W Stanach Zjednoczonych myślimy o elektryczności jako o czymś, co jest włączone lub wyłączone . Albo masz moc, albo nie. Ale w Nairobi w Kenii elektryczność jest odczuwana bardziej jak gorąca woda w starym budynku: rozpylanie, zaniki niskiego napięcia kontrastują z nagłymi skokami napięcia i skokami napięcia. Niespójna energia elektryczna wyrządza więcej szkody niż nagle lodowaty prysznic; lodówki, komputery i sprzęt produkcyjny są często uszkadzane, a procedury są zakłócane. Przerwy w dostawie prądu kosztują kraj około 2 procent produktu krajowego brutto rocznie.
To dlatego, że elektrownie w kraju mogą dostarczyć zaledwie 1, 2 gigawata energii elektrycznej. Stany Zjednoczone mają ponad 960 gigawatów mocy, a jedno z największych zakładów energetycznych, American Electric Power, obsługuje około 5 milionów klientów z 38 gigawatami mocy wytwórczej. W Kenii ta pojemność 1, 2 gigawata obsługuje ponad 10 milionów klientów, w tym domy, firmy i przemysł - mniej niż 30 procent populacji całego kraju. Pozostałe 70 procent w ogóle nie ma elektryczności.
Plan Kenyi „Vision 2030”, szeroko chwalony, kiedy został ogłoszony w 2008 roku, wzywa do 10-procentowego rocznego wzrostu gospodarczego i szacuje, że co najmniej 20 gigawatów nowej mocy energetycznej będzie musiało zostać udostępnionych online w następnej dekadzie, aby go wesprzeć. Aby osiągnąć ten cel, podejmowane są dziesiątki wysiłków, aby agresywnie rozbudować infrastrukturę elektroenergetyczną Kenii, a tym samym „przeskoczyć” nad paliwami kopalnymi w kierunku gospodarki opartej na czystej energii.
Pomysł przeskakiwania po raz pierwszy pojawił się, gdy telefony komórkowe przetoczyły kontynent, omijając tradycyjną technologię stacjonarną. Liczba telefonów komórkowych używanych w Afryce wzrosła do ponad 615 milionów w 2011 roku, z 16, 5 miliona dziesięć lat wcześniej - wzrost, który do tej pory pobudzał optymizm wśród wszystkich, od lokalnych polityków i organizacji pozarządowych po międzynarodowe firmy i media, że inne najnowocześniejsze technologie mogłyby wyrzeźbić podobną trajektorię. Ze względu na możliwości, jakie otworzyła wizja 2030 i inne czynniki, podekscytowanie nigdzie nie jest wyższe niż w energetyce Kenii.
Skacząc
Brak istniejącego przemysłu telekomunikacyjnego lub istniejącej infrastruktury telefonicznej odegrał kluczową rolę w sukcesie telefonu komórkowego w Afryce, a dla wielu brak istniejącej infrastruktury energetycznej sugeruje, że kraj ma podobną szansę na szybkie przyjęcie i skalowanie wykorzystania nowych technologii, unikając błędów przeszłości. W tym przypadku oznacza to unikanie ścieżki rozwoju opartej na paliwach kopalnych.
„Pod wieloma względami pięknem Afryki jest to, że prawie zaczynasz od pustego płótna” - mówi Bob Chestnutt, londyński dyrektor projektu w Aldwych International, która rozwija farmę wiatrową o mocy 300 megawatów w pobliżu jeziora Turkana w Kenii. „Naprawdę masz okazję być innowacyjnym. Nie masz do czynienia ze spuścizną 40, 50 lat generacji kopalnych. ”
Odnawialne źródła energii na ratunek?
Kenia jest szczególnie dobrze przygotowana na końcowy bieg wokół paliw kopalnych. Położenie wzdłuż równika zapewnia krajowi dużą ilość światła słonecznego (średnio każdy metr kwadratowy zbiera około 4, 5 kilowatogodzin dziennie promieniowania słonecznego, które można przekształcić w energię elektryczną; można się spodziewać, że klimat na północy, taki jak Boston, zostanie osiągnięty 3, 6 kilowatogodzin na metr kwadratowy dziennie). W regionie jeziora Turkana Kenia ma również największy potencjał wiatrowy na świecie. A Great Rift Valley, która wyrzeźbia poszarpany łuk przez serce Kenii, znajduje się na szczycie gorącej skorupy ziemskiej, która stwarza idealne warunki dla studni geotermalnych. Na poziomie polityki nie szkodzi, że Kenia zrzuciła cła importowe na technologie energii odnawialnej.
