Wie Solar-Mini-Netze dem ländlichen Afrika billigen Ökostrom bringen können

Sep 27, 2019

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Quelle: odi.org


Dank einer weniger intermittierenden Energieversorgung aus dem Mininetz kann diese medizinische Klinik in Bisanti, Nigeria, lebenswichtige Güter kühlen und nachts arbeiten. Foto: Charlie Zajicek, 2018

Der Zugang zu Elektrizität ist für das Leben und den Lebensunterhalt der Menschen von wesentlicher Bedeutung: von der Verwendung von Kühlschränken zur Aufbewahrung von Nahrungsmitteln und Medikamenten; Aufladen von Mobiltelefonen, um in Verbindung zu bleiben; Haushalte und Schulen nachts beleuchten; lokale Unternehmen anzutreiben.

Derzeit leben in Afrika 590 Millionen Menschen ohne Zugang zu Elektrizität, die Mehrheit davon in ländlichen Gebieten. Diese Bereiche laufen Gefahr, noch weiter zurückgelassen zu werden.

Diejenigen, die Zugang haben, verlassen sich oft auf umweltschädliche, unzuverlässige und teure dieselbetriebene Generatoren. Solarbetriebene Mini-Netze könnten die Antwort auf ländlichen Zugang und schmutzige Energie sein. Mini-Netze für erneuerbare Energien eignen sich gut für kleine, abgelegene Gemeinden und können jetzt die billigere und umweltfreundlichere Option für die ländliche Elektrifizierung sein.

Aber so einfach ist das nicht. Es gibt keinen einheitlichen Ansatz, der in jedem afrikanischen Land funktioniert, geschweige denn in jeder kleinen Gemeinde.

Die gute Nachricht ist, dass Regierungen, Geber und der Privatsektor Peer-to-Peer-Lernnetzwerke wie die Africa Mini-Grids Community of Practice eingerichtet haben, um dieses Problem anzugehen. Ich habe kürzlich an einem ihrer Workshops in Abuja, Nigeria teilgenommen, um mehr zu erfahren.

Ich war davon überzeugt, dass eine Ausweitung der ländlichen Elektrifizierung absolut möglich ist. Wir müssen nur viel besser darin werden, die Geschichte darüber zu erzählen, wie Menschen die unbestrittenen Herausforderungen bewältigen.

In diesem Sinne ist hier die Mini-Grid-Geschichte.

Was sind Mini-Grids?

Die Stromversorgung der ländlichen Bevölkerung kann auf drei Arten erfolgen: Netzausbau; Standalone-Solaranlagen; und Mini-Grids.

Der Netzausbau funktioniert, indem ein nationales Stromnetz auf Haushalte und Gemeinden ohne Zugang ausgedehnt wird. Der Ausbau des Stromnetzes ist kostengünstig, wenn große, dicht besiedelte Gemeinden in der Nähe des Stromnetzes zusammengeschlossen werden sollen. Die Kosten für den Ausbau steigen jedoch exponentiell, wenn die Bevölkerungsdichte abnimmt.

Für diejenigen, die in den entlegensten Gegenden leben, können autonome Solarsysteme, die unabhängig vom Stromnetz arbeiten, den Strombedarf decken, z. B. das Aufladen von Telefonen und das Beleuchten. Sie haben jedoch möglicherweise Probleme mit größeren Stromverbrauchern, z. B. der Stromversorgung von Maschinen und landwirtschaftlichen Geräten.

Mini-Grids arbeiten in einem Raum zwischen den beiden; Wenn die Bevölkerung für einen Netzausbau zu klein oder zu weit entfernt ist und eigenständige Solarsysteme für einen größeren Strombedarf nicht geeignet sind.

Im Wesentlichen sind Mini-Netze unabhängige, dezentrale Stromnetze, die unabhängig von einem nationalen Netz funktionieren können.

Das Mininetz in Bisanti, Nigeria, liefert genug Strom, um über 340 Haushalte mit Strom zu versorgen. Foto: Geraint Hill, 2018

Erneuerbare Mini-Grids sind billiger und umweltfreundlicher als je zuvor

Da sie nicht an ein Hauptnetz angeschlossen sind, erzeugen Mini-Netze nur Strom für den lokalen Verbrauch. Diese lokale Natur von Mini-Grids ermöglicht es Entwicklern, den Energiebedarf einer Gemeinde besser zu verfolgen und zu verstehen, sodass die Stromversorgung der Nachfrage entsprechen kann. Mini-Netze vermeiden auch das Problem von Stromausfällen aus dem Hauptnetz und stellen theoretisch eine weniger intermittierende Stromversorgung sicher.

