В Съединените щати сме склонни да мислим за електричеството като за нещо, което е или изключено . Или имаш власт, или нямаш. Но в Найроби, Кения, електроенергията се изживява повече като горещата вода в стара сграда: разпръскването, нисковолтовите смущения контрастират с внезапни скокове на напрежението и скокове на тока. Несъответстващата електрическа енергия нанася повече вреда от внезапно ледения душ; хладилниците, компютрите и производственото оборудване често са повредени и рутините са нарушени. Прекъсването на електрозахранването струва на страната приблизително 2 процента от брутния вътрешен продукт годишно.
Това е така, защото електроцентралите в страната могат да осигурят само 1, 2 гигавата електроенергия. Съединените щати разполагат с над 960 гигавата мощност, а една от най-големите комунални услуги, American Electric Power, обслужва около 5 милиона клиенти със своите 38 гигавата генериращ капацитет. В Кения този капацитет от 1, 2 гигавата обслужва повече от 10 милиона клиенти, включително домове, предприятия и промишленост - по-малко от 30 процента от цялото население на страната. Останалите 70 процента нямат електричество изобщо.
Планът „Визия 2030“ на Кения, широко похвален, когато беше обявен през 2008 г., изисква 10-процентов годишен икономически растеж и изчислява, че най-малко 20 гигавата нови енергийни мощности ще трябва да бъдат онлайн през следващото десетилетие, за да го подкрепят. За постигането на тази цел се предприемат десетки усилия за агресивно разширяване на електроенергийната инфраструктура на Кения и по този начин за „прескачане“ на изкопаеми горива към икономия на чиста енергия.
Идеята за скачане за пръв път се появи, когато мобилните телефони пометеха континента, заобикаляйки традиционната стационарна технология. Броят на мобилните телефони, използвани в Африка, нарасна до над 615 милиона през 2011 г., от 16, 5 милиона десетилетие по-рано - скок, който оттогава предизвика оптимизъм у всички, от местните политици и НПО до международните бизнеси и медии, че други авангардни технологии могат да издълбайте подобна траектория. Поради възможностите, разкрити от Vision 2030 и други фактори, никъде това вълнение не е по-високо от това в енергийния сектор на Кения.
Правейки скока
Липсата на действаща телекомуникационна индустрия или съществуваща инфраструктура на телефонията изиграха решаваща роля за успеха на мобилния телефон в Африка и за мнозина отсъствието на съществуваща енергийна инфраструктура подсказва, че страната има подобна възможност бързо да приеме и мащабира използването на нови технологии., избягвайки грешките от миналото. В този случай това означава избягване на пътя към развитието на изкопаемите горива.
„В много отношения красотата на Африка е, че почти започвате с празно платно“, казва Боб Кещат, директор на проекта в Лондон за Aldwych International, който развива вятърна ферма с мощност 300 мегавата близо до кенийското езеро Туркана. „Наистина имате възможност да бъдете иновативни. Вие не се занимавате с наследството от 40, 50 години поколение на изкопаеми. "
Възобновяеми енергийни източници до спасяването?
Кения е особено добре позиционирана за краен цикъл около изкопаеми горива. Местоположението му по дължината на екватора дава на страната изобилна слънчева светлина (средно всеки квадратен метър събира приблизително 4, 5 киловатчаса на ден слънчева радиация, която може да бъде преобразувана в електричество; очаква се да се получи по-северен климат като Бостън 3, 6 киловатчаса на квадратен метър на ден). В района на езерото Туркана Кения също има едни от най-големите вятърни потенциали в света. А Великата рифтова долина, която издълбава назъбена дъга през сърцето на Кения, седи на горещо място в земната кора, което създава идеални условия за геотермални кладенци. На политическо равнище не е лошо, че Кения е свалила своите вносни мита върху технологиите за възобновяема енергия.
Голяма част от енергията на нацията днес идва от големи водноелектрически проекти, много от които са част от поредица от свързани язовири и язовири, известни като схемата "Седемте вилици". Разположена главно по течението на реките Тана и Турквел, хидроенергията осигурява около 800 мегавата електроенергия в мрежата на Кения. Въпреки това има малко място за увеличаване на водноелектрическата енергия; много реки пресъхват през добра част от годината, ограничавайки способността им да осигуряват постоянно електричество.
Разработчиците вече са започнали да използват новите енергийни възможности, като геотермалната е водеща. До следващата година поредица от геотермални кладенци ще предоставят 280 мегавата мощност на мрежата, спрямо 157 мегавата днес. До 2030 г. се очаква геотермалната енергия да задоволи повече от една четвърт от енергийните нужди на страната. „Геотермалната енергия е много стабилен, устойчив източник“, казва Грегъри Нгаху, говорител на Кения Пауър, единствената в страната електрическа инсталация. "Доста здрав е."
