分布式电网扩展模型可以为非洲的公用事业节省数十亿美元

如今，撒哈拉以南非洲地区的公用事业部门出现严重赤字，而采用分布式能源可以帮助他们以更具成本效益的方式扩展服务。

　　

在撒哈拉以南非洲地区扩展电网有更好的方式：分布式能源

　　

　　如果有利可图的话，撒哈拉以南非洲地区的州公用事业可以利用分布式私营部门业务模式将电网扩展到没有电力接入的地区，或者进行关键升级，而不会进一步陷入债务之中。

　　

　　在工业化世界中，受监管市场中的公共电力公司承担着普遍的服务性任务，这是一项义务，为其服务范围内的所有客户提供服务并扩展和维护。

　　

　　而与其相反，撒哈拉以南非洲地区的对应机构不受监管，没有履行义务提供普遍服务，并且存在严重的成本回收问题，或面临未执行或未获得资金支持的任务并为新客户提供服务。

　　

　　而根据调查报告显示，只有不到30％的撒哈拉以南非洲国家宣布了农村电气化目标。

　　

　　但即使对积极尝试连接农村客户的公用事业公司而言，尽管存在电力系统可靠性问题和线路损失率，但最后一公里分配和农村电网扩建仍然非常困难且昂贵。

　　

　　简而言之，他们或者不能面对，或者不能通过一切照常的业务来满足普遍的服务要求，使整个非洲大陆超过6亿潜在客户不能获得可靠的电力，其中包括1.1亿人直接生活在现有电网之下基础设施。

　　

　　财政问题

　　

　　部分问题是，除撒哈拉以南非洲地区的所有公用电力公司外，其他所有公用电力公司的资本/运营支出和收到的现金之间都存在财政赤字。

　　

　　这些赤字可能是由于非成本反映的关税结构，重大的系统表现不佳和线路损失、偷电、客户付款拖欠、腐败，一般管理不善等。在整个非洲大陆，公用事业赤字平均为每千瓦时0.12美元，可以高达每千瓦时0.49美元。

　　

　　  图1 撒哈拉以南非洲地区的电网扩建项目每兆瓦/公里成本高达550万美元

　　

　　电网基础设施升级是大项目，特别是对于资金紧缺的公用事业来说。根据研究机构GTM公司对于撒哈拉以南非洲地区正在进行的电网扩建项目调查显示，这些项目的单位成本平均超过100万美元/每兆瓦公里，平均需要五年才能完成。

　　

　　广泛的规划、采购和施工阶段，以及环境和社会影响评估等基础设施预防措施严重影响预算，并延长项目时间表，从而增加获取能源的经济机会成本。

　　

　　世界银行资助的2000年至2014年电网扩建和电力项目的全部分析发现，平均每个电力连接项目的成本为2,500美元，需要9年的时间才能实现。其他研究发现类似的平均值（坦桑尼亚每个电网连接2300美元）。

　　

　　即使这些项目已经完成，客户也会遇到问题，其中包括高额的连接费用，平均每个单相连接为136美元，通常是每月平均收入的两倍以上，这意味着即使是精心策划和必要的电网扩展项目也是如此注定是无利可图的，更不用说论边际成本高、需求集中度低的农村电网扩建项目。

　　

　　 图2 电网连接费用极其昂贵

　　

　　此外，有证据表明，传统的大规模公共投资项目进入电网扩建和输电升级项目并没有显著增加公用事业的客户群。

　　

　　世界银行的一项研究调查了六种不同的衡量财政赤字与撒哈拉以南非洲国家国内生产总值、准入率和贫困差距的指标，并且没有统计学相关性，认为财政赤字和公共投资进入电网扩展并不是扩大能源获取，或在非洲享受必要的经济利益的有效模式。

　　

