В Индии 300 миллионов человек живут без электричества. Могут ли автономные технологии принести людям энергию с низким уровнем выбросов углерода?
Бхарат Кумар был в ярости из-за того, что свет погас на час раньше. Его предприятие по производству конфет в деревне Тамкуха на севере Индии погрузилось во тьму в середине партии, что вынудило его использовать слабый фонарь на батарейках, чтобы управлять своими кипящими котлами.
" Если бы я знал, что электричество отключат на час раньше, я бы не подмешивал сахар в муку", - возмущался он. "Это не первый раз. Я буду каждую ночь записывать, когда отключают электричество, и показывать, когда они придут за сборами."
Люди повсюду жалуются на энергетическую компанию, но перед энергетической компанией Кумара стоит необычная задача. Husk Power обеспечивает лампочками и небольшим количеством электричества около 200 000 человек в 300 крошечных фермерских деревнях по всему штату Бихар, которые никогда не были подключены к электрической сети. В каждой деревне есть генератор, работающий на сжигании и газификации рисовой шелухи, побочного продукта земледелия, который в противном случае выбрасывается впустую.
Эта шестилетняя компания является одним из многочисленных стартапов, пытающихся построить безуглеродные микросети или микросети с низким уровнем выбросов для освещения сельских деревень по всей Индии. Потребность огромна. Примерно 300 миллионов индийцев, проживающих в 80 миллионах домохозяйств, - около четверти населения страны в 1,2 миллиарда человек - не имеют доступа к электричеству. По данным Всемирного банка, потребление электроэнергии на душу населения в Индии, сосредоточенное в основном в городах и поселках, составляет 684 киловатт-часа - всего 1/20 от потребления на душу населения в США, составляющего 13 246 киловатт-часов.
Почти все микросети в Индии питаются от солнечных фотоэлектрических панелей, за исключением 20-30 сетей, работающих на гидроэлектростанциях в штатах Карнатака и Уттаракханд, и сетей, работающих на биомассе, которыми управляет Husk. На сегодняшний день микросети обеспечивают лишь малую часть общих потребностей Индии в электроэнергии. Хотя всеобъемлющей статистики о количестве микросетей не существует, консервативные подсчеты показывают, что они обслуживают не менее 125 000 домохозяйств в Индии, разделенных в основном между крупными спонсируемыми государством проектами в северных индийских штатах Чхаттисгарх и Западная Бенгалия и частными предприятиями. в Уттар-Прадеше и Бихаре. Уттар-Прадеш и Бихар являются одними из самых сельских и наименее электрифицированных штатов Индии - сельской местности, населенной десятками миллионов людей, объединенных тьмой.
Министерство новых и возобновляемых источников энергии Индии через свою Национальную солнечную миссию поставило перед собой очень амбициозную цель заменить керосиновые лампы 20 миллионами систем солнечного освещения, питаемых от микросетей, солнечных панелей в отдельных домах или солнечных фонарей. 2022. В секторе микросетей доминируют более мелкие предприятия, такие как четыре, которые я посетил в Индии: Mera Gao Power, Naturetech Infrastructure, Minda NexGenTech и Husk. Большинство предпринимателей, занимающихся микросетями, надеются, что их траектория пойдет по пути индустрии мобильных телефонов, которая, начиная с конца 1990-х годов, изменила жизнь в сельской местности, отказавшись от наземных линий и позволив сельским жителям общаться с внешним миром. Цель микросетей - полностью обойти неадекватную энергосистему Индии и проблемную сеть.
Мы утверждаем, что деревни и отдаленные деревни, которые не подключены к основной сети, могут быстро перейти к устойчивому доступу к электроэнергии через мини-сети солнечных фотоэлектрических (фотоэлектрических) в качестве долгосрочного решения, а не в качестве временной меры до тех пор, пока придет время», - говорится в отчете о солнечных микросетях, написанном исследовательским фондом Observers Research Foundation в Мумбаи.«Необходимо совершить энергетическую революцию, подобную Зеленой революции в сельском хозяйстве 70-х».