Проектите за вятърни и хидроенергийни източници представляват повече от 95 процента от останалата част от новия капацитет, планиран до 2030 г. И все пак възобновяемите енергийни източници не са влезли в сила за електрифицирането на Кения. През последните няколко години Кения е открила находища на нефт, природен газ и въглища в рамките на своите граници, като изкушава някои да обмислят разширяване на традиционния капацитет за изкопаеми горива. Хидроенергията се спъна, тъй като свързаните с изменението на климата суши намаляват водния поток през критични реки. А слънчевата енергия не е част от плана Vision 2030.
Друго предизвикателство за ВЕИ е необходимостта от нова инфраструктура за свързване на големи проекти към мрежата. Водени от подкрепяните от държавата организации, енергийната индустрия в Кения изгражда няколко преносни линии за внос на енергия от съседна Етиопия, както и за пренасяне на електричество от нови възобновяеми проекти в населените центрове, където това е необходимо. Разработчиците на вятърната централа на езерото Туркана например изграждат 428-километрова (266-мили) далекопровода от езерото Туркана към съществуващата мрежа. Пресичайки богатата на геотермална долина Рифт, линията ще проправи пътя за бъдещи енергийни проекти, казва Astwych's Chestnutt. „Сега разработчиците ще поемат инициативата.“
Изрязване на кабела
Въпреки тези усилия, по-голямата част от населението на Кения няма да получи достъп до електричество от тези източници. Въпреки че градските райони нарастват драстично, повечето кенийци живеят далеч от мрежата в селските градове и села. А тези, които живеят близо до мрежата, не винаги могат да се възползват от нейните предимства. Kenya Power таксува приблизително 400 USD на домакинство за мрежова връзка.
„Това е толкова далеч, ако сте бедно кенийско семейство“, казва Джон Бьомер, основател на базираната в Найроби Kyoto Energy. „Има много места, където електропроводите пресичат колибите на хората и те нямат начин да се свържат към мрежата.“
В резултат на това нараства признанието, че обслужването на тези зони ще изисква различен подход. Намирането на различни ресурси от по-малък мащаб на едно място, близо до търсенето, може да помогне за по-бързото разширяване на достъпа до енергия. Стартъпите, нестопанските организации и дори Kenya Power започват да разглеждат микросетки на слънчева основа - малки, самостоятелни захранващи мрежи - като едно възможно решение.
Докато отделните системи за слънчево осветление, като d.Light, получиха много положителна преса в САЩ и Европа, микросетките имат потенциал да захранват местните индустрии. Bøhmer, норвежки софтуерен инженер, който през 2006 г. се премести със съпругата си в Кения в Тика, близо до Найроби, въведе соларна микросетка, специално за този пазар.
„Предприемачите от Силиконовата долина казват:„ Събрахме 3 милиона долара от рисков капиталист в Сан Франциско, с техния 3-ватов слънчев панел и LED светлина “, казва Бьомер. „Те мислят, че са го подредили. Разбира се, сега някой има светлини и може да зарежда мобилния си телефон. Страхотен. Но на Запад, когато имаш власт, можеш да пуснеш машина и да изградиш бизнес. Този бизнес може да расте и да изгради цяла индустрия. Този вид история не е възможна, ако ще го направите с тези задънени решения, стоп празнина. "
Решението на Bøhmer, наречено Solar Farm на Butterfly, използва концентрирана слънчева фотоволтаика (PV) за генериране на електричество и улавя слънчевата топлинна енергия за отопление на водата. Първият му клиент е търговски производител на чай, чиито дейности включват както селскостопански, така и сушилни съоръжения.
Първият пилотен проект, планиран за по-късно тази година, ще постави слънчевите огледала за наблюдение на слънчевата енергия или хелиостатите сред храстите в съществуващите чаени полета - един вид трикратно подрязване, което произвежда чай заедно с 1 мегават електричество и 2, 5 мегавата топлина. Топлината се използва в сушилнята, намалявайки зависимостта от топлината на дърва, а електричеството осигурява енергия на 7000 домове на място. Bøhmer изчислява, че проектът ще има четиригодишен период на изплащане.
В северната част на страната Кения Пауър разполага с 10 микросетки с капацитет от 5 до 10 мегавата в пилотна фаза. Повечето от тях са построени в райони извън мрежата, използвайки дизелови генератори през последните няколко години; днес, комуналната програма започва да добавя слънчев ресурс към сместа. През деня слънчевата енергия се захранва директно в регионалната разпределителна мрежа, а през нощта дизеловото производство запълва празнината.
„Работата с дизелови инсталации става много скъпа и неустойчива“, казва Ngahu на Kenya Power. "В крайна сметка ще сме слънчеви през цялото време."
