法，而且它们的历史记录也参差不齐。事实上，基金会和发展伙伴已经在数百个试点项目中投资了3亿到4亿美元。此外，RMI项目经理和分析人员对尼日利亚、乌干达、卢旺达、肯尼亚、塞拉利昂和印度的数十个项目进行了评估和实地考察，结果显示，很少有项目是可行的、可扩展的，有足够的资本回报来吸引真正需要的大规模投资。由于初期投资成本高或电力需求不足等问题，许多公司未能达到预期。令人惊讶的是，目前的一个主要障碍是人们的一种看法，即对电力的需求不足，不足以证明大规模投资是合理的。

现在，经过几年的工作，包括与主要参与者和a3.5天的专家研讨会议(PDF)3月初，RMI在尼日利亚与60多家行业领袖合作，创建了一个详细而独特的途径，以证明需求的存在，并释放这种商业机会。

该分析提供迅速加快小型电网，其中三分之二削减发电成本的市场增长，从/千瓦时今天$ 0.60-1.00至$ 0.25路径/千瓦时，到2020年在这个价格，minigrid电费将远远小于功率便宜从跨越非洲和东南亚的小型，嘈杂和污染的汽油和柴油发电机 - 以及它将解锁的经济活动中的转型性。

寻找一个可盈利和可扩展的微型网格业务模式

这种转变是如何发生的呢?RMI的工作表明，前进的道路需要在六个方面采取详细的行动:

1.大大降低了微型网格硬件的成本

在全球市场创新的推动下，太阳能电池板、电池和电力电子产品等关键零部件的成本将继续下降。随着公司扩大采购规模，优化供应链和系统设计，并将微型电网硬件标准化为模块化设计，这些设计可以在标准船运集装箱中预先组装，而不是在现场组装定制系统，迷你电网的成本将进一步下降。根据RMI的计算，这些步骤将使微型电网的成本降低0.10美元/千瓦时，或约20%。

2.确保所产生的电力得到充分利用

许多现有的杂种患有讽刺的问题 - 没有足够的需求，特别是在来自太阳能电池板峰的低成本能量的低成本能源的中间。在粮食厂，服装工厂，医院或商店商业区等生产能力的生产用途附近找到近乎生产力的发型，这是至关重要的 - 以确保足够的需求和收入。这意味着与当地领导人和企业家合作，找到理想的地点，设计为村庄或社区的需求量量身定制的商业模式，并找到创新的方法来增加需求和使用。例如，投资额外的电气木薯厂或柔性水泵以利用更多的高峰日电力生产，例如，将能源的总成本降低12％或更多，RMI计算，同时提供切换到高效LED的程序将减少或在太阳下降后，消除了昂贵的发动机组电源。

3.利用客户和当地合作伙伴的智慧

与在遥远的大型集中发电厂发电的传统电网相比，本地太阳能微型电网提供了一个令人兴奋的机会，可以增加社区参与。基层活动可以帮助寻找和调查最好的网站，注册客户，找到可以产生新的收入的生产性负荷。当地员工可以接受多种工作培训，共同拥有硬件可以改善公司的现金流，同时进一步调整激励机制，以实现共同目标。

不仅有巨大的商业和经济发展机会，还有机会在数亿人的生活中产生巨大的差异。

迷你网格开发人员展示了这种以社区为中心的关注点的需求，因为他们试图了解社区中谁会实际签约购买电力，谁会投资新机器或设备以增加需求，以及一旦有电可用，如何增加新的客户。通过与当地的农业合作社或电信公司合作，可以使这些努力更加有效和有效，因为它们已经建立了客户关系;尼日利亚农村电气化局(REA)等政府组织迄今已确定了114个有潜力的小电网发展地点，每个地点的平均峰值需求估计为100-200千瓦，并有足够的现有企业支持小电网投资。同样重要的是，要建立方便的支付机制，如移动支付，并提供融资，帮助企业和家庭购买新设备或电器，以增加电力需求。

4.削减建造和运营微型电网的成本，证明其商业价值

在密集的集群中建造大量的微型电网比在遥远的地点一次建造一个要快得多，效率也高得多。这样的集群操作和维护成本也更低。通过标准的预组装硬件以及集成的远程监控系统，可以减少意外的维护问题，这将有助于更精确地管理和预测维护。RMI计算，这种方法将削减开销和维护成本高达60%，最终电力成本降低10%，即0.06美元/千瓦时。

5.减少监管障碍，成本和风险

微型电网开发商已经可以从政府简化政策和法规的努力中获益。例如，尼日利亚和坦桑尼亚对100千瓦(峰值功率)以下的小型电网不再需要关税审批，两国也加快了审批进程。企业和投资者可以在这些成功的基础上，与其他国家合作，减少成本高昂或令人生畏的政策，如进口关税。将成本提高到接近0.25美元/千瓦时将使微型电网解决方案成为政治上的当务之急。

6.实现低成本融资

通过降低融资成本，有可能取得重大进展。撒哈拉以南非洲地区的商业债务融资成本可能超过15%。关键是通过拨款资助一些精心设计和选址的微型电网项目，然后严格衡量它们的表现，以证明其商业模式，从而增加贷方对微型电网的舒适度。这将为优惠融资打开大门，以支持建设和运营更多的微型电网。这些设施的成功将吸引风险资本和私人股本投资者，并打开低成本商业融资的闸门。用于新设备的低成本资本还将使电力客户能够购买新电器和其他设备，从而加速能源需求，加强投资和消费的良性循环。

制定投资路线图以快速交付这些结果

RMI正在与财务社区合作，创建和实施投资路线图。Refined and validated through the recent charrette and intensive consultations with experts, this roadmap charts the transition from today’s grant-funded projects to impact and strategic investors with access to concessional debt, then to venture capital and blended finance, and finally to the much larger pools of capital from private equity and commercial debt that are needed to seize the multibillion-dollar market opportunity.

重要的是，这种转变可以迅速发生——事实上，这种转变已经开始了。尼日利亚3月的夏雷特会议得出的一个主要结论是，路线图本身可以给投资者带来信心，从而加快进展。投资者和开发商可以了解具体项目如何提供可靠的数据和证据，以迅速将微型电网作为一项投资去风险，并释放每个后续资金来源。

这一路线图的第一步至关重要——从赠款转向第一轮影响/天使投资者以及优惠债务。令人鼓舞的是，只要有5到10个获得数百万美元赠款资助的成功项目就足以实现这一目标。在这些投资者愿意进入之前，这些项目将专注于交付关于客户需求和支付能力/意愿的具体证明点，以充分降低业务模型的风险。按照这一路线图，有可能通过该计划参与和安排后续的融资轮，RMI的工作表明，战略投资者、风险资本、私募股权和商业债务可能在三到五年内进入。

利害关系是巨大的——不仅有巨大的商业和经济发展机会，也有机会使数亿人的生活发生巨大变化。

廉价可靠的电力可以将救命的疫苗和药物冷藏起来，从而防止无数病例的发生。它将减少肉类、牛奶和鱼类的腐烂，并提高农业生产率，从而减少饥饿，提高当地农民和渔民的利润。它将取代挑水和拾柴的繁重劳动，使孩子们能够学习到深夜，减少污染和贫困，并提高gdp。