由于可再生能源在一个地区的能源结构中占有较大的份额，管理电网可能成为一项挑战。然而，如果方法得当，太阳能和电池实际上可以支持弹性电网。这是美国智库落基山研究所 (RMI) 领导的一个项目的前提。
由于许多撒哈拉以南非洲国家的公用事业深陷债务泥潭，无法为重要的基础设施升级提供资金，传统观点认为，廉价的现场太阳能将为大型、集中、通常为国有的发电和配电模式敲响丧钟。
然而，马绍尔群岛共和国和位于尼日利亚拉各斯的商业和工业太阳能安装商 Daystar Power 制定了一种方法，据说这种方法可以让太阳能和电力公司合作，在升级电网的同时部署更多的光伏发电。
其想法是，包括 Daystar 在内的太阳能安装商支付适度的电网升级费用，以便将 C&I 能源用户纳入电网，并受益于更可靠的电力供应。
该项目正在尼日利亚试点，由于该国柴油价格飙升，公用事业公司可以收取足够的溢价来偿还太阳能公司电网升级的费用，同时还能为客户节省开支，并提供更可靠的电力供应。太阳能将由工商业客户在现场生产和消费，电网将在太阳能发电时段以外充当供应商，并由电池储能和柴油提供支持。
雄心勃勃
2024 年 3 月，Daystar 和 RMI 表示，他们已经确定了 20 家可能受益的公司，其中第一家可能在 2024 年获得清洁能源，而尼日利亚全国范围内推广的一项计划可能会在 2030 年之前部署 3.3 吉瓦的新太阳能发电容量。
《光伏》杂志采访了 Daystar Power 以及参与其中的三家公用事业公司之一的代表，询问他们提议的“三赢”方案是否能为陷入困境的电力公司带来希望。
关于该计划预计新增多少柴油发电量的问题，Daystar 和 RMI 发布的新闻稿中提到了“从柴油发电机过渡到配备备用电池存储的公用事业太阳能系统”，只是在最后简短提到将继续使用备用柴油发电机。
这份长达 157 页的完整研究报告由马绍尔群岛研究所编写，并由促进美国海外商业利益的美国贸易发展署 (USTDA) 资助，详细说明了需要多少柴油容量才能确保非太阳能发电时段的充足电力供应。
该计划的首批 20 家公司将获得 14 兆瓦的柴油发电机容量，除一家公司外，其余公司都将部署新设备，这些设备可能来自美国的卡特彼勒和康明斯。相比之下，新太阳能发电量为 27.2 兆瓦，铅酸电池系统为 20.2 兆瓦时。
按 RMI 预计到 2030 年安装的 3.3 吉瓦新太阳能发电量计算，公用事业主导的方法可能涉及 1.7 吉瓦的新增发电量，其中大部分是新柴油发电机组的发电量。
柴油依赖
Daystar 尼日利亚和加纳国家负责人维克多·埃森沃科 (Victor Ezenwoko) 表示：“在尼日利亚——我不代表整个非洲——我们非常依赖柴油。发电机的规模必须足够大，以便在其他一切都失败时可以介入。这并不意味着你总是会使用它，而太阳能则会尽可能多地每天使用。例如，一些企业(在新系统下)可能会每天使用发电机 6 小时，甚至 2 小时，而不是现在的 24 小时。”
随着 Daystar 于 2022 年被石油巨头壳牌收购，人们很容易对柴油在拟议的混合发电系统中的作用持怀疑态度——尤其是因为壳牌在尼日利亚将其海上原油提炼成柴油，同时试图将其陆上业务出售给当地买家，这笔交易的价值可能达到约 24 亿美元。
阿布贾电力配送公司(AEDC)分布式能源资源负责人 Omosede Imohe 支持 Ezenwoko 的观点，他指出，设想的太阳能、电池储能与柴油的比例是依赖化石燃料的尼日利亚的典型比例。
她说，“柴油现在太贵了，以至于运营商都不想启动 [发电机]……电网太不稳定了，没有备用发电机是不行的。如果一切顺利，那台柴油发电机每个月只能运行几个小时。我们的项目需要这么多柴油的唯一原因是电网太不稳定了。”
伊莫赫建议，无法获得可靠电力的人们不应该因为担心该计划的发电机组元素而继续受苦，“随着时间的推移，该项目的柴油元素应该会大大减少。”
主要关注点
