Lantlig elektrifiering - Rural electrification

Landsbygdens elektrifiering är processen för att föra el till landsbygden och avlägsna områden. Landsbygdssamhällen lider av kolossala marknadsmisslyckanden eftersom de nationella elnäten inte uppfyller kraven på el. Från och med 2017 saknar över 1 miljard människor över hela världen hushållsel - 14% av den globala befolkningen. Elektrifiering börjar vanligtvis i städer och städer och sträcker sig gradvis till landsbygden, men denna process stöter ofta på hinder i utvecklingsländer. Att expandera det nationella nätet är dyrt och länder saknar konsekvent kapital för att växa sin nuvarande infrastruktur. Dessutom är det svårare att göra amortering av kapitalkostnader för att minska enhetskostnaden för varje anslutning i lättbefolkade områden (vilket ger en högre andel per capita av kostnaden). Om länder kan övervinna dessa hinder och nå nationell elektrifiering kommer landsbygdssamhällena att kunna skörda avsevärda mängder ekonomisk och social utveckling.

Denna graf visar världens elektrifieringshastighet på landsbygden tillsammans med elektrifieringstillväxten 1990–2016 och syntetiserar data från Världsbanken


Sociala och ekonomiska fördelar

Utbildning

Tillgång till el underlättar hållbar ekonomisk och social tillväxt. För det första genom en ökning av utbildningsresultaten. Studenter som tidigare tvingades studera när solen sken kan nu studera med LED -lampor tidigt på morgonen eller sent på natten. I Kenya visade till exempel intervjuer med skollärare att tillgång till ljus har möjliggjort extra timmars undervisning tidigare och senare på dagen för att täcka material som inte är tillräckligt granskat under normala timmar. Dessutom kan skolor med tillgång till el rekrytera lärare av högre kvalitet och har sett förbättringar av testresultat och examen, vilket ökar humankapitalet som kommer in i arbetskraften i framtiden.

Produktivitet och effektivitet

Förutom förbättrad utbildning möjliggör elektrifiering på landsbygden också högre effektivitet och produktivitet. Företag kommer att kunna hålla sina dörrar öppna längre och generera ytterligare intäkter. Bönderna kommer att ha tillgång till strömlinjeformade moderna tekniker som bevattning, växtbearbetning och livsmedelskonservering . Under 2014 fick landsbygdssamhällen i Indien mer än 21 miljoner dollar på grund av ökad ekonomisk aktivitet som drivs av de senaste tillskotten av el.

En lineman för landsbygdens elektrifieringsadministration på jobbet i Missouri , USA , 1942

Jobbskapande

När man bygger ut elnätet efterfrågas tusentals jobb, allt från affärsutveckling till byggnation. Projekt för att sprida el skapar en mängd jobbmöjligheter och hjälper till att lindra fattigdomen. Till exempel satte Indien upp ett mål på 175 GW ren energi som ska installeras år 2022 för att öka elektrifieringen i hela landet. Uppskattningsvis 300 000 jobb måste skapas för att nå dessa höga mål.

Hälsovårdsförbättringar

Tillgången på el kan drastiskt öka kvaliteten på vården. Förbättrad belysning ökar tiden patienter kan komma och få behandling. Kylskåp kan användas för att bevara otroligt värdefulla vacciner och blod. Steriliseringsåtgärderna kommer att förbättras och implementeringen av högteknologiska maskiner som röntgen- eller ultraljudsskannrar kan ge läkare och sjuksköterskor de verktyg de behöver för att utföra. I Diara Rhashalpool, en grupp av byar vid floden Ganges, är 140 hushåll utan ström. Lokalbefolkningen tvingas resa 2–3 timmar över floden för behandling eller tillgång till vaccin. Med tillgång till el skulle behandling vara mycket mer tillgänglig för lokalbefolkningen.

