Amazonissa yli 3 miljoonaa ihmistä palvelee eristettyjä miniverkkoja. Sadat miniverkot, joita syöttävät itsenäisten sähköntuottajien (IPP) ja julkisten sähkölaitosten ylläpitämät dieselgeneraattorit Amazonin alueella, käyttävät valtion tukea, joka kattaa 100 prosenttia polttoainekustannuksista. Melko usein kuluu yli litra dieseliä kuljetettaessa diesellitraa näille syrjäisille ja vaikeapääsyisille alueille. Pelkästään vuonna 2023 tuetun dieselin polttaminen Amazonin miniverkoissa aiheuttaa päästöjä 1,6 MtCO2eq, jonka polttoainekustannukset ovat 2,5 miljardia dollaria, jonka kaikki brasilialaiset jakavat polttoaineenkulutustilin kautta. Sähkön saanti riippuu dieselin toimittamisen logistiikasta, joka kuivuuden aikana voi katketa, jolloin tietyillä paikkakunnilla diesellaitoksilla on oltava suuret polttoainesäiliöt. Lisäksi monet paikat, joilta pääsee hiekkatielle, kärsivät vaikeuksista sadekauden aikana, mikä vaatii suurempia polttoainevarastoja, kuten alla olevassa Oiapoquen kaupungissa, jonka varastokapasiteetti on 1,5 miljoonaa litraa polttoainetta ja 45 päivän autonomia. .
Viime vuosikymmeninä yritykset vähentää dieseltuotannon osallistumista joenvarsilla ja eristyneissä Amazonin kylissä ja kaupungeissa eivät ole onnistuneet. IPP:t pitävät mieluummin kiinni dieselgeneraattoreista, jotka he tuntevat niin hyvin, kätevän suojan alla, joka on suunniteltu vuosikymmeniä sitten energian saatavuuden, energiavarmuuden ja palvelun luotettavuuden takaamiseksi. Sillä välin monet uusiutuvan energian teknologiat (RET) ovat kokeneet hinnanalennuksia ja vakiinnuttaneet asemansa luotettavuudessa ja paikallisesti saatavilla olevien luonnonvarojen käytössä. Tässä yhteydessä RET:t, kuten biomassa, aurinko ja tuuli, on arvioitu auttamaan Amazonin energian siirtymisessä, ja kattava analyysi esitetään tässä.
Biomassa:vain pienemmällä osalla eristetyissä järjestelmissä olevista yhteisöistä on riittävästi kapasiteettia tuottaa energiaa biomassatuotannon avulla alueen tärkeimpien viljelykasvien, mukaan lukien maniokki, açaí, maissi, banaani ja bataatti, jäännösten avulla. Energiantuotanto polttamalla puutähteitä, jotka saadaan sahoilta, joilla on kestävä hoitosuunnitelma ja tuotteelle kansainvälinen sertifiointi, on alueella harvinaista, jota löytyy vain yhdeltä Amazonin alueella toimivalta paikkakunnalta (Itacoatiara – AM) (www. itacoatiara.com.br).
Tuuli:Amazonin alueella on alhainen keskimääräinen vuotuinen tuulennopeus (alle 4 m/s), mikä yhdistettynä näiden eristyneiden yhteisöjen vaikeaan saavutettavuuteen ja mittakaavan puutteeseen tekee tuulienergian tuotannosta alueella kilpailukykyisen.
Aurinkosähkö:Auringon säteilyresurssit ovat runsaat ja jakautuvat tasaisesti kaikkialle Amazoniin; Keskimääräinen vuotuinen globaali horisontaalinen säteily on yli 1700 kWh/m2.vuosi. Aurinkoenergia on modulaarinen ratkaisu, joka on helppo asentaa ja vähän huoltoa vaativa, mutta tekniikalla on tärkeä haittapuoli, suuren alueen tarve. Aurinkovoimaloiden toteuttamiseksi Amazonissa on kolme vaihtoehtoa: i) keskitetyt, maahan asennetut aurinkosähkölaitokset, ii) kelluvat aurinkosähkölaitokset ja iii) pienet hajautetut aurinkosähköjärjestelmät (katto- tai maaperä, mukaan lukien maatalousvoimalat).
