摘要背景:出现了网格和分散的能源系统,作为促进能量访问和弹性的替代方法,以一种可靠的,适应性的方式,尤其是对于在农村和城市地区都无法可靠地访问集中能源网络的社区。迄今为止,许多关于社区能源系统的研究都集中在其在欧洲和北美的部署。本文通过研究社区能源系统如何支持非洲的能源过渡来推进这些辩论。特别地问:社区能源系统在东非和南部非洲的能源过渡中可以发挥什么作用?结果:本文调查了社区能源在东部和南部非洲的两个国家(即埃塞俄比亚和莫桑比克)促进可持续和公正的能源过渡的潜力。为此,它通过能源景观镜头探索了埃塞俄比亚和莫桑比克的能源系统的转变。这个概念使我们能够在能源治理的最新发展中进行能源转变,并通过目前无法获得可靠和清洁能源的社区参与来理解当前和未来变革的可能性。我们的结果表明,当各国面临在天然气或大型水力发电上有利可图的能源投资的前景时,经常会剥夺可再生能源。他们对解决能源挑战和获取差距的适用性被取消了强调,尽管几乎没有证据表明大规模发电的投资可以应付最弱势群体的能源需求。支持社区可再生能源的倡议和政策在这两个国家中均保持有限。它们倾向于从自上而下设计,并在存在时专注于农村地区。结论:埃塞俄比亚和莫桑比克的能源过渡,以及许多其他在获得集中能源系统方面存在显着差距的国家,要求将包容性放在最前沿,以确保能源政策和基础设施支持整个社会的福祉。,只要对网格能源的投资继续取决于国际组织在国家能源计划之外的善意或发展援助计划,能源获取差距将保持不足,并且将不会有真正的和只是过渡到可持续能源。
有许多公司,投资者,组织和离网行业内的人员正在尝试使用非常创新的方法来增强其运营维修的方法。然而,该行业需要改善其公开分享经验的方式 - 其挑战,失败,突破性和成功。这构成了这项研究和报告的动力,以提供该行业目前在离网太阳能维修方面所做的事情的快照,并可以作为开发新想法和建议的催化剂,以铺平了离网太阳能维修的建议,为领导的领导倡议铺平了道路,以解决这些紧迫的挑战。本报告的研究基础是从2024年9月进行的整个部门调查中获取的,该调查的响应是75个不同的利益相关者(来自31个国家 /地区的公司和组织)做出了回应。
本文探讨了将氢存储系统集成到离网电力系统中的可行性和优势。作为案例研究,我们选择了一个位于意大利撒丁岛东南部的一个小岛上的独立微电网,该微电网已经配备了光伏 (PV) 系统和电池。为了评估两个存储系统(氢气和电池)的集成优势以及氢气存储部分的最佳尺寸,我们在 MATLAB 环境中实施了仿真模型并进行了参数分析。结果表明,通过分配一部分电池(18 kWh,占电池总容量的 50%)来专门满足负载需求(称为电池能量缓冲),可以实现两个存储系统之间的最佳集成。在这些条件下,通过考虑的最小尺寸(2.4 kW)的氢气发生器、10 m 3 的氢气存储量和主要能够完全覆盖夜间负载的 1.5 kW 燃料电池,可以实现微电网几乎 100% 的自给自足。这种规模导致氢气部分的平准化电力成本 (LCOE) 约为 10.5 欧元/千瓦时。
为了使各国和各国政府能够通过国家能源普及工作实现增强的能源普及,实现其全部社会和经济发展目标,有必要确保所有关键推动因素不仅存在,而且得到充分利用。如前所述,人们对通过增强能源普及所释放的潜力认识有限,特别是在农村和离网社区,这导致今天错失了一个关键的机会。为了最大限度地发挥离网太阳能发电对各种发展目标的影响,需要采取更具战略性的方法。这需要深思熟虑地认识到离网太阳能的潜力,然后进行具体的规划和执行。以下是拟议的三个必要关键杠杆:
太阳能解决方案。在电力供应严重短缺的国家,离网技术是对现有电网和电网扩展工作的补充。它们为那些无法或有限接入电网的人提供电力服务。这种增强的能源供应可以迅速提高最贫穷和最脆弱社区的恢复力,并释放绿色增长和就业机会。如今,离网太阳能技术已被近 5 亿人使用,支持超过 1000 万家企业,并为数十万小农户提供电力。4 它们在应对国家挑战方面发挥着重要作用,包括改善粮食生产和市场准入、促进企业增长和电气化公共基础设施。图 1 概述了离网技术支持农业和渔业、商业和工业以及社会服务的方式。