Ytterligare fördelar

  • Minska isolering och marginalisering genom telefonlinjer och TV
  • Förbättra säkerheten med implementering av gatubelysning, upplysta vägskyltar.
  • Minska kostnaderna för dyra lampor för fossila bränslen, dvs fotogen

Teknologi

Förnybara företag utanför nätet har vuxit fram på många områden för att möta efterfrågan på el på landsbygden. På grund av deras geografiska läge och relativt låga efterfrågan är det dyrt och utmanande att expandera det rikstäckande nätet till landsbygden. Förnybara energibaserade mininät är mindre beroende av större infrastruktur och kan implementeras snabbare och billigare. Där en elektrisk kraftdistributionsgaller kan sättas upp enda tråd jordåter används ofta. Följande teknik används flitigt:

  • Solceller
  • Vindmekaniska vattenpumpar
  • Liten vindelektrisk
  • Diesel solar hybrid kraftsystem : speciellt för telekommunikation över hela världen. Helt kommersiellt och det föredragna alternativet för fjärrtelekommunikation, kommersiellt utvecklat för bykraft.
  • Bioenergi
  • Micro hydro är mycket omfattande implementerat i Nepal, Vietnam och Kina.
  • Hybridkraft används också i stor utsträckning där ett antal olika tekniker kombineras för att ge en enda strömkälla.

Utmaningar

Forskare påpekade att även om många stödjande policyer har införts, är kostnaderna för att tillhandahålla el till avlägsna byar fortfarande höga. Dessutom kan både energiresurser och efterfrågan i dessa områden vara mycket volatila, vilket gör det svårt att planera på rätt sätt. En annan fråga är att byns läge bestämdes historiskt baserat på mark, vatten, lagring etc., och kanske inte var optimalt för förnybar energiproduktion.

För att mildra dessa problem har nätverksmodellen för landsbygdselektrifiering föreslagits. I denna modell kopplas byar i ett utvalt område upp via ett optimalt nätverk, som i sin tur ansluter till några centraliserade generationsanläggningar som ligger på platser med bättre förnybara energiresurser. Som sådan levereras varje by delvis av en liten lokal anläggning, och delvis av de centraliserade anläggningarna. Detta förbättrar utnyttjandet av energiresurser samt systemets övergripande flexibilitet och tillförlitlighet. Lönsamheten för denna modell beror på kostnaden för att bygga det optimala nätverket. Baserat på multiplikatoraccelererad A* -algoritm har forskarna utarbetat en effektiv metod för att utvärdera alla möjliga anslutningar under komplex geografisk struktur och därmed praktiskt taget optimera nätverksdesign. Ekonomisk motivering följer.

Nationella initiativ per kontinent

Afrika

Senegal

Senegals elsektor reformerades 1998. Sedan dess har landet genomfört flera elektrifieringsinitiativ:

  • En nationell senegalesisk handlingsplan för landsbygdselektrifiering ( Plan d'Action Sénégalais d'Électrification Rurale ), som syftar till att öka den privata sektorns deltagande i elektrifiering på landsbygden (detaljer nedan);
  • Covenants och ett nödprogram ( Program d'Urgence d'Électrification Rurale ), båda ledda och finansierade till stor del av Senegals regering ;
  • Individuella projekt som leds av icke -statliga organisationer och privata företag.

Den senegalesiska Rural Elektrifiering handlingsplanen lanserades 2002 i syfte att maximera investeringar från den privata sektorn. Det höjde i genomsnitt 49% privatfinansiering under 2002–2012, mer än det dubbla av det 22% globala genomsnittet för energitillgångsprojekt. Men under samma period ökade den direkt elektrifieringsnivåerna på landsbygden med mindre än 1%. Analys av Mawhood och Gross (2014) visar att handlingsplanen har mött betydande politiska och institutionella hinder, särskilt institutionellt motstånd, vacklande ministerstöd och långvariga intressentförhandlingar, liksom de inneboende svårigheterna att genomföra en innovativ politisk ram. Även om handlingsplanen har varit mycket framgångsrik för att locka till sig privat finans, återspeglar de politiska/institutionella utmaningar den har mött erfarenheterna av reformbaserade elektrifieringssystem i Afrika söder om Sahara. Detta belyser vikten av att utforma initiativ som passar den lokala politiska miljön.

