照亮10亿人微电网技术为贫困地区驱走黑暗

我们是选择推广有利可图的商业模式，还是为更多的人获得电力而不惜一切代价?有时这两种方式是无法同时存在的。

海地是西半球电气化程度最低的国家，其国民每月花费10美元购买蜡烛和煤油用于照明——这一花销是美国居民获得同等光亮所支付电费的125倍。在印度，许多居民必须支付额外费用才能通过汽车电池给移动电话充电。太阳仍主宰着数百万非洲人的生活，柴油发电机在一些太平洋岛屿上仍发挥重要作用。全世界近13亿人过着没有电的生活，其中许多人离不断扩大的电网仍很遥远。

目前科学家正探寻让农村地区获得清洁能源的最佳方式。企业、工程师、科学家、经济学家共同寻找设立独立“微电网”的方法。这种微电网安装方便快速且费用低廉，适用于每个社区。这些主要的电气化方案旨在创建小规模的可再生能源系统，帮助发展中国家的偏远地区摆脱对化石燃料的控制。

由于资金缺乏或基础建设缺位，这些努力过去以失败告终。而如今，新一代光伏板和风力涡轮机成本更低，且能与智能电网设备兼容。化石燃料的价格在过去10年里不断飙升，使得可再生能源更具竞争力。

联合国基金会能源部执行主任Richenda Van Leeuwen说：“我们的目标非常明确，相较于前几年，世界经济形势正逐渐好转，这给电力计划注入了强大动力。”但挑战依然艰巨。2012年，国际能源机构(IEA)的一份分析预测，在现有计划的基础上，无电人口的比例将从2012年的19%下降至2030年的12%——这意味着仍有近10亿人生活在黑暗中。IEA还表示，实现普遍电力获取意味着每年对该项目的投资需要从140亿美元增至490亿美元。

《自然》杂志盘点了全世界几处“亮点区域”——它们成功的技术和商业模式有助于使更多地区走出黑暗。

印度Tamkuha

电气工程师、企业家Gyanesh Pandey曾在美国纽约市特洛伊镇伦斯勒理工学院学习，他和同是企业家的Ratnesh Yadav于2007年来到印度一个偏远的农业村镇Tamkuha，决心使当地实现电气化。他们发现光伏板成本过于高昂，且没有足够的风吹过这个约2000人的小镇。但该镇所属的比哈尔邦盛产稻米。在获得来自印度新能源与可再生能源部门1.2万美元的资金支持后，两人又自掏腰包购买并改装了一个气化炉，用于使谷壳转化为生物燃料;他们还配置了一台32千瓦的发电机，在全村铺设输电线路。

不到5个月，Tamkuha的居民已经有足够的电力用来给移动电话充电，且每家每户都配有两个节能灯泡，在夜间能照明6~8小时。Pandey和Yadav所在的公司已经在印度、乌干达、坦桑尼亚设立了80多个迷你发电厂，约20万人受益。

Tamkuha的成功证明，即使是贫困地区的消费者，要获得最低限度的电力，每月须支付100卢比(1.6美元)，而这些家庭每月的生活花销约为15~80美元。跟城市居民相比，农村居民电力支出占生活花销的比重更高。2007年，Pandey和Yadav所在公司的董事长Sinha说，没有人相信印度的“米糠发电系统”是一种可行的模式。“但当我们将该系统扩展到300多个村庄时，人们开始认同这种模式。”

南太平洋Tokelau

2012年6月，一艘货船驶入了Tokelau(南太平洋上的一座小岛)，给其带去了史上最大规模的一次货物输送。货船上有4000多个太阳能电池板和1000多个蓄电池，以及数不清的钉子和螺丝。这些货物使得Tokelau在对抗全球变暖的战役中占据道德制高点：它被认为是首个由依赖化石燃料的国家彻底转型为采用可再生能源的国家。

和其他岛国一样，Tokelau过去依赖柴油发电机满足岛上1400人的电力需求。在新电力系统的第一年运行中，1兆瓦的太阳能系统能满足Tokelau约93%的电力需求。如今，Tokelau每年的燃料支出减少了约80万美元——这一数额约相当于新西兰政府借给Tokelau用于修建微电网的资金。该国能源部长Foua Toloa说：“我们对此非常自豪。我们希望，世界其他温室气体排放大国能比Tokelau做得更好。”

在碳作战室组织的帮助下，一些加勒比海岛国也加入到该行动中。该组织是位于美国华盛顿市的一家宣传组织，由英国企业家Rid Branson创建，旨在解决冲突和协助应对气候变化。阿鲁巴岛(12%的电力来自风能)率先行动。2012年3月，该岛承诺在2020年前放弃使用化石燃料。该岛人口10.9万人，正常电力需求约为100兆瓦，因此阿鲁巴岛面临的挑战比Tokelau更艰巨。

美国科罗拉多州斯诺马斯镇落基山研究所共同创立者Amory Lovins 说：“就检验可再生能源的能源效率而言，这的确是一个非常令人关注的试验场。”2月，该研究所和碳作战室组织一起，在加勒比海国家举办了一次清洁能源峰会。Lovins指出，从平衡能源供应和需求中获得的经验有助于更好地管理陆上能源。纽约州等美国的一些州，正在探寻将主要供电网划分为电力“岛屿”的方式。在面对大规模停电时，这些单独的电力“岛屿”仍能正常运行。Lovins还表示，这些岛国项目有助于让世界相信，构建一个可靠的电力系统，其来源可以全部是可再生能源。

塞内加尔Sine Moussa Abdou

Sine Moussa Abdou的居民曾经需要跋涉数十公里到邻近的村庄给移动电话充电，且电价高达每千瓦时110美元。2009年，一条微电网在该镇铺设——电力可以被输送到每位住户家中，现在的电价仅为每千瓦时1.4美元。输电公司表示，发电需要借助风能、太阳能和柴油机，且由于夜晚有足够的灯光照明，通电后的那一年，该镇所有学生首次全部通过了期末考试。

该项目只是众多解决撒哈拉以南非洲能源问题的项目之一。在撒哈拉以南非洲地区，近6亿人——超过总人口的2/3无电可用。Sine Moussa Abdou项目由德国戈斯拉尔市Inensus公司和达喀尔市Matforce公司共同主持。该项目分为两部分：国际援助资金用于使该村通电，但电力生产和供应是不受资助的。Inensus公司用智能电表记录消费者的用电情况，并要求其提前支付数周的电费。尽管当地居民的电力花销是城市居民的3倍多，但该商业模式的目的在于促进持续发展和供电灵活性。

Inensus公司目前将项目扩展至5个附近的村庄，并在坦桑尼亚发起了一个更大规模的项目——覆盖16个村庄、8.2万人。Inensus公司总经理Nico Peterscht说，坦桑尼亚政府有全世界最先进的微电网政策。最大挑战在于，说服其放弃阻碍公司获利的固定电价政策。他说：“如果我们可以克服这一困难，将能加快私营部门能源供应的速度。”

华盛顿市国际金融公司(IFC)研究微电网的能源分析师Pepukaye Bardouille说，关键在于平衡政府有利可图的雄心壮志和贫困人口获得电力的简单愿望。她问道：“我们是选择推广有利可图的商业模式，还是为更多的人获得电力而不惜一切代价?有时这两种方式是无法同时存在的。”

法国巴黎市联合国环境规划署(UNEP)能源金融专家Dean Cooper说，UNEP正致力于在不同国家推广微电网，以确定哪种政策和模式能取得最佳效果。他表示，目前评判哪种模式能最后获得成功还为时尚早。