節(jié)省數(shù)十億美元 分布式電網(wǎng)助力非洲公用事業(yè)
撒哈拉以南非洲地區(qū)的國有電力公司將受益于私營部門分布式業(yè)務模式,將電網(wǎng)擴展到無電區(qū),或進行關鍵升級 - 而不會進一步擴大負債。
在撒哈拉以南非洲地區(qū)擴展電網(wǎng)有更好的方式:分布式能源
在工業(yè)化世界中,受監(jiān)管市場中的公共電力公司承擔著普遍服務的義務,為其服務范圍內(nèi)的所有客戶提供服務,并保證升級和維護。
相比之下(盡管有一些例外),撒哈拉以南非洲地區(qū)的對應機構(gòu)要么不受監(jiān)管,要么不一定有義務提供普遍服務,存在嚴重的成本回收問題,無法承受履行義務的責任,或者面臨非強制性的或無資金支持的維護及拓展新客戶的任務。
致力于撒哈拉以南非洲地區(qū)電力發(fā)展的非政府組織Power for All在其“無電區(qū)電力接入計劃追蹤”報告顯示,只有不到30%的撒哈拉以南非洲國家提出了農(nóng)村電氣化目標。
但即使對積極嘗試連接農(nóng)村客戶的公用事業(yè)公司而言,除了現(xiàn)有的系統(tǒng)可靠性問題和線路損失率之外,配電的最后一英里和農(nóng)村電網(wǎng)敷設也非常困難且昂貴。
簡而言之,他們要么沒有面對,要么不能通過一切照常的業(yè)務來滿足普遍的服務要求,使整個非洲大陸超過6億潛在客戶仍生活在黑暗之中,其中也包括生活在現(xiàn)有電網(wǎng)之下基礎設施下的1.1億人,他們也沒有享受到電力服務。
財政問題
部分問題是,除兩家公用電力公司外,所有撒哈拉以南非洲地區(qū)的電力公司,其資本/運營支出與收到的現(xiàn)金之間都存在準財政赤字。
這些赤字可能是由于非成本反映的電價結(jié)構(gòu),顯著的系統(tǒng)表現(xiàn)不佳和線路損失、偷電、客戶付款拖欠、腐敗或一般管理不善等。在整個大陸,公用事業(yè)赤字平均 為每千瓦時0.12美元,最高可達每千瓦時0.49美元。
撒哈拉以南非洲的電網(wǎng)擴建項目每兆瓦/公里可能花費高達550萬美元
資料來源:GTM研究所和Power for All
電網(wǎng)基礎設施升級是大項目,特別是對于資金緊缺的公用事業(yè)。全球GTM研究 - 撒哈拉以南非洲地區(qū)正在進行的電網(wǎng)擴建項目的快照顯示,這些項目的單位成本平均超過100萬美元/兆瓦 - 公里(1千米距離內(nèi)傳輸1兆瓦電力的成本),平均需要五年才能完成。
泛泛的規(guī)劃,采購和施工階段以及環(huán)境和社會影響評估等基礎設施預防措施,嚴重影響預算并延長項目時間表,從而增加獲取能源的經(jīng)濟機會成本。世界銀行資助的 2000至2014年電網(wǎng)擴建和電力項目的分析發(fā)現(xiàn),平均每個住宅的接入成本為2,500美元,需要9年時間才能實現(xiàn)。其他研究也有類似的發(fā)現(xiàn)(坦桑尼亞每個連接2300美元)。
即使這些項目已經(jīng)完成,客戶也會遇到問題 - 包括高接入費用,平均單相連接136美元,通常是平均月收入的兩倍以上,這意味著即使是精心策劃和必要的電網(wǎng)擴建項目也往往注定是無利可圖的,更不用說農(nóng)村電網(wǎng)擴建項目,邊際成本高,用戶過于分散。
連接費用昂貴
來源:世界銀行,2016
此外,有證據(jù)表明,傳統(tǒng)的大規(guī)模公共投資項目進入電網(wǎng)擴建和輸電升級項目并沒有顯著增加公用事業(yè)的客戶群。
世界銀行的一項研究調(diào)查了6種不同的財政赤字與撒哈拉以南非洲國家的國內(nèi)生產(chǎn)總值,接入率率和貧困差距,并沒有發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計上的相關性,認為“幾乎沒有跡象表明準財政赤字與接入率相關“公眾對電網(wǎng)擴建的投資并不是在非洲擴大能源使用或享受經(jīng)濟利益的有效模式。
肯尼亞電力和照明公司(KPLC)的案例明確證實傳統(tǒng)電網(wǎng)擴建項目和提供更多服務仍面臨巨大挑戰(zhàn),肯尼亞電力和照明公司(KPLC)擁有并運營肯尼亞大部分電力傳輸和配網(wǎng)。2015年,KPLC啟動了價值1.5億美元的最后一英里連接項目,該項目擴展了全國的低壓配電網(wǎng)絡,并推出了150美元的補貼連接費用。
