由于可再生能源在一個地區的能源結構中占有較大的份額，管理電網可能成為一項挑戰。然而，如果方法得當，太陽能和電池實際上可以支持彈性電網。這是美國智庫落基山研究所 (RMI) 領導的一個項目的前提。

由于許多撒哈拉以南非洲國家的公用事業深陷債務泥潭，無法為重要的基礎設施升級提供資金，傳統觀點認為，廉價的現場太陽能將為大型、集中、通常為國有的發電和配電模式敲響喪鐘。

然而，馬紹爾群島共和國和位于尼日利亞拉各斯的商業和工業太陽能安裝商 Daystar Power 制定了一種方法，據說這種方法可以讓太陽能和電力公司合作，在升級電網的同時部署更多的光伏發電。

其想法是，包括 Daystar 在內的太陽能安裝商支付適度的電網升級費用，以便將 C&I 能源用戶納入電網，并受益于更可靠的電力供應。

該項目正在尼日利亞試點，由于該國柴油價格飆升，公用事業公司可以收取足夠的溢價來償還太陽能公司電網升級的費用，同時還能為客戶節省開支，并提供更可靠的電力供應。太陽能將由工商業客戶在現場生產和消費，電網將在太陽能發電時段以外充當供應商，并由電池儲能和柴油提供支持。

雄心勃勃

2024 年 3 月，Daystar 和 RMI 表示，他們已經確定了 20 家可能受益的公司，其中第一家可能在 2024 年獲得清潔能源，而尼日利亞全國范圍內推廣的一項計劃可能會在 2030 年之前部署 3.3 吉瓦的新太陽能發電容量。

《光伏》雜志采訪了 Daystar Power 以及參與其中的三家公用事業公司之一的代表，詢問他們提議的“三贏”方案是否能為陷入困境的電力公司帶來希望。

關于該計劃預計新增多少柴油發電量的問題，Daystar 和 RMI 發布的新聞稿中提到了“從柴油發電機過渡到配備備用電池存儲的公用事業太陽能系統”，只是在最后簡短提到將繼續使用備用柴油發電機。

這份長達 157 頁的完整研究報告由馬紹爾群島研究所編寫，并由促進美國海外商業利益的美國貿易發展署 (USTDA) 資助，詳細說明了需要多少柴油容量才能確保非太陽能發電時段的充足電力供應。

該計劃的首批 20 家公司將獲得 14 兆瓦的柴油發電機容量，除一家公司外，其余公司都將部署新設備，這些設備可能來自美國的卡特彼勒和康明斯。相比之下，新太陽能發電量為 27.2 兆瓦，鉛酸電池系統為 20.2 兆瓦時。

按 RMI 預計到 2030 年安裝的 3.3 吉瓦新太陽能發電量計算，公用事業主導的方法可能涉及 1.7 吉瓦的新增發電量，其中大部分是新柴油發電機組的發電量。

柴油依賴

Daystar 尼日利亞和加納國家負責人維克多·埃森沃科 (Victor Ezenwoko) 表示：“在尼日利亞——我不代表整個非洲——我們非常依賴柴油。發電機的規模必須足夠大，以便在其他一切都失敗時可以介入。這并不意味著你總是會使用它，而太陽能則會盡可能多地每天使用。例如，一些企業(在新系統下)可能會每天使用發電機 6 小時，甚至 2 小時，而不是現在的 24 小時。”

隨著 Daystar 于 2022 年被石油巨頭殼牌收購，人們很容易對柴油在擬議的混合發電系統中的作用持懷疑態度——尤其是因為殼牌在尼日利亞將其海上原油提煉成柴油，同時試圖將其陸上業務出售給當地買家，這筆交易的價值可能達到約 24 億美元。

阿布賈電力配送公司(AEDC)分布式能源資源負責人 Omosede Imohe 支持 Ezenwoko 的觀點，他指出，設想的太陽能、電池儲能與柴油的比例是依賴化石燃料的尼日利亞的典型比例。

她說，“柴油現在太貴了，以至于運營商都不想啟動 [發電機]……電網太不穩定了，沒有備用發電機是不行的。如果一切順利，那臺柴油發電機每個月只能運行幾個小時。我們的項目需要這么多柴油的唯一原因是電網太不穩定了。”

伊莫赫建議，無法獲得可靠電力的人們不應該因為擔心該計劃的發電機組元素而繼續受苦，“隨著時間的推移，該項目的柴油元素應該會大大減少。”