Amerika

Brasilien

1981 betjänades 74,9% av de brasilianska hushållen med el, enligt IBGE : s nationella provundersökning av hushåll (PNAD). År 2000 lanserade Brasiliens federala regering , under Fernando Henrique Cardoso -administrationen , Luz no Campo -programmet för att utöka distributionen av el i brasilianska bostäder, med fokus på hushållen på landsbygden. Från och med 2003 förstärktes programmet och bytt namn till Luz para Todos av Lula -administrationen . Resultaten var att enligt PNAD, 1996, hade 79,9% av alla hushåll tillgång till en elektrisk strömförsörjning och den andelen steg till 90,8% 2002 och 98,9% 2009.

Förenta staterna

1892 fick Guy Beardslee, den ursprungliga ägaren till Beardslee Castle , 40 000 dollar för att ge vattenkraft till East Creek i New York. Trots utbredd elektricitet i städerna levererades elen inte på 1920 -talet av elföretag till landsbygden på grund av den allmänna tron ​​att infrastrukturkostnaderna inte skulle ersättas. I glesbefolkad jordbruksmark fanns det mycket färre hus per mil installerade elledningar.

En Minnesota -kommitté organiserades för att utföra en studie av kostnaderna och fördelarna med elektrifiering på landsbygden. Den University of Minnesota Institutionen för Biosystems och jordbruksteknik , som arbetar tillsammans med norra staterna Power Company (NSP, nu Xcel Energy ) genomförde ett experiment, som ger el till nio gårdar i Red Wing -området. El levererades första gången den 24 december 1923. " Red Wing -projektet " var framgångsrikt - kraftbolaget och universitetet drog slutsatsen att elektrifiering på landsbygden var ekonomiskt genomförbar. Resultaten av rapporten var inflytelserika i den nationella regeringens beslut att stödja elektrifiering på landsbygden.

Före 1936 installerade ett litet men växande antal gårdar små vindelektriska anläggningar . Dessa använde vanligtvis en 40V DC -generator för att ladda batterier i ladugården eller källaren på bondgården. Detta var tillräckligt för att ge belysning, tvättmaskiner och begränsad brunnpumpning eller kylning. Vindelektriska växter användes mestadels på Great Plains , som har användbara vindar de flesta dagar.

År 1933 skapades Tennessee Valley Authority , delvis för att ge elektrifiering på landsbygden i Tennessee Valley och omgivande områden. TVA skapade generations- och grossistöverföringsmöjligheter som möjliggjorde landsbygdens distributionssystem genom elektriska kooperativ . Av de 6,3 miljoner gårdarna i USA i januari 1925 fick endast 205 000 centraliserade elektriska tjänster.

Rural Electrification Administration (REA) skapades genom verkställande order som en oberoende federal byrå 1935, godkänd av USA: s kongress i 1936 Rural Electrification Act , och senare 1939, omorganiserades som en division av US Department of Agriculture. Det åtalades för att administrera låneprogram för elektrifiering och telefontjänster på landsbygden. Mellan 1935 och 1939 - eller de första 4½ åren efter REAs etablering, mer än fördubblades antalet gårdar som använder elektriska tjänster.

REA åtog sig att förse gårdar med billig elektrisk belysning och ström. För att genomföra dessa mål gav administrationen långsiktiga, självavvecklande lån till statliga och lokala regeringar, till böndernas kooperativ och till ideella organisationer; inga lån gjordes direkt till konsumenterna. År 1949 fick REA tillstånd att ta lån för telefonförbättringar; 1988 tilläts REA ge räntefria lån för sysselsättning och elsystem på landsbygden. I början av 1970 -talet hade cirka 98% av alla gårdar i USA elektrisk service, en demonstration av REAs framgång. År 1994 omorganiserades administrationen till Rural Utilities Service av Federal Crop Insurance Reform Act från 1994 och Department of Agriculture Reorganization Act från 1994 .

I september 2018 sade det amerikanska jordbruksdepartementet att det skulle spendera 398,5 miljoner dollar i infrastrukturprojekt, genom lån, för att förbättra eltjänsten på landsbygden. Programmet kallas programmet för elektrisk infrastrukturlån. Av 398,5 miljoner dollar kommer 43 miljoner dollar att investeras i smart grid -teknik. Enligt Smart Cities Dive , "Det största lånet kommer att skicka 68,5 miljoner dollar för att stödja en solkraftsanläggning som drivs av NextEra Energy Resources i Arkansas, som kan tillgodose behoven hos 21 000 bostäder." Lånen går till projekt i 13 stater: Arkansas, Colorado, Indiana, Iowa, Minnesota, Missouri, New Mexico, North Carolina, Ohio, Oklahoma, South Carolina, Texas och Virginia.