在一年內(nèi),這種基于分期付款的計劃表面上導致低收入地區(qū)電力連接增加了30倍。但是,該項目發(fā)生嚴重的成本超支,并夸大和誤報新的連接數(shù)。此外,新連接的家庭的消費水平往往非常低,而低收入客戶往往無法支付,即使提供補貼價格。
此外,如果沒有必要的配套升級,當?shù)貙<艺J為該計劃對公用事業(yè)的技術(shù)和財務資源造成了壓力,使成本回收和可靠性面臨嚴重風險。事實上,KPLC現(xiàn)在卷入了高等法院的一個懸而未決的案件,涉及公眾對充值,退款和錯誤估計的客戶賬單。
分散的公用事業(yè)商業(yè)模式
新興的市場化電力公司需要了解數(shù)字化、低碳和去中心化技術(shù)(譯注:不是區(qū)塊鏈)對他們的電氣化戰(zhàn)略的影響。在許多服務領域,他們根本無法忽略這些變化,因為私人即付即用型太陽能家庭系統(tǒng)的滲透已經(jīng)在有針對性的客戶擴展戰(zhàn)略中取得了進展。
與規(guī)模相適應的太陽能家庭系統(tǒng)和微型電網(wǎng)可以更快、更經(jīng)濟、更容易地部署到達最后一英里的消費者,并創(chuàng)造了一個十億美元的行業(yè),能夠滿足最后一英里的需求。例如,小型電網(wǎng)可以用500至1,000美元為每個連接的客戶提供服務,大約為電網(wǎng)擴展平均成本的三分之一至一半。
坦桑尼亞政府估計,大約一半的農(nóng)村人口可能會選擇分散式選項,如微型電網(wǎng),這種更具成本效益的服務。同樣,國際能源數(shù)IEA發(fā)現(xiàn)分散式可再生能源為撒哈拉以南非洲地區(qū)所需的四分之三的額外電力連接提供最低成本的解決方案。
因此,未來在撒哈拉以南非洲的電力公司將需要一套創(chuàng)新的、現(xiàn)代法律和政策框架來實施這一綜合愿景。以下是一些分散的公用事業(yè)商業(yè)模式,可以加速農(nóng)村電氣化,并向財務可持續(xù)發(fā)展的未來過渡。
Utility concessions(電力特許經(jīng)營)是公私協(xié)議-往往競爭性招標-即允許私人公司獲得的政府合作或監(jiān)督下提供服務。這些伙伴關系是利用私人資本的一種手段,并且必須有明確的法律結(jié)構(gòu),在確保充足的財務回報和滿足治理機構(gòu)的公共目標之間取得平衡,特別是考慮到以電網(wǎng)為基礎的農(nóng)村電氣化的基礎經(jīng)濟仍然困難。
根據(jù)2017年世界銀行的一項研究,這通常需要將補貼,成本分攤協(xié)議,貸款擔保和設計良好的電價制度結(jié)合起來。改善能源使用的公私營電網(wǎng)特許經(jīng)營,成功地提高了喀麥隆(ENEO),烏干達(Umeme)和加蓬(SEEG)的供電覆蓋率,并且也用于科特迪瓦(CIE),已經(jīng)看到顯著的改善。當然,對于更具前瞻性的公用事業(yè)公司而言,特許經(jīng)營權(quán)模式也可以用于創(chuàng)建受控的微型電網(wǎng)甚至太陽能家庭系統(tǒng)市場,但迄今為止這一領域的成功的概念證明POC是有限的。
Distribution franchising(配電特許經(jīng)營)可以類似地在電網(wǎng)末端建立配電網(wǎng)絡的公私合作伙伴關系。該模式于2005年在印度實施,根據(jù)2012年TERI分析,在印度十二個邦中取得積極成果,但在2012-2013年縮減,部分原因是國有配電公司的反對。
取決于當?shù)刎撠煶怼⒂嬞M和新用戶接入的團隊,配電特許經(jīng)營模式已被證明可以提高配網(wǎng)公司的收入可持續(xù)性,減少客戶不滿和竊電行為,并增加新客戶注冊。
根據(jù)Power for All的說法,農(nóng)村微型公用事業(yè)部署的分布式能源解決方案 “電網(wǎng)互操作,同時提供更加靈活,以客戶為中心和靈活的電力供應”,這更加合理,來自主要私人能源公司在奧里薩邦的邦公用事業(yè)取得初步成功,證明了這種機制的有效性。
Rural electricity cooperatives(農(nóng)村電力合作社)通常是發(fā)電和配電基礎設施孤島系統(tǒng) - 當電網(wǎng)覆蓋時,再與國家電網(wǎng)連接 - 由農(nóng)村用戶獨立擁有的供電系統(tǒng)。他們通常由廉價信貸提供資金,無論是由政府機構(gòu)提供還是擔保。