Znaczna część energii dzisiejszego kraju pochodzi z dużych projektów hydroenergetycznych, z których wiele należy do szeregu połączonych zapór i zbiorników wodnych znanych jako system Siedmiu Widelców. Położona głównie wzdłuż rzek Tana i Turkwel, energia wodna dostarcza około 800 megawatów energii elektrycznej do sieci Kenii. Jednak nie ma miejsca na rozwój energii wodnej; wiele rzek wysycha przez większą część roku, ograniczając ich zdolność do zapewnienia stałej energii elektrycznej.
Deweloperzy już zaczęli wykorzystywać nowe możliwości energetyczne, kierując się geotermią. Do przyszłego roku seria studni geotermalnych dostarczy 280 megawatów energii do sieci, w porównaniu do 157 megawatów dzisiaj. Oczekuje się, że do 2030 r. Energia geotermalna zaspokoi ponad jedną czwartą zapotrzebowania energetycznego kraju. „Geotermia jest bardzo stabilnym i zrównoważonym źródłem”, mówi Gregory Ngahu, rzecznik Kenya Power, jedynego w kraju zakładu elektrycznego. „Jest dość solidny.”
Projekty wiatrowe i hydroenergetyczne stanowią ponad 95 procent pozostałej części nowych mocy planowanych do 2030 r. Jednak odnawialne źródła energii nie stanowią przeszkody dla elektryzacji Kenii. W ciągu ostatnich kilku lat Kenia odkryła złoża ropy naftowej, gazu ziemnego i węgla w swoich granicach, kusząc niektórych do rozważenia rozszerzenia tradycyjnej zdolności paliw kopalnych. Energia wodna potknęła się, ponieważ susze związane ze zmianami klimatu ograniczają przepływ wody przez rzeki o znaczeniu krytycznym. A energia słoneczna nie jest częścią planu Vision 2030.
Kolejnym wyzwaniem dla odnawialnych źródeł energii jest potrzeba nowej infrastruktury do łączenia dużych projektów z siecią. Energia Kenii, kierowana przez wspierane przez państwo organizacje, buduje kilka linii przesyłowych, aby importować energię z sąsiedniej Etiopii, a także dostarczać energię elektryczną z nowych projektów odnawialnych do centrów ludności tam, gdzie jest to potrzebne. Na przykład deweloperzy farmy wiatrowej jeziora Turkana budują linię przesyłową wysokiego napięcia o długości 428 km (266 mil) z jeziora Turkana do istniejącej sieci. Przekraczając bogatą w geotermię dolinę Rift, linia utoruje drogę przyszłym projektom energetycznym, mówi Aldwych's Chestnutt. „Teraz programiści przejmą inicjatywę”.
Cięcie sznurka
Pomimo tych wysiłków większość ludności Kenii nie uzyska dostępu do energii elektrycznej z tych źródeł. Mimo że obszary miejskie dramatycznie się rozwijają, większość Kenijczyków żyje z dala od sieci wiejskich miast i wsi. A ci, którzy mieszkają blisko sieci, nie zawsze mogą czerpać z niej korzyści. Kenya Power pobiera około 400 USD za gospodarstwo domowe za połączenie sieciowe.
„To tak daleko, jeśli jesteś biedną rodziną kenijską” - mówi Jon Bøhmer, założyciel Kyoto Energy z siedzibą w Nairobi. „Jest wiele miejsc, w których linie energetyczne przecinają ludzkie chaty i nie mają możliwości podłączenia się do sieci.”
W rezultacie rośnie uznanie, że obsługa tych obszarów będzie wymagać innego podejścia. Lokalizowanie różnych mniejszych zasobów w jednym miejscu, blisko zapotrzebowania, może pomóc w szybszym zwiększeniu dostępu do energii. Startupy, organizacje non-profit, a nawet Kenya Power zaczynają patrzeć na mikrosieci na bazie energii słonecznej - małe, niezależne sieci energetyczne - jako jedno z możliwych rozwiązań.