　　传统电网扩建项目和服务提供方面的挑战通过肯尼亚电力和照明公司（KPLC）的案例得到了明确证实，肯尼亚电力和照明公司（KPLC）拥有并运营肯尼亚大部分电力传输和配电服务。2015年，该公司启动了价值1.5亿美元的“最后一公里连接项目”，该项目在全国范围内推广低压配电网络，并推出150美元的补贴连接费用。

　　

　　在一年内，这种基于分期付款的计划表面上导致低收入地区电力连接增加了30倍。但是这个项目遭受了成本超支，以及虚增的新连接数量的损害。此外，新连接的家庭的消费水平往往非常低，而低收入客户往往无法对连接支付费用，即使有补贴也是如此。

　　

　　此外，如果没有必要的配套升级，当地专家认为该计划对公用事业的技术和财务资源造成压力，使成本回收和可靠性面临严重风险。事实上，肯尼亚电力和照明公司（KPLC）现在卷入了高等法院的一个悬而未决的案件，涉及公众对收费、退款和错误估计的客户账单的公开声明。

　　

　　分散的公用事业商业模式

　　

　　新兴市场公用事业需要了解数字化，脱碳和分散技术对其电气化战略的影响。在许多服务领域，由于私有现收现付（PAYG）太阳能家庭系统的渗透已经在有针对性的客户扩张策略中取得了进展，因此他们没有被选择忽略这些变化。

　　

　　与规模相适应的太阳能家庭系统和微型电网可以更快、更经济、更容易地部署到达最后一公司里的消费者，并创造了一个十亿美元的行业市场，已经准备好满足最后一公里的需求。例如，小型电网可以为每个连接支付500-1000美元的客户提供服务，大约是电网扩展平均成本的三分之一到一半。

　　

　　坦桑尼亚政府估计，通过像微电网这样的分布式能源选择，大约一半的农村人口可能更具成本效益。同样，调查发现分散式可再生能源为撒哈拉以南非洲地区四分之三的额外电力连接提供了成本最低的解决方案。

　　

　　因此，撒哈拉以南非洲未来的电力供应将需要一套创新的现代法律和政策框架来实施这一综合愿景。以下是一些分散的公用事业商业模式，可以加速农村电气化和向财务可持续未来的过渡。

　　

　　公用事业特许权是公私协议，通常是一种竞争性招标，这将允许私营公司获得在政府合作或监督下提供服务的权利。这些伙伴关系是利用私有资本的一种手段，并且必须有明确的法律结构，在确保充足的财务回报和满足治理机构的公共目标之间取得平衡，特别是考虑到以电网为基础的农村电气化的基础经济仍然困难。

　　

　　根据2017年世界银行的一项研究，这通常需要结合补贴，费用分摊协议，贷款担保和精心设计的关税制度。改善能源使用的公私营电网扩建让步成功地提高了喀麦隆（ENEO）、乌干达（Umeme）和加蓬（SEEG）的通行率，并且也用于科特迪瓦（CIE）但看到显著的改善。当然，对于更具前瞻性的公用事业公司而言，特许权模式也可以用于创建微型电网甚至太阳能家庭系统的指挥和控制市场，但迄今为止这一领域的成功概念证明是有限的。

　　

　　分销特许经营可以类似地在电网末端建立配电网络和收入收入的公私合作伙伴关系。该模式于2005年在印度实施，根据2012年TERI分析，在印度12联邦中取得积极成果，但在2012-2013年缩减，部分原因是国有分销公司的反对。

　　

　　根据当地负责抄表、计费和注册新连接的团队，其分销特许经营模式已被证明可以提高配送公司（DISCOM）的收入可持续性，减少客户不满和盗用电力，并增加新客户的注册。

　　

　　农村微型公用事业公司部署的分布式能源解决方案“电网可互操作，同时提供更灵活，以客户为中心和灵活的电力供应”，更有意义，并且已经看到了主要的兴趣私有能源公司在印度奥里萨邦的州公用事业取得初步成功之后。

　　