Компании-лидеры
Микросетевые компании, такие как Mera Gao Power, предлагают скромную и быстро устанавливаемую инфраструктуру, обслуживающую всего 20 клиентов с помощью небольшого набора солнечных панелей, которые часто производят всего несколько киловатт. Однажды в деревне в штате Уттар-Прадеш я увидел, как легко установить микросеть. Бригада из четырех рабочих из Мера Гао подключила свет примерно к 40 домохозяйствам. Они проложили кабели вдоль карнизов домов и сквозь деревья. (В других городах установщики используют заброшенные столбы неудачных государственных энергетических проектов.) С добавлением двух солнечных панелей и блока свинцово-кислотных аккумуляторов система была готова к работе.
Клиенты Mera Gao платят около 100 рупий (1,60 доллара США) и получают достаточно электроэнергии, чтобы питать две светодиодные лампочки и зарядное устройство для мобильного телефона в течение семи часов в сутки. Husk может снабжать газом около 400 домохозяйств с помощью одного из своих газификаторов рисовой шелухи. Двухэтажные и выкрашенные в зеленый цвет газификаторы обычно располагаются недалеко от центра города, рядом с гигантской кучей рисовой шелухи и окружены покосившимся забором. Также за 100 рупий пользователь Husk получает две лампочки компактных люминесцентных ламп и зарядное устройство для мобильного телефона, а также кабель питания, обеспечивающий электроэнергию в течение пяти часов в сутки.
Потенциальный рынок для микросетей огромен, и перспектива такого большого количества клиентов сделала микросети в первую очередь частным сектором и предприятием, ориентированным на получение прибыли. В число лидеров входят небольшие стартапы, надеющиеся принести пользу обществу, многонациональная компания по производству солнечной энергии и ветераны индустрии мобильных телефонов. Согласно отчету Института мировых ресурсов и Центра финансирования развития, рынок микросетей в Индии и других потребительских товаров с чистой энергией может достичь 2 долларов.1 миллиард в год.
Перспективы этих стартапов могут исчезнуть в один миг, если в деревни пройдут обычные линии электропередач. Но электросеть в Индии уже перегружена; по оценкам, 25 процентов мощностей по выработке электроэнергии в Индии недоиспользуются из-за нехватки топлива и других проблем. Основной поставщик электроэнергии в Индию - угольная промышленность - также сталкивается с серьезными структурными проблемами и растущим нежеланием международных спонсоров строить новые угольные электростанции.
Освещая сразу всю деревню, микросеть может распространять свет быстрее, чем фонари на солнечных батареях. Кроме того, она может расширяться намного быстрее, чем традиционные линии электропередач, которые часто обещают в Индии, но редко доставляют. Получая энергию от биомассы или солнечных батарей, микросети повышают вероятность того, что большие регионы смогут навсегда отказаться от энергосистемы, работающей на угле, что значительно сократит будущий мировой углеродный бюджет. Тот, кто найдет бизнес-модель для обеспечения дешевой, надежной местной электроэнергией, поможет переместить 300 миллионов индийцев из 19-го века в 21-й век, со значительно расширенными возможностями для образования и торговли.
Debajit Palit руководит программой сельского освещения для Института энергетики и ресурсов в Нью-Дели, некоммерческой организации, которая предоставила тысячи солнечных фонарей некоторым деревням и построила микросети примерно для 160 других. Он считает, что микросети занимают уникальную нишу в энергосистеме Индии. В целом электроэнергия от микросети, работающей на солнечной энергии, стоит эквивалент 50 центов в неделю, что в четыре-пять раз дороже, чем электроэнергия из сети, которая сильно субсидируется. С другой стороны, это намного дешевле, чем солнечный фонарь, который может стоить сельскому жителю более 30 долларов, а затем может сломаться.
Palit предполагает, что микросеть и обычная электросеть могут однажды сойтись в одной деревне и дополнить друг друга, сделав электроснабжение деревни более чистым и надежным.
Однако, как я убедился во время недавнего обхода дюжины деревень, построить тысячу решеток света будет непросто.
