节省数十亿美元 分布式电网助力非洲公用事业

撒哈拉以南非洲地区的国有电力公司将受益于私营部门分布式业务模式，将电网扩展到无电区，或进行关键升级 - 而不会进一步扩大负债。

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

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服务的义务，为其服务范围内的所有客户提供服务，并保证升级和维护。

相比之下(尽管有一些例外)，撒哈拉以南非洲地区的对应机构要么不受监管，要么不一定有义务提供普遍服务，存在严重的成本回收问题，无法承受履行义务的责任，或者面临非强制性的或无资金支持的维护及拓展新客户的任务。

致力于撒哈拉以南非洲地区电力发展的非政府组织Power for All在其“无电区电力接入计划追踪”报告显示，只有不到30%的撒哈拉以南非洲国家提出了农村电气化目标。

但即使对积极尝试连接农村客户的公用事业公司而言，除了现有的系统可靠性问题和线路损失率之外，配电的最后一英里和农村电网敷设也非常困难且昂贵。

简而言之，他们要么没有面对，要么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6亿潜在客户仍生活在黑暗之中，其中也包括生活在现有电网之下基础设施下的1.1亿人，他们也没有享受到电力服务。

财政问题

部分问题是，除两家公用电力公司外，所有撒哈拉以南非洲地区的电力公司，其资本/运营支出与收到的现金之间都存在准财政赤字。

这些赤字可能是由于非成本反映的电价结构，显著的系统表现不佳和线路损失、偷电、客户付款拖欠、腐败或一般管理不善等。在整个大陆，公用事业赤字平均 为每千瓦时0.12美元，最高可达每千瓦时0.49美元。

撒哈拉以南非洲的电网扩建项目每兆瓦/公里可能花费高达550万美元

资料来源：GTM研究所和Power for All

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。全球GTM研究 - 撒哈拉以南非洲地区正在进行的电网扩建项目的快照显示，这些项目的单位成本平均超过100万美元/兆瓦 - 公里(1千米距离内传输1兆瓦电力的成本)，平均需要五年才能完成。

泛泛的规划，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至2014年电网扩建和电力项目的分析发现，平均每个住宅的接入成本为2,500美元，需要9年时间才能实现。其他研究也有类似的发现(坦桑尼亚每个连接2300美元)。

即使这些项目已经完成，客户也会遇到问题 - 包括高接入费用，平均单相连接136美元，通常是平均月收入的两倍以上，这意味着即使是精心策划和必要的电网扩建项目也往往注定是无利可图的，更不用说农村电网扩建项目，边际成本高，用户过于分散。

连接费用昂贵

来源：世界银行，2016

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着增加公用事业的客户群。

世界银行的一项研究调查了6种不同的财政赤字与撒哈拉以南非洲国家的国内生产总值，接入率率和贫困差距，并没有发现统计上的相关性，认为“几乎没有迹象表明准财政赤字与接入率相关“公众对电网扩建的投资并不是在非洲扩大能源使用或享受经济利益的有效模式。

肯尼亚电力和照明公司(KPLC)的案例明确证实传统电网扩建项目和提供更多服务仍面临巨大挑战，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网。2015年，KPLC启动了价值1.5亿美元的最后一英里连接项目，该项目扩展了全国的低压配电网络，并推出了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，该项目发生严重的成本超支，并夸大和误报新的连接数。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支付，即使提供补贴价格。

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了压力，使成本回收和可靠性面临严重风险。事实上，KPLC现在卷入了高等法院的一个悬而未决的案件，涉及公众对充值，退款和错误估计的客户账单。

分散的公用事业商业模式

新兴的市场化电力公司需要了解数字化、低碳和去中心化技术(译注：不是区块链)对他们的电气化战略的影响。在许多服务领域，他们根本无法忽略这些变化，因为私人即付即用型太阳能家庭系统的渗透已经在有针对性的客户扩展战略中取得了进展。

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英里的消费者，并创造了一个十亿美元的行业，能够满足最后一英里的需求。例如，小型电网可以用500至1,000美元为每个连接的客户提供服务，大约为电网扩展平均成本的三分之一至一半。

坦桑尼亚政府估计，大约一半的农村人口可能会选择分散式选项，如微型电网，这种更具成本效益的服务。同样，国际能源数IEA发现分散式可再生能源为撒哈拉以南非洲地区所需的四分之三的额外电力连接提供最低成本的解决方案。

因此，未来在撒哈拉以南非洲的电力公司将需要一套创新的、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，并向财务可持续发展的未来过渡。