Jamaica

Den landsbygdselektrifieringsprogram (REP) bildades 1975 med det specifika uppdrag att utöka räckvidden av elförsörjningen till landsbygden, där tillhandahållandet av sådana tjänster inte skulle vara ekonomiskt lönsamt för kommersiella leverantörer av el. REP utökar det nationella nätet genom konstruktion av elektriska fördelningspolinjer till icke-elektrifierade områden och tillhandahåller hjälp med kabeldragning genom ett låneprogram till hushåll.

I juni 2012 avslöjade energiminister Phillip Paulwell att cirka 16 000 bostäder på avlägsna delar av ön som inte har elektricitet ska levereras med sol- eller vindel genom landsbygdselektrifieringsprogrammet (REP). Vid ett USAID-finansierat analys- och utredningsarbete för låga utsläpp (AILEG) projektsymposium, som hölls på Jamaica Pegasus Hotel, tisdagen den 9 juli 2013, uppgav energiminister Phillip Paulwell att REP också har fått mandat att slutföra sitt mål att tillhandahålla el till 100 procent av landsbygden. "De tre procent som nu finns kvar finns i områden som ligger så långt från nätet, det är för dyrt (att tillhandahålla), och vi kommer att installera solcellsanläggningar i dessa områden", förklarade han. I mars 2015 sa han till en tidning att vi, 2017, "inte längre ska ha REP på det sätt vi gör nu", och tillägger att om regeringen tycker att det är för utmanande att köra kraftledningar till samhällen kommer den att använda solceller. "

Se även solenergi i Jamaica

Asien

Kina

År 2015 hade 100 procent av kineserna tillgång till elkraft. I början av 1990 -talet led Kinas landsbygd fortfarande av extrem energifattigdom ; mer än 40 procent av landsbygdskineserna hade ingen tillgång till ström eller elektrisk belysning alls, i stället beroende på fotogenlampor för belysning. I början av 1990 -talet uppgick den genomsnittliga energianvändningen på landsbygden till motsvarande en 60 W glödlampa tänd under mindre än 30 minuter om dagen.

Kina lanserade China Township Electrification Program 2001 för att tillhandahålla förnybar el till 1000 townships, ett av de största av sådana program i världen. Detta följdes av China Village Electrification Program , som också använder förnybar energi, som syftar till elektrifiering av ytterligare 3,5 miljoner hushåll i 10 000 byar senast 2010, följt av full landsbygdselektrifiering 2015. I december 2015 tog Kina de sista 39 800 Kineser till det nationella elnätet genom att spendera 324 miljoner dollar och använda över 5 000 arbetare för att ansluta 2 extremt avlägsna byar i Quighai -provinsen som ligger på 13 100 fot.

Indien

Se även: Rural Electrification Corporation Limited och Deen Dayal Upadhyaya Gram Jyoti Yojana

För närvarande har alla byar i Indien elektrifierats den 29 april 2018 men det betyder inte att alla hushåll är elektrifierade. Enligt Indiens egna normer måste endast 10% av hushållen i en by ha elektricitet för att det ska anses vara elektrifierat. I augusti 2018 elektrifieras 91% av de totala hushållen i Indien. Landsbygdsområden i Indien elektrifieras icke-enhetligt, med rikare stater som kan ge en majoritet av byarna makt medan fattigare stater fortfarande kämpar för att göra det.

