Как индийская деревня получила круглосуточный доступ к электроэнергии, подключившись к автономной мини-сети, работающей на солнечной энергии, биомассе и литий-ионных аккумуляторах.
В Индии проблемы с подключением к электричеству, особенно в отдаленных и мелких поселках. Поэтому если в деревне 10% домохозяйств имеют подключение к сети, она уже попадает в статистику “электрифицированных”. Но даже наличие подключения к сети не гарантирует домохозяйствам в Индии постоянного электрообеспечения.
В сентябре прошлого года правительство Индии запустило программу по “подключению каждого домохозяйства к электроэнергии” – за счет установки солнечной батареи, аккумулятора, светодиодного освещения. Также в каждый дом была обещана розетка и вентилятор. Эта программа должна распространится на 30 млн. домохозяйств, которые находятся за чертой бедности.
Уттар-Прадеш – северный, самый густонаселенный штат в Индии. Здесь преобладает занятость населения в сельском хозяйстве, а также отсутствие подключения к электричеству практически в половине домов. А в тех же домах, которые подключены, часто не бывает света по 6-8 часов, так как инфраструктура очень слабая, и не выдерживает напряжения.
Одна из деревень штата нашла способ обеспечить себя электроэнергией круглосуточно с помощью возобновляемых источников энергии. Для этого объединили три технологии – фотовольтаику (в Индии много солнца), генерацию из биомассы (утилизация отходов сельхоз производства) и систему аккумуляции энергии (для запаса энергии и сглаживания пиков). В итоге местные предприятия (мелкие магазины и точки бытовых услуг), а также население получили не только более надежную, но и более дешевую электроэнергию, чем из национальной сети.
Деревня Тамкухи Радж окружена кукурузными полями, пестрит кирпичными печами и всеми атрибутами сельхоз-деятельности. Но главной ее особенностью сегодня является гибридная автономная мини-сеть. Сеть была создана индийской компанией Husk Power Systems, которая с 2008 года устанавливает в отдаленных районах страны биогазовые установки, работающие на рисовой шелухе (на англ. husk). Директор компании – уроженец штата Уттар-Прадеш, который в детстве ощутил на себе все сложности жизни без постоянного электрообспечения, и теперь помогает исправить ситуацию на своей родине.
Как устроена гибридная мини-сеть
В 2008 году солнечная энергетика была еще дорогой технологией ($5 – 6 за ватт), по сравнению с генерацией на основе биомассы ($1,2/ватт). Но теперь, когда технология подешевела, компания предлагает гибридные “био-солнечные” решения. Компания работает с тонкопленочными солнечными элементами производства американской компании First Solar. В компании говорят, что эта технология больше подходит для влажного климата Индии, чем кремниевые панели, так как полупроводники в таких модулях более качественно реагируют на изменения во влажности, температуре и освещении, обеспечивая на 5 – 9% больше электрогенерации.
Мини-сеть работает так. Солнечная генерация обеспечивает жителей электроэнергией днем, и при этом заряжает аккумуляторы. Батареи используются для электропитания ночью. Установки на биомассе работают в резервном режиме – как подстраховка на случай пасмурной погоды, или повышенного спроса на электроэнергию, когда емкости аккумуляторов недостаточно.
Переход к биогенерации осуществляется в течение 5 минут, в случае необходимости, но проводится вручную. Установке газификации биомассы достаточно 15 – 20 минут, чтобы начать генерировать энергию.
Для энергообеспечения системы в течение 1 часа исключительно на биогазе, требуется в среднем 3 мешка рисовой шелухи, которой в регионе избыток.
Система аккумуляции состоит из 24 литий-ионных батарей каждая емкостью 135 часов. Требуется 4 – 6 часов, чтобы установка была заряжена на 100% от солнечных панелей.
Интересно также, что для того, чтобы система работала, солнечные модули необходимо очищать каждые 2 дня – так как регион очень запыленный. Биогазова установка требует более сложного управления и проверки, которую каждые 3 дня осуществляет обученный персонал.
Социальный эффект
Мини-сеть, позволяющая иметь доступ к электроэнергии 24/7, является ключевым фактором развития местной общины.
У Динеша Гупты не было его магазина до того, как в деревне появилась автономная мини-энергосеть. Теперь же надежный источник электропитания позволяет продавать ему косметические средства, для хранения которых нужна электроэнергия. Хотя в больше степени он использует электричество для освещения.
Мунна Ядаб владеет кондитерской. До появления мини-сети о кондитерской не могло идти бы и речи. Его точка полностью зависит от гибридной системы, и не имеет связи с национальной сетью. Он пользуется электроэнергией круглосуточно, для работы холодильников.
Сьюзант Гупта, который управляет точкой печати, раньше обеспечивал свой бизнес электроэнергией за счет дизель-генератора. Это обходилось ему в 300-400 рупий в день. Подключившись к гибридной мини-сети он платит 1200-1500 рупий ($17-20) в месяц, и не волнуется из-за отключений света.
По словам предпринимателя, он записывался в очередь, чтобы стать одним из первых клиентов, получивших доступ к мини-сети. По его мнению, гибридная сеть была просто необходима местному рынку, и особенно домохозяйствам, у которых раньше не было никакого доступа к электричеству. Самое важное – иметь возможность работать, не ожидая, пока появится электричество, как это было раньше.
Помимо электроснабжения гибридная энергосистема обеспечивает местных жителей чистой водой – она питает систему очистки. Так, местные жители могут покупать бутыли чистой воды для бытовых нужд значительно дешевле.
Сейчас к энергосистеме в этой деревне подключено 110 бытовых потребителей. А в целом, к гибридной системе компании Husk, с учетом других населенных пунктов, подключено более 250 коммерческих клиентов.
Тарифы
В мини-энергосистеме действуют гибкие тарифы. Они зависят от времени суток потребления. Самые низкие тарифы на электроэнергию – между 10 утра и 4 вечера, когда солнечные станции производят максимальное количество электроэнергии. Это выгодно и для малых предпринимателей, которые ведут свою работу как раз в эти часы. Также льготные тарифы действуют для тех потребителей, которые используют 1 кВт-ч мощности и больше. По подсчетам, потребители, подключенные к гибридной мини-электросети, платят за электроэнергию на 20-30% меньше, чем за поставки с национальной энергосистемы. И при этом получают надежное энергообеспечение.
Сейчас Husk развивает сотрудничество с национальными энергооператорами для того, чтобы интегрировать свои мини-сети в общую национальную и региональную сети Индии. А также рассматривают новые рынки для выхода со своими решениями, в первую очередь в соседние индийские штаты, а также в страны западной Африки – первая на очереди Танзания.
В целом, по данным на конец марта 2018, в Индии было зарегистрировано более 4300 автономных систем энергообеспечения на основе солнечной генерации, из них 1446 было запущено, остальные находились на стадии реализации. (ЭлектроВести/Энергетика Украины и мира)
