太阳能微型电网将如何为非洲数百万无法使用的人带来经济前景

想要一睹发展中国家商业和改善生活的巨大机遇，请与尼日利亚乡村村庄奥尼恩-奥克彭(Onyen-Okpon)的菲尼安·奥耶姆(Finian Oyem)呆上一段时间。

Oyem种植可可、木薯和山药。但该镇距离最近的电网有4英里，所以他的电力来自汽油发动机和发电机，或发电机组。

这种电力是昂贵的:高达0.52美元每千瓦时。这是美国平均零售价的五倍多。此外，发电机组的电力噪音大、污染大、不可靠，而且还需要额外的维护费用。因此，在Onyen-Okpon的500户家庭中，许多家庭根本没有电也就不足为奇了:他们平均每个月要花6美元购买煤油和为手机充电。

Onyen-Okpon的高电力成本严重拖累了该村的经济潜力。这也是整个国家面临的主要问题，困扰着尼日利亚成千上万的其他社区，从像Onyen-Okpon这样的小村庄到像卡诺的Sabon Gari市场这样的大型商业中心，直到最近才由数百台发电机组供电。由于缺乏可靠的国家电网，尼日利亚人不得不求助于总额高达100亿千瓦的昂贵且往往不可靠的发电机组——然而，该国1.86亿人口(以及全球12亿人口)中仍有超过一半的人没有电。这种负担得起、可靠的电力短缺阻碍了整个撒哈拉以南非洲和东南亚地区的经济发展。

历史已经告诉我们，20世纪欧洲和美国的农村电气化是如何推动当地经济增长的，其速度是电网投资本身的数倍。

但对政府和发展机构来说，这也意味着一个促进经济增长的重大机遇，对有足够勇气投身其中寻找解决方案的投资者和企业来说，这也是一个价值数十亿美元的市场。这些国家对谷物磨坊、水泵、诊所、理发店和无数其他行业的需求是存在的。支付能力也是如此，从肯尼亚到斯里兰卡，Oyem支付的高价以及各地企业承担的费用都证明了这一点。例如，尼日利亚人每年花费140亿美元用于不可靠、低效、污染的电力，成本高达0.70美元/千瓦时。

落基山研究所的分析显示，仅在尼日利亚，清洁、可靠的电力市场每年就至少有94亿美元。这一数字还将在一个不断增强的循环中上升，因为更便宜的电力会让像Oyem这样的人口袋里有更多的钱，并引发新的投资和创新浪潮，推动电力需求。

历史已经告诉我们，欧洲和美国的农村电气化如何在20世纪引发了这种积极的反馈，推动了当地经济的发展，其规模是电网本身投资的好几倍。现在，在非洲和东南亚地区提供价格合理的电力，将同样加速21世纪的经济增长，尽管这将创造一个强大的公用事业业务，带来大量、可预测和稳定的收入。

我们已经在印度Bheldi村的木器店看到了潜在转变的微小例子，那里新通电使店主Siyaram Pandey投资新机器并雇用了两名工人，或者在肯尼亚的Kitonyoni健康中心，在那里，护士Mercy Twili在夜晚的电灯下接生婴儿，而不是把手机放在牙缝里。

使这一切成为可能的技术是基于太阳能的微型电网，这是一个独立于主电网运行的发电和负荷孤岛配电网络。例如，RMI计算，在Onyen-Okpon，投资110万美元就可以建造这样一个微型电网，包括460千瓦的太阳能光伏阵列、720千瓦时的电池存储和220千瓦的柴油备用发电机，每千瓦时提供0.40美元的电力。这将为社区节省0.12美元/千瓦时，或每年超过10万美元，并提供日夜可靠的电力。

Oyem说，这意味着该镇可以建立新的加工设施，提高每个人的生活水平。他说，镇上的人对微型电网的好处非常有信心，他们会自掏腰包来帮助支付。简单地服务于现有的负载，该项目将获得15%的健康投资回报，每月可预测的收入为3.1万美元，并将随着时间的推移而增长。当电力成本降低到0.20美元/千瓦时时，对社区的回报和收益会更好，RMI的工作表明到2020年可以实现。

