Az Amazonasban több mint 3 millió embert szolgálnak ki elszigetelt minihálózatok. Az Amazonas régióban működő független áramtermelők (IPP) és közüzemi szolgáltatók által üzemeltetett dízelgenerátorokkal táplált több száz minigrid az üzemanyagköltségek 100 százalékát fedező állami támogatást veszi igénybe. Gyakran előfordul, hogy egy liter gázolajat ezekre a távoli és nehezen megközelíthető területekre szállítanak több mint egy liter gázolaj. Csak 2023-ban a támogatott gázolaj elégetése az Amazon minihálózatokon 1,6 millió tonna CO kibocsátást eredményez.2ekv., 2,5 milliárd dollár üzemanyagköltséggel, amelyen az összes brazil osztozik az üzemanyag-fogyasztási számlán keresztül. A villamosenergia-ellátás a gázolajellátás logisztikájától függ, ami aszályos időszakban megszakadhat, ami megköveteli, hogy a dízel üzemek bizonyos helyeken nagy üzemanyagtároló tartályokkal rendelkezzenek. Ezen túlmenően sok földúton megközelíthető hely nehézségekbe ütközik az esős évszakban, ami nagyobb üzemanyag-készletet igényel, mint az alábbiakban látható Oiapoque városának esete, amely 1,5 millió liter üzemanyag-tároló kapacitással és 45 napos autonómiával rendelkezik. .
Az elmúlt évtizedekben nem jártak sikerrel a folyóparti és elszigetelt Amazonas falvak és városok dízeltermelésének csökkentésére tett kísérletek. Az IPP-k inkább ragaszkodnak az általuk oly jól ismert dízelgenerátorokhoz, a sok évtizeddel ezelőtt kialakított támogatások kényelmes oltalmába, hogy biztosítsák az energiahozzáférést, az energiabiztonságot és a szolgáltatás megbízhatóságát. Időközben számos megújuló energiatechnológia (RET) árcsökkenést szenvedett el, és megállapodott a megbízhatóság és a helyben elérhető természeti erőforrások felhasználása terén. Ebben az összefüggésben az olyan RET-eket, mint a biomassza, a napenergia és a szél, értékelték az Amazon Energy Transition elősegítése érdekében, és itt egy átfogó elemzést mutatunk be.
Biomassza:csak az elszigetelt rendszerekben élő közösségek kisebb része rendelkezik elegendő kapacitással ahhoz, hogy biomassza-termeléssel energiát állítson elő a régió fő növényeinek maradványaiból, köztük a maniókából, açaí-ból, kukoricából, banánból és édesburgonyából. Fenntartható gazdálkodási tervvel és termékük nemzetközi tanúsítvánnyal rendelkező fűrészüzemekből nyert famaradványok elégetésével történő energiatermelés ritka jelenség a régióban, amely csak egy Amazonas telephelyen (Itacoatiara – AM) található (www. itacoatiara.com.br).
Szél:Az Amazonas régióban alacsony az átlagos éves szélsebesség (kevesebb, mint 4 m/s), ami az elszigetelt közösségek nehéz megközelíthetőségével és mérethiányával párosulva a szélenergia-termelést nem versenyképessé teszi a régióban.
Fotovoltaik:A napsugárzás forrása bőséges és egyenletesen oszlik el az egész Amazonason; az átlagos éves globális horizontális besugárzás meghaladja az 1700 kWh/m-t2.év. A napenergia egy könnyen telepíthető és kevés karbantartást igénylő moduláris megoldás, de a technológiának van egy fontos hátulütője, a nagy területigény. A napelemes erőművek Amazonon belüli megvalósítására három lehetőség kínálkozik: i) központosított, földre szerelt fotovoltaikus erőművek, ii) lebegő napelemes erőművek és iii) kisméretű, elosztott fotovoltaikus rendszerek (tetőtéri vagy földi, beleértve a mezőgazdasági elemeket is).
A nagy területű, központosított, földre szerelt lehetőség egy fontos korlátba ütközik, amely a nagy területigényű napelemes erőművek telepítéséhez megfelelő területek rendelkezésre állása további erdőelnyomás nélkül. Az Amazonas esőerdője nagyon sűrű magas fákkal, és ez a fő szűk keresztmetszete ennek a műszaki megoldásnak, mivel sok helyen nincsenek tiszta területek ebben a nagyságrendben. Az agrivoltaics fontos szerepet játszhat itt, összekapcsolva a fotovoltaikus energiatermelést és a fenntartható földhasználatot.
Egy másik lehetőség az úszó fotovoltaikus rendszerek, amelyeket a folyópartokra lehetne telepíteni, amelyek közelében az elszigetelt közösségek jó része található. Az úszó PV-t széles körben használják olyan helyeken, ahol nagy a demográfiai sűrűség és alacsony a rendelkezésre álló szárazföldi területek, mint például Szingapúr és Japán, és jellemzően tavakra vagy tározókra, állóvizű helyekre telepítik, ahol a vízmozgás csak a helyi szélhez kapcsolódik. Az úszó napelemes rendszerek telepítésének műszaki életképessége a gyors áramlatú Amazonas folyók mentén nagy ellenállással és szkepticizmussal szembesül az úszó rendszerek fő és legtapasztaltabb gyártói részéről.
A PV-termelés harmadik lehetősége a tetőtéri elosztott megoldás, amelyet oly gyakran alkalmaznak a városi területeken, és több mint 2 millió létesítmény működik a brazil összekapcsolt energiaelosztó rendszerben. A Brazil Nemzeti Űrkutatási Intézet (INPE) által végzett elemzések azt mutatják, hogy ezekben az elszigetelt közösségekben a meglévő tetők száma garantálhatja ezeknek az elszigetelt rendszereknek a szolgáltatás magas százalékát. A lehetőség fontos társadalmi szempontokat is felmutat, mivel a napelemes integráláshoz számos rendszerbe jelentős helyi munkaerőre lenne szükség a telepítéshez és az azt követő karbantartáshoz.
Ezekben az alacsony jövedelmű közösségekben a tipikus lakóépületek alacsony költségű szálcement tetőcserepeket használnak, olyan törékeny faszerkezetekre szerelve, amelyek nem bírják a 20-25 kg/m.2a tetőtéri napelemekben használt tipikus PV modul plusz alumínium szerkezet által kifejtett további terhelés. Annak érdekében, hogy ilyen körülmények között is lehetővé váljon a tetőtéri napelemes integráció, a szálcement napelemes tetőcserepeket Brazília egyik legnagyobb szálcement tetőcserép-gyártója fejlesztette ki, és az Universidade Federal de Solar Energy Laboratory tartóssági és megbízhatósági tesztelésének végső szakaszában vannak. Santa Catarina. Az 1/6-os vágott napelemek csíkjainak további súlya a végső tetőcserepeken elhanyagolható, és számos ilyen napelem cserep cseréje a meglévő tetőkön egyszerű. A várható költségek alatta maradnak a hagyományos tetőtéri napelemes rendszernek, de növelni kell a PV cellákat versenyképes áron.
Az Amazonas izolált rendszereiben a fenntartható és rugalmas energiaátállás forgatókönyveinek értékelése során a fotovoltaikus generátorok egy részét központilag kell telepíteni annak érdekében, hogy a nagy teljesítményű, rendelkezésre álló és megbízható központi rendszer garantálható legyen további erdőterületek kiirtása nélkül. a generátorok másik jelentős részét háztetőkre elosztva és agrárvoltaikus rendszerekbe kell telepíteni.
Szerzők: Prof. Andrew Blakers /ANU) és Prof. Ricardo Rüther (UFSC).