主要關注點

殼牌公司長期以來一直是尼日利亞石油行業的主要參與者，而伊莫赫(其工作部分資金由落基山脈研究所提供)很快指出，由公用事業公司主導的工商業太陽能部署方式不會只讓 Daystar 受益，幾家規模較小的開發商也參與其中。

“這只是一種為[我們的運營]提供資金的創新方式，”她說。“幾十年來，電網一直投資不足，部分原因是政府不希望電價反映市場成本。自從[電力公司]私有化以來，電價就沒有反映成本。”

為了緩解這種合作方式可能使私營公司對以前由國有企業經營的公用事業公司產生影響的擔憂(政府仍持有 AEDC 40% 的股份)，Daystar 公司的 Ezenwoko 表示：“關鍵是推動發展。電網公司希望擴大規模并提高收入，這種合作關系有助于我們實現這一目標。由于我們向客戶提供統一費率的服務，因此還款變得更加簡單。”

RMI 的研究估計，該計劃針對的首批 20 名 C&I 客戶中，有 17 名在混合發電方式下可以平均節省 26% 的電費，盡管能源成本將高于目前的電網成本。雖然報告中的許多數字都經過了刪減，但其中提到了建議的混合電價為 169 奈拉(0.11 美元)/千瓦時。

該項目公開表示，需要支付額外費用才能吸引公用事業公司加入，并激勵他們優先考慮受益于混合發電的 C&I 客戶。由于 AEDC 等電網已經陷入困境，RMI 計劃之外的客戶似乎會遭受更大的損失，但正如 Imohe 所解釋的那樣，Daystar 資助的電力線翻新將使所有電網連接的客戶受益。

可靠供應

Imohe 表示，公用事業公司本可以資助更換電線桿部件、修剪灌木叢和更換客戶變壓器等操作。“監管機構要求我們每年投資基礎設施，”她補充道。AEDC 代表表示，RMI 方法的吸引力不在于電網基礎設施投資，而在于太陽能和儲能系統提供的更可靠的供電性質。

她表示：“我們很樂意為發電資產和全天候供電的承諾做這件事，這在尼日利亞目前還無法實現。”

總部位于阿布賈的家具制造商 The Wood Factory(RMI 項目簽約的首家客戶)等企業過去曾聽到過有關改善電力供應的承諾。這次的不同之處在于，如果電力公司未能實現其承諾的非太陽能小時數，則與 Daystar 和公用事業公司簽訂的三邊合同將恢復為安裝商和客戶之間的交易——AEDC 及其同行必須償還電網工程所欠的任何未付款項。

當被問及該計劃是否能有效地讓資金短缺的公用事業公司陷入困境時，伊莫赫表示，該項目為 AEDC 提供了一個機會來挽回不滿意的客戶，包括 The Wood Factory，他們已經脫離電網轉而使用柴油。她補充說：“我們不會為所有 C&I 客戶實施這一計劃，只會為那些有特殊電力需求的客戶實施。”

Ezenwoko 表示：“Daystar 已經與我們合作了七年，我不想表現得太過激烈。我們可以自己做這件事……關鍵在于看看我們如何合作，而不是將我們視為對手。共同的敵人是柴油發電機，對吧?”他補充說，三邊到雙邊合同條款“旨在讓每個人都保持警惕。”

外匯風險

RMI 研究中一個不容忽視的問題就是，非洲似乎始終存在政治不穩定的陰影。2023 年 5 月當選尼日利亞總統后，博拉·蒂努布剝奪了央行設定本國貨幣奈拉匯率的權力，轉而采用市場化匯率。

如果 Daystar 的太陽能設備來自美國(正如美國貿易發展署所設想的那樣)，這一變化可能會使安裝商的電網升級成本增加 40%，并可能使 C&I 客戶的發電成本提高 27%。

盡管如此，所提供的能源仍將與柴油發電具有競爭力，埃森沃科說。

“這是我們工作和生活的現實環境，”他說。“看待這個問題的方法是，還有什么其他選擇?柴油與匯率有直接關系，大多數天然氣合同都是以美元為基礎的。無論你使用多少電力，你都會面臨外匯、外匯風險。總是存在貨幣價值差異上升和項目成本上升的風險?？偟膩碚f，這仍然比其他電力來源便宜。”

目前，首批 20 個客戶的接入工作可能在 2025 年完成。然而，RMI 最初簽約的三家公用事業公司之一似乎不再感興趣，冗長的報告中只用了兩頁來描述該項目的環境和社會影響。這項旨在將傳統公用事業公司和柴油納入非洲能源轉型的計劃顯然仍面臨挑戰。