1 电气与电子工程系,GMR 技术学院,Rajam 532127,印度;praveenkumar.p@gmrit.edu.in(PPK);nramkrishna231@gmail.com(RSSN) 2 电气工程与工业自动化学院,工程技术学院,墨尔本校区,墨尔本,VIC 3001,澳大利亚;shezan.ict@gmail.com 或 shezan.arafin@eit.edu.au 3 电气与电子系,NMAM 技术学院,Nitte,Karkala 574110,印度 4 电气与电子工程系,Nisantasi 大学工程与建筑学院,伊斯坦布尔 34100,土耳其;ilhcol@gmail.com 5 电气工程系,卡塔尔大学,多哈 2713,卡塔尔; sm.muyeen@qu.edu.qa 6 默多克大学工程与能源学院,西澳大利亚州默多克 6150,澳大利亚;gm.shafiullah@murdoch.edu.au 7 帕布纳科技大学电气与电子工程系,孟加拉国帕布纳 6600;fatineeeruet@gmail.com 8 格里夫斯大学昆士兰微纳米技术中心,昆士兰州内森 4113,澳大利亚;mdalamgir.hossain@griffith.edu.au 9 沙特国王大学工程学院电气工程系,沙特阿拉伯利雅得 11421;faalsaif@ksu.edu.sa 10 Nestlives Private Limited 研究与开发部(电力与能源),印度钦奈 600091; rajvikram@nestlives.com * 通讯地址:akhlaqur.rahman@eit.edu.au
2. 被动冷却解决方案需要在综合方法中优先考虑。3. 离网电气化的进步和用于离网的各种冷却设备的进一步创新正在带来改变游戏规则的机会。4. 农业、乳制品、渔业和畜牧业以及中小微型企业零售业的离网制冷是需要增长支持的新兴应用。5. 政策雄心、跨部门机构协调和质量保证框架的实施对于提高采用率至关重要。
他说,离网太阳能设施证明了通过合作和共同愿景可以取得的成就,并补充说“这不仅仅是一个基础设施项目,更是创新、可持续性和进步的象征。Abbas 教授表示,大学致力于将可再生能源融入校园运营,不仅是为了减少碳足迹,也是为了成为其他机构和社区的典范。他说,大学已将新校区和校园内其他一些战略区域的传统路灯改成太阳能路灯。他还透露,BUK 的可再生能源、可持续性和转型中心 (CREST) 已开设短期课程,包括沼气、太阳能烹饪店、生产等。此前,工程学院院长 M. S. Abubakar 教授在欢迎致辞中表示,该项目非常及时,不仅大大改善了环境和经济可持续性,还对大学学生和教职员工的生活产生了积极影响。他说,他为工程学院和整个大学取得的这一伟大成就感到自豪。在致谢中,化学和石油工程系主任 Umar Umar 博士感谢西非国家经济共同体委员会和 ECREEE 代表的坚定支持以及他们在项目成功过程中发挥的重要作用。他同样感谢大学管理层的持续支持和鼓励。来宾们参观了 BUK 的 3.5 MW 太阳能混合动力发电厂和 CREST。
与循环解决方案合作,能源文艺复兴时期已成功实施了Groote Eylandt的高级离网电池项目,Groote Eylandt的极端偏远和具有挑战性的条件闻名。该岛位于Carpentaria湾的Arnhem土地东海岸50公里处,由Anindilyakwa土地委员会拥有和管理。该项目为Groote Eylandt的创新,基于社区的文化康复中心提供了权力。该安装包括太阳能,创新的户外电池存储和辅助柴油发电机的强大组合,该发电机专门设计,以确保澳大利亚最孤立的地区之一的一致,安全的离网功率。