RMI估计，到2023年，这种太阳能微型电网将在尼日利亚的1万多个地点建成，并盈利。这将增加高达3000兆瓦的发电能力，为全国14%的人口提供可靠和负担得起的电力。它还将为建造系统的公司和投资者提供每年超过30亿美元的收入，根据RMI的计算，这对于大约200亿美元的估计投资来说是一个极好的回报。

持怀疑态度的人会指出，太阳能微型电网并不是一个新想法，而且它们的历史记录也参差不齐。事实上，基金会和发展伙伴已经在数百个试点项目中投资了3亿到4亿美元。此外，RMI项目经理和分析人员对尼日利亚、乌干达、卢旺达、肯尼亚、塞拉利昂和印度的数十个项目进行了评估和实地考察，结果显示，很少有项目是可行的、可扩展的，有足够的资本回报来吸引真正需要的大规模投资。由于初期投资成本高或电力需求不足等问题，许多公司未能达到预期。令人惊讶的是，目前的一个主要障碍是人们的一种看法，即对电力的需求不足，不足以证明大规模投资是合理的。

现在，经过几年的工作，包括与主要参与者和a3.5天的专家研讨会议(PDF)3月初，RMI在尼日利亚与60多家行业领袖合作，创建了一个详细而独特的途径，以证明需求的存在，并释放这种商业机会。

这一分析为微电网市场的快速增长提供了一条途径，包括到2020年将电力成本从目前的0.60-1.00美元/千瓦时降低到0.25美元/千瓦时，降低三分之二。以这个价格计算，微型电网电力将比遍及非洲和东南亚的小型、噪音大、污染严重的汽油和柴油发电机的电力便宜得多，而且它将对经济活动产生革命性影响。

寻找一个可盈利和可扩展的微型网格业务模式

这种转变是如何发生的呢?RMI的工作表明，前进的道路需要在六个方面采取详细的行动:

1.大大降低了微型网格硬件的成本

在全球市场创新的推动下，太阳能电池板、电池和电力电子产品等关键零部件的成本将继续下降。随着公司扩大采购规模，优化供应链和系统设计，并将微型电网硬件标准化为模块化设计，这些设计可以在标准船运集装箱中预先组装，而不是在现场组装定制系统，迷你电网的成本将进一步下降。根据RMI的计算，这些步骤将使微型电网的成本降低0.10美元/千瓦时，或约20%。

2.确保所产生的电力得到充分利用

许多现有的微型电网面临着一个具有讽刺意味的问题——需求不足，尤其是在正午时分，来自太阳能电池板的低成本能源达到峰值。至关重要的是，要将微型电网安置在靠近生产能源的地方，如谷物加工厂、服装厂、医院或商店商业区，以确保足够的需求和收入。这意味着要与当地领导人和企业家合作，找到理想的地点，设计适合村庄或社区需求的商业模式，并找到创新的方法来增加需求和利用。投资一个额外的电动木薯轧机或灵活的水泵使用更多的白天的峰值电力生产,例如,将能源的总体成本降低12%以上,RMI计算,提供项目转向高效发光二极管将减少或消除需要昂贵的发电机组功率太阳下山后。

3.利用客户和当地合作伙伴的智慧

与在遥远的大型集中发电厂发电的传统电网相比，本地太阳能微型电网提供了一个令人兴奋的机会，可以增加社区参与。基层活动可以帮助寻找和调查最好的网站，注册客户，找到可以产生新的收入的生产性负荷。当地员工可以接受多种工作培训，共同拥有硬件可以改善公司的现金流，同时进一步调整激励机制，以实现共同目标。