Utility concessions(电力特许经营)是公私协议-往往竞争性招标-即允许私人公司获得的政府合作或监督下提供服务。这些伙伴关系是利用私人资本的一种手段，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，这通常需要将补贴，成本分摊协议，贷款担保和设计良好的电价制度结合起来。改善能源使用的公私营电网特许经营，成功地提高了喀麦隆(ENEO)，乌干达(Umeme)和加蓬(SEEG)的供电覆盖率，并且也用于科特迪瓦(CIE)，已经看到显著的改善。当然，对于更具前瞻性的公用事业公司而言，特许经营权模式也可以用于创建受控的微型电网甚至太阳能家庭系统市场，但迄今为止这一领域的成功的概念证明POC是有限的。

Distribution franchising(配电特许经营)可以类似地在电网末端建立配电网络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，在印度十二个邦中取得积极成果，但在2012-2013年缩减，部分原因是国有配电公司的反对。

取决于当地负责抄表、计费和新用户接入的团队，配电特许经营模式已被证明可以提高配网公司的收入可持续性，减少客户不满和窃电行为，并增加新客户注册。

根据Power for All的说法，农村微型公用事业部署的分布式能源解决方案 “电网互操作，同时提供更加灵活，以客户为中心和灵活的电力供应”，这更加合理，来自主要私人能源公司在奥里萨邦的邦公用事业取得初步成功，证明了这种机制的有效性。

Rural electricity cooperatives(农村电力合作社)通常是发电和配电基础设施孤岛系统 - 当电网覆盖时，再与国家电网连接 - 由农村用户独立拥有的供电系统。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年罗斯福总统新政下在美国通过的农村电气化法案率先推出。它目前不受非洲公用事业机构的欢迎。布基纳法索是该地区少数几个接受合作社模式的国家之一，至少有93家合作社由国家公用事业公司Sonabel授权管理其当地配电网络，尽管迄今为止他们的表现令人失望。

尽管在过去十年中有一半以上与国家电网相连，但大多数布基纳法索的合作社在经济上不具可持续性，并且依赖于国家电力发展基金的定期供资和补贴，该基金通过Sonabel的大宗电力销售交叉补贴征收。这些补贴主要用于购买柴油。

更有问题的是，当应该有利可图的联系不能弥补自己的成本时，交叉补贴根本不起作用(Sonabel目前预计准财政赤字为0.11美元/千瓦时)。尽管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，特别是使用太阳能的微型电网运营成本。

Regulatory frameworks for micro-utilities and distributed energy service companies(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迷你电网时预先确定电价至关重要。

如果没有这种确定性政策，微型公用事业公司和DESCO公司将面临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叉补贴机制，电价设定和微网规模定义的最佳做法的经验教训。在没有这些信号政策(如加纳)的市场中，除非豁免，否则国家电价适用于微型电网发展，几乎可以肯定无法实现成本回收，并且保持项目资本的平衡。

与坦桑尼亚的Tanesco一样，公共事业决策者与DESCO公共事业共同开发时，DESCO政策可以为在国营公共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，小型电网开发商将与国有电力公司进行不可预测的竞争。

创新和整合

撒哈拉沙漠以南非洲地区公用事业部门不能仅仅关注于公共基础设施投资，是时候考虑可再生能源分散化部署，来进行综合电气化规划，从而发展他们普遍能源服务的方法。一方面是需要解决财政赤字，另一方面是通过转向分散的商业模式，如电网特许经营、配电特许经营，合作社以及DESCO政策，这可以让私人资本逐步缩小赤字差距，降低撒哈拉以南非洲公用事业公司的债务。

制定透明和全面的主电网扩展计划，使DESCO能够清楚地了解其市场形态和规模以及长期风险至关重要。摩洛哥的国家公用事业公司(ONE)的领导层为电气化合作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，但目前不到百分之一的受益者来自发展中国家，而且他们所获得的电力投资也不到全球总投资的1%。仍然需要做大量的工作来推动该行业的投资，并提高消费者对这些技术的支付能力。

撒哈拉以南非洲电力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仍然非常必要，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，它有效地平衡了成本、进度、可靠性和低碳多方面诉求;同时还需注意到，随着时间的推移、人口动态和负荷增长的变化，分布式技术同时提高系统的弹性。

电网扩展从来不是“性感魅惑”的，并没有完美的解决方案提供完全可靠的电力接入，但正确的做法首先应该是大量削减电力公司的赤字，这是面向未来的必要步骤。