這一模式于1935年羅斯福總統(tǒng)新政下在美國通過的農(nóng)村電氣化法案率先推出。它目前不受非洲公用事業(yè)機構(gòu)的歡迎。布基納法索是該地區(qū)少數(shù)幾個接受合作社模式的國家之一,至少有93家合作社由國家公用事業(yè)公司Sonabel授權(quán)管理其當?shù)嘏潆娋W(wǎng)絡,盡管迄今為止他們的表現(xiàn)令人失望。
盡管在過去十年中有一半以上與國家電網(wǎng)相連,但大多數(shù)布基納法索的合作社在經(jīng)濟上不具可持續(xù)性,并且依賴于國家電力發(fā)展基金的定期供資和補貼,該基金通過Sonabel的大宗電力銷售交叉補貼征收。這些補貼主要用于購買柴油。
更有問題的是,當應該有利可圖的聯(lián)系不能彌補自己的成本時,交叉補貼根本不起作用(Sonabel目前預計準財政赤字為0.11美元/千瓦時)。盡管這是一個遠非完美情況的案例,但即使在美國,合作模式也取得了成功,目前擁有超過900家消費者所有的電力合作社,并在非洲地區(qū)展現(xiàn)出前景,特別是使用太陽能的微型電網(wǎng)運營成本。
Regulatory frameworks for micro-utilities and distributed energy service companies(微型公用事業(yè)公司和分布式能源服務公司)(DESCO)的監(jiān)管框架對于澄清國家公用事業(yè)公司如何定義微型電網(wǎng),簡化許可流程以及在電網(wǎng)到達含有迷你電網(wǎng)時預先確定電價至關重要。
如果沒有這種確定性政策,微型公用事業(yè)公司和DESCO公司將面臨資金投入非許可項目或持有擱淺資產(chǎn)的巨大風險。尼日利亞、印度幾個重要國家以及坦桑尼亞頒布的政策已經(jīng)開辟了關于交叉補貼機制,電價設定和微網(wǎng)規(guī)模定義的最佳做法的經(jīng)驗教訓。在沒有這些信號政策(如加納)的市場中,除非豁免,否則國家電價適用于微型電網(wǎng)發(fā)展,幾乎可以肯定無法實現(xiàn)成本回收,并且保持項目資本的平衡。
與坦桑尼亞的Tanesco一樣,公共事業(yè)決策者與DESCO公共事業(yè)共同開發(fā)時,DESCO政策可以為在國營公共事業(yè)服務領域運行的孤島微型電網(wǎng)創(chuàng)造一個可行的市場。如果沒有明確的監(jiān)管框架作為實施的起點,小型電網(wǎng)開發(fā)商將與國有電力公司進行不可預測的競爭。
創(chuàng)新和整合
撒哈拉沙漠以南非洲地區(qū)公用事業(yè)部門不能僅僅關注于公共基礎設施投資,是時候考慮可再生能源分散化部署,來進行綜合電氣化規(guī)劃,從而發(fā)展他們普遍能源服務的方法。一方面是需要解決財政赤字,另一方面是通過轉(zhuǎn)向分散的商業(yè)模式,如電網(wǎng)特許經(jīng)營、配電特許經(jīng)營,合作社以及DESCO政策,這可以讓私人資本逐步縮小赤字差距,降低撒哈拉以南非洲公用事業(yè)公司的債務。
制定透明和全面的主電網(wǎng)擴展計劃,使DESCO能夠清楚地了解其市場形態(tài)和規(guī)模以及長期風險至關重要。摩洛哥的國家公用事業(yè)公司(ONE)的領導層為電氣化合作提供了極好的案例研究。
盡管整合分散式可再生能源具有很大潛力,但目前不到百分之一的受益者來自發(fā)展中國家,而且他們所獲得的電力投資也不到全球總投資的1%。仍然需要做大量的工作來推動該行業(yè)的投資,并提高消費者對這些技術(shù)的支付能力。
撒哈拉以南非洲電力公司應該擺脫電網(wǎng)與離網(wǎng)解決方案的二元思維。盡管集中式電網(wǎng)擴展仍然非常必要,但分布式技術(shù)已證明是整合能源規(guī)劃工作的關鍵組成部分,它有效地平衡了成本、進度、可靠性和低碳多方面訴求;同時還需注意到,隨著時間的推移、人口動態(tài)和負荷增長的變化,分布式技術(shù)同時提高系統(tǒng)的彈性。
電網(wǎng)擴展從來不是“性感魅惑”的,并沒有完美的解決方案提供完全可靠的電力接入,但正確的做法首先應該是大量削減電力公司的赤字,這是面向未來的必要步驟。

責任編輯:電朵云
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