落基山研究所（Rocky Mountain Institute，RMI）團隊正在攻克在撒哈拉以南非洲地區(qū)使用可持續(xù)性電力這一難題。自2015年9月，我們與非洲國家政府展開合作，通過使用連網(wǎng)與離網(wǎng)資源相結(jié)合方式，實現(xiàn)電力普及的宏偉目標。在發(fā)展中國家使用可持續(xù)性且價格實惠的電力充滿各種挑戰(zhàn)，但由此獲得很多經(jīng)驗令我們充滿信心，而這些經(jīng)驗在其它發(fā)展中國家都可以大規(guī)模推廣。
農(nóng)村地區(qū)電氣化機遇
人類和經(jīng)濟發(fā)展成果卓著且顯而易見。駐足于一條狹窄紅土小路，我們被小農(nóng)場中栽滿的香蕉樹和低矮的淺綠色咖啡灌木圍繞著。在這個農(nóng)業(yè)小鎮(zhèn)上，兩家小商店生意紅紅火火：一家鄉(xiāng)村酒吧給在農(nóng)場里忙碌了一天的農(nóng)民們準備了爽口的香蕉啤酒，而建筑另一邊小雜貨店則為本地婦女們提供肥皂、香料、燈泡和肥料等日常用品。當?shù)貗D女大多用彩色布料將孩子包裹在背后。
而這一場景中，最值得注意一點是：在這個連電網(wǎng)都沒有，世界上最貧窮地方之一，酒吧里卻配備了一臺正在播放節(jié)目的高能效電視機，以及照亮整個酒吧的LED燈泡；小雜貨店里也使用著一對LED燈泡提供照明，并為附近家中沒有電的居民提供手機充電服務，直到太陽落山小雜貨店才關門。在小店的鋁制房頂上安裝著一套100瓦的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，同時，在兩家商店之間的房頂上安裝著一部鋰離子電池，這塊電池能夠在白天儲存太陽能電力，并在夜間為人們提供電力服務。在附近村落的普通農(nóng)戶家中，一些家庭也安裝了類似的小型太陽能+電池系統(tǒng)來為手機充電，提供做飯、工作、學習所需照明。在撒哈拉以南非洲的很多地區(qū)，這類離網(wǎng)服務和其它大部分連網(wǎng)家庭和商業(yè)場所一樣，都能夠以相似方式享受電力所帶來的便捷。
但在2013年，撒哈拉以南非洲地區(qū)仍有68%家庭，或超過6億人口無法享受最基本用電水平。在亞洲，另有5.3億人口生活在沒有電的地方。全球范圍內(nèi)，共有12億人都無法使用電力點亮廚房的燈泡、驅(qū)動小型谷粒機、使用冰箱或在晚間工作。這意味著有超過10億人口無法享有經(jīng)濟增長和社會福利最基本條件——電力。
降低未來碳排放的機會
為人們提供價格優(yōu)惠且清潔的電力，不僅能帶來可觀經(jīng)濟發(fā)展機遇，也有望降低未來碳排放。據(jù)預測，到2040年，撒哈拉以南非洲年用電量將達到1600 TWH，相當于拉丁美洲和加勒比地區(qū)2013年用電總和，也相當于超過600座大型（500MW）煤電廠發(fā)電量。撒哈拉以南非洲能夠以多快速度、多清潔程度達到這個用電水平，則取決于連網(wǎng)與離網(wǎng)電力發(fā)展的精心規(guī)劃。
電氣化的挑戰(zhàn)
加快電力普及面臨三大挑戰(zhàn)：發(fā)展中國家電力系統(tǒng)通常成本較高，離網(wǎng)市場增長速度較慢，并且在公共部門、私營部門和開發(fā)合作社區(qū)之間缺乏完善協(xié)調(diào)的電力規(guī)劃。
連網(wǎng)電力成本較高——在缺乏本土天然氣和煤炭資源國家里，傳統(tǒng)發(fā)電方式成本較高。在不具備簡單、低成本發(fā)電技術情況下，電力公司常常依賴于昂貴但穩(wěn)定的柴油發(fā)電。但即便如此，停電情況仍時有發(fā)生，尤其是在水力發(fā)電資源較為匱乏的干旱季節(jié)。
離網(wǎng)市場增長較慢——一個剛起步的離網(wǎng)電力市場正在形成，它能夠為人們的生活和工作提供可靠太陽能+電池、太陽能+柴油和小水電電力服務。但其發(fā)展速度還遠遠無法滿足大量需求。