The Rural Electrification Corporation Limited bildades för att specifikt ta itu med frågan om tillhandahållande av el i alla byar i landet. Fattigdom, brist på resurser, brist på politisk vilja, dålig planering och elstöld är några av de främsta orsakerna som har lämnat många byar i Indien utan elektricitet, medan stadsområden har haft tillväxt i elförbrukning och kapacitet. För att drastiskt öka elektrifieringshastigheterna har den indiska regeringen satt målet på 175 GW installerad förnybar energi senast 2022 och tvingat elektrifiering av över 18 000 byar. I slutet av 2016 hade Indien cirka 45,6 GW installerad förnybar energi med mycket arbete och investeringar som krävs för att nå sina höga mål. Staten försöker alltmer förbättra de svåra förhållandena genom att investera stort i biogas, sol och vindkraft. Program som JNN -soluppdraget och Pradhan Mantri Gram Vidyut Yojana är också känt som Saubhagya -systemet har tillkännagivits för att öka hastigheten på elektrifiering och diversifiera proceduren. Arbetet pågår också för att minska slöseri, tillhandahålla bättre utrustning och förbättra den övergripande infrastrukturen för elsändningar i byar.

Europa

Irland

Under 1930 -talet var de flesta städer i Irland anslutna till det nationella nätet. Andra världskrigets utbrott i Europa ledde till brist på bränsle och material och elektrifieringsprocessen stannade virtuellt. I början av 1950 -talet förde landsbygdselektrifieringsprogrammet gradvis elkraft till landsbygden, en process som slutfördes på fastlandet 1973 (även om det inte var förrän 2003 som de sista av de bebodda offshoreöarna var helt anslutna). För närvarande fortsätter systemet för landsbygdselektrifiering, men handlar främst om att uppgradera nätverkets kvalitet (spänningsfluktuationer är fortfarande ett problem i delar av Irland - särskilt på landsbygden) och att göra trefasleveranser tillgängliga för större gårdar och landsbygdsföretag som kräver det.

Framgångsrika exempel

Gram Oorja

Precis som många andra mikrogridföretag har Gram Oorja bestämt sig för att tillhandahålla el till de miljoner som saknar tillgång till kraft på landsbygden i Indien. Gram Oorja skapade en modell baserad på ”företagssocialt partnerskap” och får finansiering från välgörenhetsfonder. Deras första projekt var i Darewadi, en by på landet med 39 hushåll. Gram Oorja skaffade medel från Bosch Solar Energy och fick råd och vägledning från Shakti Foundation. De installerade ett solkraftverk som kunde producera 9,4 kilowatt kraft med en biogasenhet för att producera energi när solljus inte är tillgängligt. Lokalt ägande av projektet är en av de viktigaste principerna i Gram Oorjas affärsmodell, så de uppmuntrade deltagande i upprättandet och hanteringen av mini-nätet. Ett byföretag samlar in räkningar varje månad och sätter in intäkterna i en korpusfond. Denna hybridmodell visade sig vara framgångsrik och har implementerats i över 10 byar. Gram Oorja har för närvarande en installerad effekt på 45,7 kW och betjänar 230 hushåll. De har också samarbetat med Bank of America för att fortsätta att genomföra dessa projekt i hela Indien.

GRID (Grassroots and Rural Innovative Development)

GRID är en indisk start-up som syftar till att underlätta hållbar ekonomisk och social utveckling genom billiga energilösningar på landsbygden. Utanför mikrogridsystem har GRID använt solenergi för att lösa en mängd problem som drabbar landsbygdssamhällen. Till exempel har Grid installerat solcellsdrivna omvänd osmosfiltreringsanläggningar på landsbygden i Indien för att eliminera vattensäkerhet. Endast 18% av Indiens landsbygdsbefolkning har tillgång till renat kranvatten, vilket tvingar lokalbefolkningen att förlita sig på osäkert grundvatten . GRIDs filtreringsanläggning kan tillhandahålla 20 000 till 30 000 liter rent vatten per dag vilket hjälper till att lindra detta problem och minska spridningen av vattenburna sjukdomar. Dessutom har den enkla distributionen minskat mängden tid som läggs på att samla vatten, vilket ger mer tid åt produktiva uppgifter och minskad fattigdom . Slutligen anställer GRID lokalbefolkningen i samhället för att driva anläggningarna dagligen. Från grunden främjar GRID: s affärsmodell utvecklingen av landsbygdssamhällen och de planerar att skala sin verksamhet över hela Indien.

Se även

Referenser

externa länkar