Тери Мон, главен изпълнителен директор на General Microgrids, който има офиси в Найроби и Сан Диего, Калифорния, се застъпва за „опортюнистични“ микросетки, които използват по-широк спектър от местни енергийни ресурси, като слънчева енергия, биогаз или дребномащабна хидроенергия. Без значение какъв е източникът на енергия, микросетките могат да осигурят надеждна споделена енергийна инфраструктура, като същевременно намаляват необходимостта от широкомащабна преносна инфраструктура.
Първо ефективност
Ако тези усилия изглеждат малки, това е така, защото са.
Потреблението на електроенергия на глава от населението в Кения през 2010 г. беше по-малко от една десета от световната средна стойност за страните, считани за среден доход, като Аржентина, Индия и Южна Африка. Дори при разширен капацитет за производство, наличното предлагане за домакинства вероятно няма да нарасне бързо. Тъй като голяма част от планирания растеж на мощта на Кения е предназначен да подпомогне индустриализацията и туризма, ограничаването на растежа на жилищната употреба ще бъде от решаващо значение за успеха на плана.
Поради тази причина една от ключовите възможности за прескачане, която може да съществува в Кения, е възможност за разработване на енергийна политика, където ефективността е на първо място. Приложени в самото начало, усилията за ефективност могат да дадат на Кения по-голям удар за всеки долар, който инвестира в нов капацитет.
Един от начините за подобряване на ефективността на цялостната система е да се отговори на някои енергийни нужди с топлина вместо електричество. Централното правителство въведе програми, насочени към разпространение на използването на слънчеви топлинни бойлери, за да се използва слънчевата топлина за отопление на водата в домакинството. Някои новатори търсят нови начини да задоволят топлинните нужди и от индустриална страна. „Много индустриални операции все още използват дървесно гориво, за да захранват котлите си“, казва Ернест Читечи, мениджър на информационните услуги и партньорството за неикономическия Кенийски климатичен иновационен център или CIC. Като заместител, организацията работи с предприемачи за разработване на брикет от биомаса, основан на отпадъци от ананас.
Но истинското предизвикателство ще бъде контролирането на използването на електроенергия там, където няма заместител.
Предплащането носи власт на хората
Предварително платени електромери отразяват вездесъщия предплатен мобилен телефон. Потребителите могат да закупят енергийни „жетони“ от няколко доставчици (включително мобилни доставчици на плащания). Всеки жетон има 20-цифрено число, което може да бъде въведено в електромер, за да отключите закупеното количество електроенергия. Потребителите плащат по-високи цени на киловатчас, тъй като консумират повече електроенергия.
Тези увеличения бързо се разпознават от потребителя, насърчавайки запазването. Поне това е идеята. На практика някои се оплакват, че информацията за тарифите не е достатъчно прозрачна и че различните доставчици на жетони таксуват дивно променливи такси за услуги, объркващи сигнали за ценообразуване на клиентите. Вероятно е необходимо допълнително образование на потребителите, за да се гарантира постигането на тези цели.
Но предплатените електромери имат друго предимство. Подобно на останалата част от инициативата за електрификация на Кения, те се вписват в по-широкия план за икономическо развитие на страната: Програмата поддържа нов растеж на работни места, тъй като са необходими доставчици, които да продават енергийните маркери. На мобилния пазар подобен маркетингов модел създаде 100 000 нови директни работни места.
Предварителното плащане също помогна на комуналните услуги да натрупат парични резерви, защото клиентите не могат да пропуснат плащанията. През септември 2012 г. Business Daily Africa съобщи, че до юни 2011 г. Кения Пауър вече е натрупала Sh7.4 милиарда (84 милиона долара) неплатени сметки за ток за годината. С предварително плащане тези средства могат да бъдат използвани за по-нататъшни инвестиции в неговата програма за електрификация.
Предприемачите с възобновяема енергия търсят успеха на модела като начин да представят своите продукти и в селските кенийци. „В повечето случаи хората може да нямат достатъчно ресурси, за да инвестират в предходните разходи“, казва Читечи. „Това е една от най-големите бариери пред осиновяването.“
Stima, Angaza и Azuri са сред стартиращите, предлагащи соларно плащане, което позволява на потребителите да инсталират няколко, малки слънчеви панела наведнъж, без предварителни разходи. За достъп до захранването от своите панели клиентите купуват енергийни кредити чрез мобилна платежна система. За разлика от предварително инсталираните електромери с инсталирани комунални услуги, слънчевите клиенти в крайна сметка могат да изплатят своите слънчеви панели и трайно да „отключат“ достъпа до електричеството. Двама предприемачи от CIC също търсят начини да използват предварително плащане за финансиране на предварителните разходи за системи за възобновяема енергия.
Ако иновации като тези могат да подкрепят по-чисто, по-ефективно използване на енергията както за градските, така и за селските клиенти, Кения може би има шанс да направи хоп към силна икономика с ниски въглеродни емисии.