这不仅是一个巨大的商业和经济发展机会，也有机会使数亿人的生活发生巨大变化。

迷你网格开发人员展示了这种以社区为中心的关注点的需求，因为他们试图了解社区中谁会实际签约购买电力，谁会投资新机器或设备以增加需求，以及一旦有电可用，如何增加新的客户。通过与当地的农业合作社或电信公司合作，可以使这些努力更加有效和有效，因为它们已经建立了客户关系;尼日利亚农村电气化局(REA)等政府组织迄今已确定了114个有潜力的小电网发展地点，每个地点的平均峰值需求估计为100-200千瓦，并有足够的现有企业支持小电网投资。同样重要的是，要建立方便的支付机制，如移动支付，并提供融资，帮助企业和家庭购买新设备或电器，以增加电力需求。

4.削减建造和运营微型电网的成本，证明其商业价值

在密集的集群中建造大量的微型电网比在遥远的地点一次建造一个要快得多，效率也高得多。这样的集群操作和维护成本也更低。通过标准的预组装硬件以及集成的远程监控系统，可以减少意外的维护问题，这将有助于更精确地管理和预测维护。RMI计算，这种方法将削减开销和维护成本高达60%，最终电力成本降低10%，即0.06美元/千瓦时。

5.减少监管障碍、成本和风险

微型电网开发商已经可以从政府简化政策和法规的努力中获益。例如，尼日利亚和坦桑尼亚对100千瓦(峰值功率)以下的小型电网不再需要关税审批，两国也加快了审批进程。企业和投资者可以在这些成功的基础上，与其他国家合作，减少成本高昂或令人生畏的政策，如进口关税。将成本提高到接近0.25美元/千瓦时将使微型电网解决方案成为政治上的当务之急。

6.实现低成本融资

通过降低融资成本，有可能取得重大进展。撒哈拉以南非洲地区的商业债务融资成本可能超过15%。关键是通过拨款资助一些精心设计和选址的微型电网项目，然后严格衡量它们的表现，以证明其商业模式，从而增加贷方对微型电网的舒适度。这将为优惠融资打开大门，以支持建设和运营更多的微型电网。这些设施的成功将吸引风险资本和私人股本投资者，并打开低成本商业融资的闸门。用于新设备的低成本资本还将使电力客户能够购买新电器和其他设备，从而加速能源需求，加强投资和消费的良性循环。

制定投资路线图以快速交付这些结果

RMI正在与金融界合作，创建并实现投资路线图。通过最近的详细讨论和与专家的深入磋商，该路线图描绘了从今天的赠款资助项目到获得优惠贷款的影响和战略投资者，再到风险资本和混合融资的过渡，最后是来自私人股本和商业债务的更大的资金池，抓住这个数十亿美元的市场机会需要这些资金。

重要的是，这种转变可以迅速发生——事实上，这种转变已经开始了。尼日利亚3月的夏雷特会议得出的一个主要结论是，路线图本身可以给投资者带来信心，从而加快进展。投资者和开发商可以了解具体项目如何提供可靠的数据和证据，以迅速将微型电网作为一项投资去风险，并释放每个后续资金来源。

这一路线图的第一步至关重要——从赠款转向第一轮影响/天使投资者以及优惠债务。令人鼓舞的是，只要有5到10个获得数百万美元赠款资助的成功项目就足以实现这一目标。在这些投资者愿意进入之前，这些项目将专注于交付关于客户需求和支付能力/意愿的具体证明点，以充分降低业务模型的风险。按照这一路线图，有可能通过该计划参与和安排后续的融资轮，RMI的工作表明，战略投资者、风险资本、私募股权和商业债务可能在三到五年内进入。

利害关系是巨大的——不仅有巨大的商业和经济发展机会，也有机会使数亿人的生活发生巨大变化。

廉价可靠的电力可以将救命的疫苗和药物冷藏起来，从而防止无数病例的发生。它将减少肉类、牛奶和鱼类的腐烂，并提高农业生产率，从而减少饥饿，提高当地农民和渔民的利润。它将取代挑水和拾柴的繁重劳动，使孩子们能够学习到深夜，减少污染和贫困，并提高gdp。