Eine zuverlässigere Stromversorgung ermöglicht es Unternehmen, später offen zu bleiben und sich schneller zu entwickeln, Kliniken, um sicherere Kühlhäuser zu unterhalten, und Haushalte, Kühlschränke, Ventilatoren und Telefone mit Strom zu versorgen. Tatsächlich deuten Untersuchungen darauf hin, dass die "Hauptgeschichte, die über die Auswirkungen von Elektrizität zu erzählen ist, nicht die Beleuchtung, sondern die Kommunikation: Fernsehen, Mobiltelefone und das Internet".

In Bisanti, Nigeria, hat der private Mini-Grid-Entwickler Green Village Energy ein Mini-Grid mit 126 Solarmodulen gebaut, das ausreicht, um 340 Haushalte in der Region mit Strom zu versorgen. Das Mini-Grid versorgt auch kleine Unternehmen, eine Schule und eine Gesundheitsklinik.

Vor den Lichtern war der Ort sehr dunkel und wir hatten keine Lichter oder Kühlschränke. Das Leben war damals schwierig. Jetzt, wo wir Licht haben, haben wir aufgehört, Kerzen zu benutzen. Wir haben jetzt Kühlschränke für kalte Getränke. Es treibt auch Lichter an, damit Kinder in der Nacht spielen können und einige zur Nachtschule gehen. Es hat unser Leben verändert.

- Community-Mitglied Bisanti

Ein Community-Mitglied erklärt, wie das Leben vor und nach der Ankunft des Mini-Grids in Bisanti, Nigeria, war. Foto: Geraint Hill, 2018

Als afrikanische Regierungen in den 1960er Jahren mit dem Bau von Mini-Netzen begannen, waren Dieselgeneratoren die beliebteste Energiequelle - sie ließen sich relativ einfach betreiben und die Solartechnologie steckte noch in den Kinderschuhen. Die Regierungen verfügten über das vorhandene Wissen über die Dieselinfrastruktur, und die Mini-Grid-Entwickler verfügten über genügend Erfahrung, um Mini-Grids schnell und effektiv skalieren zu können.

Seitdem haben Solarmodule in Afrika eine Revolution durchgemacht und zwischen 2009 und 2015 sind die Preise für Solarmodule um 80% gefallen. Solarbetriebene Mini-Netze sind heutzutage im Vergleich zu dieselbetriebenen Netzen oft kostengünstiger und bieten den Regierungen die Möglichkeit, die CO2-Emissionen drastisch zu reduzieren, und den Haushalten die Aussicht auf sauberere Luft.

Die Umstellung dieselbetriebener Mini-Netze auf Solarenergie - ein Verfahren, das als Technologiewechsel bezeichnet wird - könnte zu jährlichen globalen CO2-Einsparungen von bis zu 470 Millionen Tonnen führen, was in etwa den jährlichen CO2-Emissionen Brasiliens entspricht.

In Kombination mit einer effizienten und umweltverträglichen Batteriespeicherung bieten solare Mini-Netze ein überzeugendes wirtschaftliches Argument für ländliche Gemeinden in Afrika. Nach Angaben der Internationalen Energieagentur sind sie für die künftige ländliche Elektrifizierung in Afrika von wesentlicher Bedeutung.

Was verhindert also, dass dies in der erforderlichen Geschwindigkeit und Größenordnung geschieht?

Hier sind die drei Hauptprobleme - und was die afrikanischen Praxisgemeinschaften tun, um sie anzugehen.

1. Ein Argument für Investitionen aufbauen

Trotz der jüngsten Zusagen zum Ausbau der erneuerbaren Energien in Afrika liegen die zugesagten Investitionen weit unter dem Niveau, das erforderlich ist, um bis 2030 Energie für alle zu erzeugen.

Alexia Kelly, Klimafinanzexpertin und Co-Vorsitzende der Finanzarbeitsgruppe der Global Partnership (LEDS GP) für emissionsarme Entwicklungsstrategien, war an mehreren Sitzungen des Workshops in Abuja beteiligt. Sie erklärte mir, dass:

Letztendlich kommt es auf das Geld an. Wenn also das Geld und die Finanzierung nicht verfügbar sind, wird es für uns sehr schwierig sein, die vielfältigen Vorteile zu erzielen, die Mini-Grids bieten. Die Verwirklichung von SDG 7 - universeller Zugang zu Elektrizität bis 2030 - wird im Wesentlichen durch die Fähigkeit gestützt, Kapitalströme in großem Umfang in diesen Sektor freizuschalten. Wir werden nicht dorthin gelangen, ohne die finanzielle Herausforderung zu lösen.