Преодоление трудностей
До прибытия Хаска пять лет назад Кумар и его односельчане никогда не видели энергетической компании. Их вариантами освещения были керосиновые фонари, которые дают слабый свет и загрязняют воздух в доме, или дизельные генераторы, которые дороги и становятся все более дорогими в эксплуатации, поскольку правительство сокращает субсидии на топливо. Часто для зарядки мобильного телефона приходилось ехать в большую деревню.
Установка Microgrid может быть простой, но часто на этом простота заканчивается. Некоторые фермеры из высших каст требуют, чтобы линии были перенаправлены, потому что они не могут вынести электричества, которое течет из дома сапожника из низшей касты по соседству. Некоторые индуистские районы не хотят быть в той же сети, что и мусульмане. Один житель, который нарушает правила и берет слишком много энергии для потолочного вентилятора или телевизора, может привести к краху всей сети.
Тогда есть передовая граница возобновляемых источников энергии. Северо-индийская зима может предложить месяц непрерывного серого неба, что является проблемой для солнечных систем, которым требуется три часа солнечного света, чтобы накопить достаточно энергии на ночь. Спрос Husk Power на рисовую шелуху, которая когда-то была непригодна даже для кормления коров, начал повышать цену, вынуждая компанию охотиться за кукурузными початками или речной травой, которые имеют еще меньшую рыночную стоимость.
Но самая большая трудность - это получение оплаты. Индийские фермеры имеют нерегулярные доходы и не привыкли к ежемесячным счетам. В крошечных деревушках прощение долга одного человека означает, что в следующем месяце никто не будет платить.
Это вынудило микросетевых предпринимателей, многие из которых пришли в бизнес для общественного блага, занять новые неудобные роли сборщиков долгов. В ответ они искали новые модели, обеспечивающие оплату, от установки счетчиков, которые распределяют электроэнергию по частям, как предоплаченный мобильный телефон, до найма местных франчайзи, которые могут использовать свой статус, чтобы поставить бездельников в строй.
Наконец, некоторые сельские индейцы, в том числе кондитер Кумар, не обязательно впечатлены сделкой, которую они заключают. «Это хорошо, но электричество отключили в 22:00», - сказал врач по имени Мустаким из города Аттадхани, штат Уттар-Прадеш. «На этот раз болезнь пациента не знает. Мне нужно что-то, что дает мне свет, когда мне это нужно».
Пожинаем плоды
Однако многие из этих новых потребителей электроэнергии сказали мне, что их жизнь сразу изменилась к лучшему. В Аттадхани один владелец магазина сказал мне, что продажи в его киоске выросли, потому что покупатели действительно могли видеть его товары. Тем временем товары на прилавке конкурента в сотне метров были едва различимы в тусклом свете керосиновой лампы.
Учитель и деревенский врач в Пурва-Гхате, крошечном городке в штате Уттар-Прадеш, сказал, что его пациенты теперь меньше жалуются на кашель, поскольку они не сжигают керосин, и что дети выполняют больше домашней работы, потому что родители не Я не беспокоюсь о том, что топливо для фонаря закончится.
А в деревне Муглинкуха меня завели в темную комнату, где женщины стояли на коленях над фиолетовым сари, светящимся под лучом светодиодов. Женщины приклеивали драгоценности на набивной рисунок ткани, работа, которую они раньше не могли делать ночью, потому что фонари были слишком тусклыми.
На данный момент микросети полностью загружены, обеспечивая всего несколько ватт для лампочек и зарядки мобильных телефонов. Но, как и их двоюродные братья в городах, сельские потребители неизбежно захотят больше электроэнергии для питания холодильников, вентиляторов, телевизоров и других энергосберегающих приборов. Еще неизвестно, станут ли микросети, работающие на солнечной энергии и биомассе, в конечном итоге достаточно надежными, чтобы обеспечить их.
«Они хотят света, им нужны вентиляторы, им нужны телевизоры», - сказал Паду С. Падманабан, советник по энергетике Агентства США по международному развитию в Нью-Дели и программный директор Региональной энергетической инициативы Южной Азии. «Они хотят выключатель [света]».
Санджой Саньял предоставил репортаж для этой истории. Главное фото солнечной установки в Индии через Mera Gao Power/Anna de Costa.