Laaja-alainen, keskitetty maahan asennettava vaihtoehto on tärkeä rajoite, joka on sopivien alueiden saatavuus pinta-intensiivisten aurinkosähkövoimaloiden asentamiseen ilman metsän tukahduttamista. Amazonin sademetsä on erittäin tiheää korkeita puita, ja tämä on tämän teknisen ratkaisun suurin pullonkaula, koska monilla paikkakunnilla ei ole tässä suuruusluokkaa selkeitä alueita. Agrivoltaicsilla voi olla tässä tärkeä rooli, kun se yhdistää aurinkosähkön tuotannon ja kestävän maankäytön.
Kelluvat aurinkosähköjärjestelmät, jotka voitaisiin asentaa joen rannoille, joiden lähellä sijaitsee suuri osa eristyneistä yhteisöistä, ovat toinen vaihtoehto. Kelluvaa aurinkosähköä käytetään laajalti paikoissa, joissa väestötiheys on suuri ja maa-alueiden, kuten Singaporen ja Japanin, saatavuus on heikko, ja se asennetaan tyypillisesti järviin tai altaisiin, tyynessä vedessä, jossa veden liike liittyy vain paikalliseen tuuleen. Kelluvien aurinkosähköjärjestelmien asentamisen tekninen kannattavuus nopeavirtaisten Amazon-jokien varrelle kohtaa suurta vastustusta ja skeptisyyttä tärkeimpien ja kokeneiden kelluvien järjestelmien valmistajien keskuudessa.
Kolmas vaihtoehto aurinkosähkön tuotantoon on hajautettu kattoratkaisu, jota käytetään niin yleisesti kaupunkialueilla, ja Brasilian yhteenliitetyssä energianjakelujärjestelmässä toimii yli 2 miljoonaa laitteistoa. Brasilian kansallisen avaruustutkimusinstituutin (INPE) tekemät analyysit osoittavat, että näissä eristyneissä yhteisöissä olevien kattojen määrä voi taata korkean prosenttiosuuden näille eristetyille järjestelmille. Vaihtoehto sisältää myös tärkeitä sosiaalisia näkökohtia, koska aurinkosähkön integrointi useisiin järjestelmiin vaatisi huomattavan paljon paikallista työvoimaa asennukseen ja myöhempään huoltoon.
Tyypillinen asunto näissä pienituloisissa yhteisöissä käyttää edullisia kuitusementtikattotiilejä, jotka on asennettu hauraille puurakenteille, jotka eivät kestä 20-25 kg/m2tyypillisen aurinkosähkömoduulin ja kattosähköissä käytetyn alumiinirakenteen aiheuttama lisäkuormitus. Yksi Brasilian suurimmista kuitusementtikattotiilien valmistajista on kehittänyt kuitusementtikattotiilet kattojen PV-integraation mahdollistamiseksi näissä olosuhteissa, ja ne ovat viimeisessä vaiheessa kestävyys- ja luotettavuustestauksensa Universidade Federal de -aurinkoenergialaboratoriossa. Santa Catarina. 1/6 leikattujen aurinkokennojen raitojen lisäpaino lopullisessa kattotiilessä on mitätön, ja useiden näiden aurinkokennojen vaihtaminen olemassa oleviin kattoihin on yksinkertaista. Odotetut kustannukset ovat perinteisen kattosähköjärjestelmän alapuolella, mutta skaalaus on tarpeen, jotta aurinkokennoja voidaan saada kilpailukykyisin kustannuksin.
Tässä Amazonin eristetyissä järjestelmissä tapahtuvan kestävän ja joustavan energiasiirtymän skenaarioiden arvioinnissa osa aurinkosähkögeneraattoreista olisi asennettava keskitetysti, jotta voidaan taata korkean suorituskyvyn, käytettävyyden ja luotettavuuden keskitetty järjestelmä ilman lisämetsien raivaamista. toinen merkittävä osa generaattoreista tulisi asentaa kattojen päälle ja maatalouden sähköjärjestelmiin.
Tekijät: Prof. Andrew Blakers /ANU) & Prof. Ricardo Rüther (UFSC).
