• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Oberoende solenergi skulle kunna erbjuda pålitlig el till Afrika söder om Sahara

    Kredit:CC0 Public Domain

    Sexhundra miljoner människor i Afrika söder om Sahara saknar tillgång till elektricitet. För att möta dessa kraftbehov, en blandning av stora offentliga nät och fristående system kommer att vara nödvändig för universell tillgång i regionen. regeringar, hjälporganisationer, och forskare arbetar för att förstå vilken elnätslösning som skulle vara mest kostnadseffektiv och pålitlig i städerna, stadsnära, och landsbygdsområden.

    Fristående, eller "decentraliserade" elsystem – oftast solenergi med batterilagring – anses vanligtvis vara för dyra jämfört med stora statliga nät på alla utom de mest avlägsna platserna. Dock, sjunkande kostnader för solenergi och ny batteriteknik förändrar de bästa vägarna för att leverera pålitlig kraft till människor som för närvarande saknar tillgång till elektricitet. Ny UC Berkeley-forskning publicerad idag i Naturenergi finner att decentraliserade elsystem i Afrika söder om Sahara kan utformas för extremt hög tillförlitlighet, och att detta kan komma till anmärkningsvärt låga kostnader i framtiden.

    Jonathan Lee, en Ph.D. kandidat i Energy and Resources Group (ERG) och docent Duncan Callaway arbetade med mer än 10 års soldata från NASA och utvecklade en optimeringsmodell som bestämmer det lägsta kostnadssättet att bygga ett fristående system givet komponentkostnader och en måltillförlitlighet. Med nuvarande kostnader, deras modell indikerar att de flesta regioner i Afrika söder om Sahara kan få 95 % tillförlitlig ström – vilket innebär att kunder kan använda el från någon kombination av solpaneler och batterier 95 % av tiden – för ungefär 0,40 USD per kWh. Även om den kostnaden är hög i förhållande till nuvarande nätkostnader, deras modell indikerar att med aggressiva men troliga framtida kostnadsminskningar i decentraliserade systemkostnader, till stor del i batterier, dessa kostnader skulle sjunka till nivåer som är konkurrenskraftiga med nätet i många delar av kontinenten på mindre än ett decennium.

    Eftersom deras modell uttryckligen betraktar tillförlitlighet som en designinput, forskarna kunde studera hur kostnaderna förändras med varje "9" av tillförlitlighet – till exempel från 90 % till 99 %, eller 99 % till 99,9 %. De räknar ut att i deras aggressiva kostnadsminskningsscenario, denna "tillförlitlighetspremie" kan vara under 0,04 USD per kWh per 9 tillförlitlighet. Till exempel, använder denna modell, en höjning av tillförlitligheten av tjänsten med en 9 skulle öka driftskostnaderna för ett litet kylskåp – som måste ha hög tillförlitlighet för medicinska anläggningar – med mindre än en dollar per månad.

    "Dessa premier med låg tillförlitlighet tyder på att kunderna skulle ha en otrolig självständighet att välja kvaliteten på sin eltjänst, och detta kan vara en viktig pusselbit för att utöka tillgången till elektricitet över befolkningar med olika tillförlitlighetsbehov, " sa Callaway.

    Men forskarna påpekar också att i den nuvarande miljön där många nationella nät i Afrika söder om Sahara plågas av dålig tillförlitlighet och budgetunderskott, det finns risker i detta föränderliga tekniklandskap. Kunder som för närvarande har tillgång till nätet kan välja att sluta använda nätet, särskilt i regioner där nätkostnaderna är höga eller tillförlitligheten är låg, och detta kan göra det svårt för företag att fortsätta med sin nuvarande affärsmodell.

    "Ser fram emot, våra resultat indikerar att företag och regeringar i regionen måste ta decentraliserad solenergi på största allvar; inte bara i avlägsna områden, men även på platser nära nätet, " sa Lee. "Om regeringar inte är proaktiva, de kommer att sätta stor press på befintliga nät för att avsevärt förbättra tillförlitligheten och hålla kostnaderna låga."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com