壳牌公司长期以来一直是尼日利亚石油行业的主要参与者，而伊莫赫(其工作部分资金由落基山脉研究所提供)很快指出，由公用事业公司主导的工商业太阳能部署方式不会只让 Daystar 受益，几家规模较小的开发商也参与其中。
“这只是一种为[我们的运营]提供资金的创新方式，”她说。“几十年来，电网一直投资不足，部分原因是政府不希望电价反映市场成本。自从[电力公司]私有化以来，电价就没有反映成本。”
为了缓解这种合作方式可能使私营公司对以前由国有企业经营的公用事业公司产生影响的担忧(政府仍持有 AEDC 40% 的股份)，Daystar 公司的 Ezenwoko 表示：“关键是推动发展。电网公司希望扩大规模并提高收入，这种合作关系有助于我们实现这一目标。由于我们向客户提供统一费率的服务，因此还款变得更加简单。”
RMI 的研究估计，该计划针对的首批 20 名 C&I 客户中，有 17 名在混合发电方式下可以平均节省 26% 的电费，尽管能源成本将高于目前的电网成本。虽然报告中的许多数字都经过了删减，但其中提到了建议的混合电价为 169 奈拉(0.11 美元)/千瓦时。
该项目公开表示，需要支付额外费用才能吸引公用事业公司加入，并激励他们优先考虑受益于混合发电的 C&I 客户。由于 AEDC 等电网已经陷入困境，RMI 计划之外的客户似乎会遭受更大的损失，但正如 Imohe 所解释的那样，Daystar 资助的电力线翻新将使所有电网连接的客户受益。
可靠供应
Imohe 表示，公用事业公司本可以资助更换电线杆部件、修剪灌木丛和更换客户变压器等操作。“监管机构要求我们每年投资基础设施，”她补充道。AEDC 代表表示，RMI 方法的吸引力不在于电网基础设施投资，而在于太阳能和储能系统提供的更可靠的供电性质。
她表示：“我们很乐意为发电资产和全天候供电的承诺做这件事，这在尼日利亚目前还无法实现。”
总部位于阿布贾的家具制造商 The Wood Factory(RMI 项目签约的首家客户)等企业过去曾听到过有关改善电力供应的承诺。这次的不同之处在于，如果电力公司未能实现其承诺的非太阳能小时数，则与 Daystar 和公用事业公司签订的三边合同将恢复为安装商和客户之间的交易——AEDC 及其同行必须偿还电网工程所欠的任何未付款项。
当被问及该计划是否能有效地让资金短缺的公用事业公司陷入困境时，伊莫赫表示，该项目为 AEDC 提供了一个机会来挽回不满意的客户，包括 The Wood Factory，他们已经脱离电网转而使用柴油。她补充说：“我们不会为所有 C&I 客户实施这一计划，只会为那些有特殊电力需求的客户实施。”
Ezenwoko 表示：“Daystar 已经与我们合作了七年，我不想表现得太过激烈。我们可以自己做这件事……关键在于看看我们如何合作，而不是将我们视为对手。共同的敌人是柴油发电机，对吧?”他补充说，三边到双边合同条款“旨在让每个人都保持警惕。”
外汇风险
RMI 研究中一个不容忽视的问题就是，非洲似乎始终存在政治不稳定的阴影。2023 年 5 月当选尼日利亚总统后，博拉·蒂努布剥夺了央行设定本国货币奈拉汇率的权力，转而采用市场化汇率。
如果 Daystar 的太阳能设备来自美国(正如美国贸易发展署所设想的那样)，这一变化可能会使安装商的电网升级成本增加 40%，并可能使 C&I 客户的发电成本提高 27%。
尽管如此，所提供的能源仍将与柴油发电具有竞争力，埃森沃科说。
“这是我们工作和生活的现实环境，”他说。“看待这个问题的方法是，还有什么其他选择?柴油与汇率有直接关系，大多数天然气合同都是以美元为基础的。无论你使用多少电力，你都会面临外汇、外汇风险。总是存在货币价值差异上升和项目成本上升的风险。总的来说，这仍然比其他电力来源便宜。”
目前，首批 20 个客户的接入工作可能在 2025 年完成。然而，RMI 最初签约的三家公用事业公司之一似乎不再感兴趣，冗长的报告中只用了两页来描述该项目的环境和社会影响。这项旨在将传统公用事业公司和柴油纳入非洲能源转型的计划显然仍面临挑战。