Mit erneuerbaren Energien betriebene Mini-Grids haben hohe Infrastruktur- und Installationskosten im Voraus, und es ist schwierig, Mittel für Mini-Grids zu finden. Mit begrenzten Budgets für die Elektrifizierung des ländlichen Raums versuchen die Regierungen, diese Investitionslücke mit innovativen öffentlichen, privaten und gemischten Investitionsvereinbarungen zu schließen.

Zu den öffentlichen Finanzinstrumenten können Zuschüsse und Subventionen für Mini-Grid-Projekte gehören. Die Regierungen verwenden Zuschüsse und Subventionen, um die hohen anfänglichen Infrastrukturinvestitionskosten auszugleichen und den Markt für Mini-Grids zu beschleunigen. In Kenia beispielsweise fördert die Regierung private Mini-Grid-Entwickler mit Subventionen, die dann zusätzliche Projektfinanzierungen von Entwicklungsbanken beantragen können.

Wenn sich Regierungen auf die private Finanzierung von Investitionen in Mini-Grids konzentrieren, müssen sie möglicherweise das Risiko für Anleger senken, um eine ausreichende Rendite zu erzielen. Privatanleger können Eigenkapital- oder Fremdkapitalfinanzierungen anbieten. In der Regel hängt die Wahl des Finanzierungsinstruments von der Phase des Mini-Grid-Projekts und dem damit verbundenen Investitionsrisiko ab.

Um die richtige Investitionsvereinbarung zu treffen, müssen die richtigen Richtlinien und Vorschriften eingehalten werden. Für Privatunternehmen besteht daher ein erhebliches Potenzial. Die Regierungen sind jedoch von zentraler Bedeutung, damit Mini-Grids gut funktionieren.

Mitglieder der Africa Mini-Grids Community of Practice aus Cote d'Ivoire bereiten auf einem Workshop in Abuja, Nigeria, eine Sitzung über den Kontext ihrer Mini-Grids-Länder vor. Foto: Geraint Hill, 2018

2. Entscheiden, wer das Mini-Grid bauen, betreiben und warten soll

In der Regel stehen vier Modelle zur Auswahl: ein staatliches Dienstprogramm; ein privater Entwickler; ein gemeinschaftseigenes Programm; oder ein hybrider Ansatz.

Es gibt keinen einheitlichen Ansatz für den Betrieb und die Wartung eines Mini-Grids, und das Modell hängt vom nationalen und manchmal auch vom subnationalen und lokalen Kontext ab.

Was für Ghana funktioniert, ist ein öffentlich geführter Plan zur Einführung eines Mini-Netzes zur Bereitstellung von Energie zu einem einheitlichen Tarif. Nigeria nutzt jedoch eine Reihe privater Entwickler, die Tarife mit Gemeinden aushandeln und unabhängig von der nationalen nigerianischen Behörde für ländliche Elektrifizierung arbeiten.

Ein Mini-Grid-Ingenieur steht vor dem Community-Mini-Grid in Bisanti, Nigeria. Foto: Geraint Hill, 2018

Sowohl öffentliche als auch private Modelle haben Vor- und Nachteile.

Während öffentliche Modelle mit größerer Wahrscheinlichkeit Finanzmittel erhalten und den Verbrauchern einen einheitlichen Tarif anbieten, besteht die Gefahr, dass Gemeinden, die nicht in einen nationalen Elektrifizierungsplan für den ländlichen Raum einbezogen sind, zurückbleiben.

Während private Modelle die Regierungen entlasten und ihnen mehr Zeit geben können, sich auf die Verbesserung des nationalen Netzes zu konzentrieren, können private Entwickler häufig nicht auf staatliche Subventionen zugreifen und kämpfen, um Projekte "bankfähig" zu machen.

Diese Besorgnis über die Bankfähigkeit von Entwicklern des privaten Sektors war ein Thema, das während des gesamten Workshops behandelt wurde:

Mini-Grids sind nach heutigem Stand für den privaten Sektor nicht sehr attraktiv, da die Kapitalrendite länger dauert und Sie einen sehr geringen IRR (Internal Rate of Return) erhalten.

