全球有超过10亿人还没有用上电。许多国家的发电基础设施薄弱。新冠疫情危机暴露了电力行业的种种弱点,与此同时,太阳能-户用系统和小型电网可被用于排除短期故障,为医院和卫生中心提供可靠供电。
太阳能电力革命有助长期克服这种令人不满的问题。太阳能可以使用更加分散的方式发电。太阳能发电的一个引人注目的特征就是,与传统化石燃料电站相比,规模并不那么重要,可以以相对便宜的方式建设小型发电装置。
去年,行业巨头之一、德国太阳能户用系统(SHS)公司Mobisol被迫申请破产,这一消息震惊了整个行业。围绕着这次破产,人们提出了很多猜测:是成本失控?是严重依赖债务的融资结构问题?Mobisol公司是否只是冰山一角?其他农村电气化企业是否会很快跟进?Mobisol的破产让许多已经投资或在考虑投资农村电气化公司的投资者感到担忧。不仅太阳能户用系统的农村电气化存在这种问题,小型电网的通电解决方案也是如此。
去年9月,Mobisol被法国公用事业公司ENGIE接手,得以脱困。同时,BBOX也获得了三菱公司的5000万美元投资,局势趋于缓和。弥漫行业的末日情绪迅速转化为纯粹的喜悦。
太阳能户用系统是投资人的宠儿
太阳能户用系统(SHS)是带有集成储能的微型发电厂,可为个别建筑物或家庭供电。一般而言,SHS提供的是直流电,可以毫无障碍的用于灯具和手机充电。对于刚刚通电的家庭来说,这些通常就是主要的电力需求。SHS发电并不能完全与我们在发达国家习惯使用的交流电相比。电视机、冰箱或空调等更复杂的电器通常需要交流电。为了克服这些局限性,SHS供应商采取了两种不同的解决方案。
-开发及提供直流电器
-将直流电转换为交流电
电视机、冰箱或空调的直流解决方案通常比标准交流电的成本要高得多。更重要的是,现有的交流设备不能直接使用。在许多发展中国家,二手电器发挥着至关重要的作用,因此,这是一项重大缺陷。另一方面,从直流电转为交流电会增加大量额外费用。
从经济角度来看,SHS的吸引力在于,由于不限于村庄,它们可以更容易的吸引相对富裕的客户。此外,风险也不涉及集中式资产,这也是太阳能户用系统从一开始就成为投资者宠儿的原因。
国际发展界的某些声音坚持认为,发展中国家应该获得与西方国家同等的电力质量,光靠SHS是不够的。这些声音通常主张建立小型电网。
小型电网:自主小型电站,村一级储能和配电
小型交流电网类似于西方国家电力基础设施的缩影。目前,在发电侧,这种电网主要使用的是太阳能电站和电池储能。为了确保恶劣天气期间的供电或作为夜间的便宜选择,通常它还会结合柴油发电机或生物质发电厂。
与标准电网基础设施相比,小型电网的规模要小得多。典型电站的规模为10-35kWp太阳能和不到100kWh电池储能,可供150-400户并网家庭使用。小型电网通常是孤立的、完全自主的系统。
小型交流电网的供电质量很高,可供私人、商业和小型工业用户使用。设计精良的小型电网的发电与先进的国家电网的发电质量相当。缺点在于,建设小型电网需要为相当复杂的发电和配电基础设施投资。