Podczas gdy indywidualne systemy oświetlenia słonecznego, takie jak d.Light, spotkały się z bardzo pozytywną presją w USA i Europie, mikrosieci mogą potencjalnie zasilać lokalny przemysł. Bøhmer, norweski inżynier oprogramowania, który w 2006 r. Przeprowadził się ze swoją kenijską żoną do Thiki w pobliżu Nairobi, wprowadził system mikrosieci słonecznych specjalnie na ten rynek.
„Przedsiębiorcy z Doliny Krzemowej mówią:„ Zebraliśmy 3 miliony dolarów od inwestora venture capital w San Francisco ”za pomocą 3-watowego panelu słonecznego i światła LED”, mówi Bøhmer. „Myślą, że to załatwili. Jasne, teraz ktoś ma światła i może naładować swój telefon. Świetny. Ale na Zachodzie, kiedy zdobędziesz moc, możesz uruchomić maszynę i założyć firmę. Ten biznes mógłby się rozwijać i budować całą branżę. Tego rodzaju historia nie jest możliwa, jeśli masz zamiar zrobić to za pomocą tych ślepych zaułków, rozwiązań „stop-gap”. ”
Rozwiązanie Bøhmera, nazwane Butterfly Solar Farm, wykorzystuje skoncentrowane ogniwa fotowoltaiczne (PV) do generowania energii elektrycznej i przechwytuje słoneczną energię cieplną do podgrzewania wody. Jego pierwszym klientem jest komercyjny producent herbaty, którego działalność obejmuje zarówno obiekty rolnicze, jak i suszarnie.
Pierwszy projekt pilotażowy, zaplanowany na ten rok, umieści zwierciadła lub heliostaty śledzące układ słoneczny w krzakach na istniejących polach herbacianych - rodzaj potrójnego zbioru upraw, który wytwarza herbatę wraz z 1 megawatem energii elektrycznej i 2, 5 megawata ciepła. Ciepło jest wykorzystywane w suszarni, zmniejszając zależność od ciepła opalanego drewnem, a energia elektryczna zapewnia energię do 7000 domów na miejscu. Bøhmer szacuje, że projekt będzie miał czteroletni okres zwrotu.
W północnej części kraju Kenya Power ma 10 mikrosieci o wydajności od 5 do 10 megawatów w fazie pilotażowej. Większość z nich została zbudowana w obszarach poza siecią przy użyciu generatorów diesla w ciągu ostatnich kilku lat; dziś narzędzie zaczyna dodawać do mieszanki zasoby słoneczne. W ciągu dnia energia słoneczna zasila bezpośrednio regionalną sieć dystrybucji, a nocą wytwarzanie oleju napędowego wypełnia lukę.
„Eksploatacja elektrowni diesla staje się bardzo droga i niezrównoważona”, mówi Ngahu z Kenya Power. „W końcu będziemy w pełni słoneczni.”
Terry Mohn, CEO General Microgrids, który ma biura w Nairobi i San Diego w Kalifornii, opowiada się za „oportunistycznymi” mikrogridami, które wykorzystują szerszy zakres lokalnych zasobów energii, takich jak energia słoneczna, biogaz lub małe elektrownie wodne. Bez względu na źródło energii mikrosieci mogą zapewnić niezawodną wspólną infrastrukturę energetyczną, jednocześnie zmniejszając potrzebę infrastruktury przesyłowej na dużą skalę.
Najpierw wydajność
Jeśli te wysiłki wydają się niewielkie, to dlatego, że są.
Zużycie energii elektrycznej w Kenii na mieszkańca w 2010 r. Stanowiło mniej niż jedną dziesiątą światowej średniej dla krajów uznawanych za średni dochód, takich jak Argentyna, Indie i Afryka Południowa. Nawet przy zwiększonej mocy wytwórczej dostępna podaż dla gospodarstw domowych raczej nie wzrośnie szybko. Ponieważ znaczna część planowanego wzrostu siły Kenii ma na celu wsparcie industrializacji i turystyki, ograniczenie wzrostu wykorzystania mieszkań będzie miało zasadnicze znaczenie dla powodzenia planu.
Z tego powodu jedną z kluczowych możliwości „skoku żaby”, która może istnieć w Kenii, jest możliwość opracowania polityki energetycznej, w której efektywność jest najważniejsza. Wdrożone od samego początku działania na rzecz wydajności mogą dać Kenii większy impuls za każdą złotówkę zainwestowaną w nową pojemność.