- Hilawe Tesema, ein privater Mini-Grid-Entwickler aus Äthiopien

Aber es gibt Anzeichen für Veränderungen. 2016 kam eine Gruppe privater Mini-Grid-Entwickler zusammen, um die Africa Mini-Grid Developers Association (AMDA) zu gründen, die mit Regierungen, Gebern und Finanziers zusammenarbeitet, um ein fruchtbares Umfeld für Mini-Grids in Afrika zu schaffen.

Derzeit wird eine Datenbasis für Mini-Grids erstellt. Eine globale Bestandsaufnahme der Arten von Finanzierungen, die ein Projekt erzielt, wie produktiv es ist und wem es gehört. Dies ist ein nützliches Instrument für Regierungen, die sich mit den komplexen Betriebs- und Ressourcenproblemen von Mini-Grids befassen möchten.

3. Ausgleich zwischen den Bedürfnissen der Gemeinschaft und den Projektkosten

Entwickler und Versorgungsunternehmen müssen zunächst abschätzen, inwieweit die Haushalte in der Lage und bereit sind, für ihre Energie zu zahlen, und wie viel Energie sie verbrauchen, bevor sie ein Grundstück bauen. Für private Entwickler müssen die Tarife auch Gewinne abwerfen. Daher ist es wichtig, sich mit den Communities in Verbindung zu setzen, bevor Sie einen Preisplan festlegen.

Ruchi Soni, Energy Access Manager bei der UN Foundation, erklärte mir, warum das Engagement der Community so wichtig ist:

Das Engagement der Gemeinschaft ist im Wesentlichen das Herzstück des gesamten [Mini-Grid-] Prozesses. Der Privatsektor muss sich täglich mit Gemeinden und Einheimischen austauschen, um zu verstehen, warum sie Mini-Grids überhaupt wollen und wie sie ihre Anwendungen nutzen wollen.

Ein Mann fährt mit dem Motorrad durch das Dorf Bisanti im nigerianischen Bundesstaat Nigeria. Foto: Charlie Zajicek, 2018

Die nigerianische Agentur für ländliche Elektrifizierung behandelt Geschlecht zunehmend als eine Schlüsselpriorität in der ländlichen Elektrifizierung, und viele der Unternehmen in Bisanti werden von Frauen geführt. Rhoda Mando, stellvertretende Direktorin für Geschäftsentwicklung und Gender Mainstreaming bei der Nigerian Rural Electrification Agency, sagte mir:

Frauen müssen in die Governance-Struktur, die Entscheidungsstruktur und das Bewusstsein in allen Bereichen einbezogen werden. Die meiste Zeit, wenn Menschen in Gemeinschaften Bewusstsein schaffen, konzentrieren sie sich nur auf die Männer. Was wir sagen, ist, sich auch auf die Frauen zu konzentrieren - sie sind die Endanwender. Sobald Sie eine Frau befähigen, haben Sie eine Nation befähigt.

Wenn Mini-Grids wie das, das ich in Bisanti gesehen habe, richtig entworfen und implementiert wurden, haben sie wirklich die Kraft, das Leben der Menschen zu verändern, aber es ist nicht einfach, dieses Ziel zu erreichen.

Eine Gelegenheit für afrikanische Regierungen, den Weg zu weisen

Mit erneuerbaren Energien betriebene Mini-Netze sind sowohl für die Erfüllung der Elektrifizierungsbedürfnisse des ländlichen Raums als auch für die Emissionsminderungsziele in Afrika von wesentlicher Bedeutung. Sie sind jedoch nach wie vor unterfinanziert und nicht ausreichend abgesichert, um das SDG 7 zu erreichen.

Damit Mini-Netze wirtschaftlich sind, sollten die Regierungen sie in nationale Elektrifizierungspläne integrieren, ein kohärentes Umfeld schaffen und von anderen Ländern lernen, was funktioniert. Initiativen wie die Africa Mini-Grids Community of Practice bieten wichtige Räume für den Erfahrungsaustausch.

Mit weniger vorhandener Infrastruktur in ländlichen Gebieten als in jeder anderen Region haben afrikanische Regierungen jetzt die Möglichkeit, eine Vorreiterrolle zu übernehmen und zu zeigen, dass solare Mini-Netze sauberere, billigere und integrativere ländliche Energie liefern können.

Rhoda Mando und Abbas AbdulRafiu, Mitglieder der Africa Mini-Grids Community of Practice, vergleichen Notizen beim Workshop 2018 in Abuja, Nigeria. Foto: Geraint Hill, 2018




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