　　农村电力合作社通常是孤立的发电和配电基础设施系统，在其到达时连接到国家电网，由农村客户从系统获取电力所拥有。他们通常由廉价信贷提供资金，无论是由政府机构提供还是担保。

　　

　　这一模式于1935年在美国通过罗斯福总统新政下的农村电气化法案率先推出。它目前不受非洲公用事业的欢迎。布基纳法索是该地区少数几个接受合作模式的国家之一，至少有93家合作社由国家公用事业公司SONABEL授权管理其当地分销网络，尽管迄今为止他们的表现令人失望。

　　

　　尽管超过半数被连接到在过去十年中，印度国家电网的建设取决于定期资金和增加补贴，从国家的电力发展基金，该基金通过交****补贴征费资助SONABEL的大宗电力销售。这些补贴主要用于购买柴油。

　　

　　还有一个问题的是，当应该有利可图的联系不能弥补自己的成本时，交****补贴根本行不通（SONABEL目前的估计准财政赤字为0.11美元/千瓦时）。虽然这是一个远非完美情况的案例，但即使在美国，合作模式也取得了成功，目前拥有超过900家消费者所有的电力合作社，并在非洲地区展现出前景，其电网运营成本非常低。

　　

　　微型公用事业公司和分布式能源服务公司（DESCO）的监管框架对于澄清国家公用事业公司如何定义微型电网，简化许可流程，以及在电网到达含有微型电网时预先确定结果和关税至关重要。

　　

　　如果没有这种政策确定性，微型公用事业公司和分布式能源服务公司（DESCO）将面临将资金投入非许可项目或持有搁浅资产的巨大风险。尼日利亚、印度几个重要国家以及坦桑尼亚颁布的政策已经开辟了关于交****补贴机制，关税设定和最佳实践的经验教训。在没有这些信号政策（如加纳）的市场中，除非豁免，否则国家关税适用于微电网发展，几乎定无法实现成本回收，并且保持项目资本的平衡。

　　

　　与坦桑尼亚分布式能源服务公司（DESCO）的情况一样，当与公用事业决策者一起开发时，分布式能源服务公司（DESCO）政策可以为在国营公用事业服务领域运行的孤岛微型电网创造一个可行的市场。如果没有明确的监管框架作为实施的起点，小型电网开发商将争夺具有不可预测的状态的客户。

　　

　　创新和整合

　　

　　撒哈拉沙漠以南非洲地区的公用事业公司正在考虑超越公共基础设施投资，转向综合电气化规划，以解决已经部署的分散式可再生能源的作用，现在是向全球能源服务提供方向演变的时候了。这来自于部分通过解决财政赤字，并通过对分布式业务模型，如特许权、特许经营、合作社，并明确分布式能源服务公司（DESCO）政策运动，可以让民间资本开始弥补赤字缺口。

　　

　　制定透明和全面的主电网扩展计划，使分布式能源服务公司（DESCO）能够清楚地了解其市场形态和规模以及至关重要的长期风险。摩洛哥的国家公用事业公司ONE公司的领导层为电气化合作努力的可能结果提供了极好的案例研究。

　　

　　尽管整合分散式可再生能源具有很大潜力，但目前发展中国家获得接入的不到百分之一的受益者来自这些国家，而且他们所获得的电力投资也不到总电量的1％。仍需要做很多工作来推动该领域的投资，并提高这些技术对消费者的承受能力。

　　

　　撒哈拉以南的非洲公用事业公司应该摆脱电网与离网解决方案的二元思维。尽管集中式电网扩展当然有用，但分布式技术已证明是整合能源规划工作的关键组成部分，可平衡成本、时间轴、可靠性、脱碳以及随着时间的推移、人口动态和负荷增长的变化，同时提高系统的弹性。

　　

　　电网扩展并不总是提供可靠的电力接入的正确解决方案，但正确的做法是从大规模赤字转向未来电力公司的必要步骤。