Jednym ze sposobów poprawy wydajności całego systemu jest zaspokojenie niektórych potrzeb energetycznych za pomocą ciepła zamiast energii elektrycznej. Rząd centralny wprowadził programy mające na celu rozpowszechnienie wykorzystania słonecznych termicznych podgrzewaczy wody w celu wykorzystania ciepła słonecznego do podgrzewania wody w gospodarstwach domowych. Niektórzy innowatorzy szukają nowych sposobów zaspokojenia potrzeb cieplnych również po stronie przemysłowej. „Wiele zakładów przemysłowych nadal wykorzystuje paliwo drzewne do zasilania swoich kotłów”, mówi Ernest Chitechi, Outreach and Managera ds. Partnerstwa w non-profit Kenijskim Centrum Innowacji Klimatycznych lub CIC. Zamiast tego organizacja współpracuje z przedsiębiorcami nad opracowaniem brykietu z biomasy na bazie odpadów ananasa.
Ale prawdziwym wyzwaniem będzie kontrolowanie zużycia energii elektrycznej tam, gdzie nie ma substytutu.
Przedpłata zapewnia ludziom siłę
Liczniki elektryczne w systemie przedpłaconym odzwierciedlają wszechobecny telefon przedpłacony. Użytkownicy mogą kupować „tokeny” energii od kilku dostawców (w tym dostawców płatności mobilnych). Każdy token ma 20-cyfrowy numer, który można wprowadzić do licznika elektrycznego, aby odblokować zakupioną ilość energii elektrycznej. Użytkownicy płacą wyższe ceny za kilowatogodzinę, ponieważ zużywają więcej energii elektrycznej.
Te wzrosty są szybko rozpoznawane przez użytkownika, zachęcając do ochrony. Taki jest przynajmniej pomysł. W praktyce niektórzy skarżą się, że informacje o stawkach nie są wystarczająco przejrzyste i że różni dostawcy tokenów pobierają bardzo zmienne opłaty za usługi, myląc sygnały cenowe dla klientów. Prawdopodobnie konieczna jest dalsza edukacja konsumentów, aby zapewnić osiągnięcie tych celów.
Ale liczniki przedpłacone mają jeszcze jedną zaletę. Podobnie jak reszta inicjatywy elektryfikacji w Kenii, są one elementem szerszego planu rozwoju gospodarczego kraju: program wspiera wzrost liczby nowych miejsc pracy, ponieważ sprzedawcy muszą sprzedawać żetony energii. Na rynku telefonii komórkowej podobny model marketingowy stworzył 100 000 nowych bezpośrednich miejsc pracy.
Przedpłata pomogła również przedsiębiorstwu gromadzić rezerwy gotówkowe, ponieważ klienci nie mogą przegapić płatności. We wrześniu 2012 r. Dziennik Business Daily Africa poinformował, że do czerwca 2011 r. Kenya Power zgromadziła już 7, 4 mld Sh (84 mln USD) w niezapłaconych rachunkach za energię elektryczną za ten rok. Po dokonaniu przedpłaty środki te można wykorzystać do dalszego inwestowania w program elektryfikacji.
Przedsiębiorcy zajmujący się energią odnawialną oczekują sukcesu tego modelu jako sposobu na wprowadzenie swoich produktów także na obszarach wiejskich w Kenii. „W większości przypadków ludzie mogą nie mieć wystarczających zasobów, aby zainwestować w koszty początkowe”, mówi Chitechi. „To jedna z największych barier w adopcji”.
Stima, Angaza i Azuri należą do startupów oferujących płatne ogniwa słoneczne, które pozwalają użytkownikom instalować kilka małych paneli słonecznych na raz, bez ponoszenia kosztów wstępnych. Aby uzyskać dostęp do zasilania z paneli, klienci kupują kredyty energetyczne za pomocą mobilnego systemu płatności. Jednak w przeciwieństwie do zainstalowanych na rynku liczników przedpłaconych klienci energii słonecznej mogą ostatecznie spłacić swoje panele słoneczne i na stałe „odblokować” dostęp do energii elektrycznej. Dwóch przedsiębiorców w CIC szuka także sposobów na wykorzystanie przedpłaty w celu sfinansowania kosztów wstępnych systemów energii odnawialnej.
Jeśli takie innowacje mogą wspierać czystsze, bardziej wydajne zużycie energii zarówno dla klientów miejskich, jak i wiejskich, Kenia może mieć szansę na skok w kierunku silnej gospodarki niskoemisyjnej.