能源規(guī)劃缺乏完整性和協(xié)調(diào)性——撒哈拉以南非洲地區(qū)在電力規(guī)劃方面存在著一些明顯但能夠解決的問題。首先，大多數(shù)組織對電力系統(tǒng)都缺乏足夠全面認識，因此，無法全面地構(gòu)建一個涵蓋離網(wǎng)資源、集中式發(fā)電資源、電網(wǎng)擴展以及需求側(cè)資源等的一體化的電力系統(tǒng)發(fā)展策略。第二，有太多的利益相關方相互競爭，他們持有不同開發(fā)計劃和利益，缺乏團結(jié)一致的共同發(fā)展策略。這會導致概念混亂、效率低下、投資效果差和影響緩慢等問題。最后，發(fā)展中國家缺乏足夠能力來評估、運行和維持包括離網(wǎng)資源在內(nèi)的眾多新興能源。
創(chuàng)新發(fā)展建議
發(fā)展中國家可以通過許多切實方法來解決電網(wǎng)成本高、離網(wǎng)市場發(fā)展慢及連網(wǎng)離網(wǎng)電力規(guī)劃缺乏協(xié)調(diào)這三個主要問題。
電網(wǎng)成本高：雖然不同國家適用于不同解決辦法，但根據(jù)我們的經(jīng)驗，即使一個小國家也能通過以下三個辦法節(jié)約每年數(shù)千萬美元電網(wǎng)運營成本：
＊積極開展由電力公司引導的能效項目；
?。顿Y太陽能+柴油的混合系統(tǒng)，以替代目前電網(wǎng)所依賴的純柴油發(fā)電系統(tǒng)；
＊優(yōu)先投資降低輸配電損耗和擁擠狀況的項目。
離網(wǎng)市場發(fā)展緩慢：政府可以通過支持私營部門主導離網(wǎng)電氣化項目，加速離網(wǎng)市場增長，包括：
?。ㄟ^融資或補貼方式解決用戶對離網(wǎng)電力產(chǎn)品負擔問題；
?。ㄟ^制定明確國家離網(wǎng)電力發(fā)展規(guī)劃，提升大眾（居住在今后五年內(nèi)都無法接入國家電網(wǎng)區(qū)域）對離網(wǎng)電力產(chǎn)品及其應用的認識，通過國家離網(wǎng)電力發(fā)展宣傳活動教育廣大消費者；
?。獮楦哔|(zhì)量產(chǎn)品提供持續(xù)性的支持政策和鼓勵措施，并加強進口；
?。ㄟ^設置有效債務融資和教育計劃來支持規(guī)?；茝V的保障措施和機制，例如資本配置和人力資源培訓等。
規(guī)劃缺乏整體性和協(xié)調(diào)性：連網(wǎng)和離網(wǎng)發(fā)展應視為一個整體。隨著太陽能和電池技術成本下降，離網(wǎng)技術和業(yè)務正在加速進入新興市場。雖然，許多政府都十分希望可以利用這些新技術，但實際上極少國家政府會將分布式太陽能家庭系統(tǒng)或微電網(wǎng)系統(tǒng)價值和成本納入國家能源規(guī)劃中。每個政府都應該通過以下方式制定完整發(fā)展規(guī)劃，協(xié)調(diào)連網(wǎng)與離網(wǎng)電力系統(tǒng)的同步發(fā)展：
?。_發(fā)一套能夠利用新型、低風險、低成本技術，同時充分考慮離網(wǎng)型發(fā)電資源的一體化電網(wǎng)資源規(guī)劃；
?。苿訁f(xié)同式離網(wǎng)電力系統(tǒng)發(fā)展，明確所有參與者在其中角色和職責，包括確保私營部門持續(xù)的實質(zhì)性參與；
?。苊獠环险w規(guī)劃新政策的影響。
落基山研究所的未來規(guī)劃
2016年春天，我們在首個撒哈拉以南非洲國家的工作，已經(jīng)從戰(zhàn)略性規(guī)劃進展到與合作伙伴實質(zhì)應用的階段。隨著這一項目成功進展，我們希望將經(jīng)驗推廣到更多國家。
如果進展順利，文中描述的場景——支撐雜貨店開業(yè)到晚間的照明、酒吧里的電視以及各個家庭的照明——這些微妙的變化，很快就將在非洲大地成為常態(tài)。落基山研究所將竭力幫助實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變。
