大米，光线和充电：印度村庄如何获得全天候清洁能源

Husk Power Systems的团队位于印度北方邦Tamkuhi Raj的太阳能，储能和生物质微型电网中。图片来源：汤姆肯宁

今年4月，印度总理纳伦德拉·莫迪(Narendra Modi)在宣布印度各个村庄都有电力供应时，嗤之以鼻。政府术语中的“电气化”这一现实意味着，任何一个村庄中只有10%的家庭拥有权力，但在最初的公告中并没有明确说明。

莫迪4月份缺乏具体细节，他的政府并没有缺乏野心。在最终实施'DDUGJY'，一个将每个村庄连接到电网的计划，他于2017年9月推出了'Saubhagya Yojna'计划，旨在通过安装太阳能，电池存储，LED照明，风扇实现完整的家庭电气化到2018年12月，无论是城市还是农村，每个自愿住房都有一个插头插座。这将集中在3000万以下的贫困线家庭，这些家庭没有被其他正在进行的电气化计划覆盖。

但是，记住印度的电力连接并不能保证定期可靠的电力也很重要。事实上，这一方面在主流中经常被忽视，而在黑暗中仍然留下的绝对数量使这一方面黯然失色。

北方邦(Uttar Pradesh)是印度人口最多的州，在恒河平原上以农业为主，其邻居比哈尔邦和贾坎德邦拥有4亿人口(粗略估计)，其中约一半人很少或根本无法进入电。

尽管如此，即使有电，如果在任何一天都没有6到8个小时的电力供应，经常出现不可预测的停电，那么刚刚起步的农村企业将永远受到扼杀。要使总电气化成为最有价值的，它需要三管齐下的攻击：第一，将电网基础设施带到村庄; 第二，连接每个家庭; 最后，提供电源，既可靠又实惠。

最后一英里的力量

这就是为什么PV Tech访问位于北印度平原北部比哈尔邦的北印度平原中心的一个村庄，看看生物质，太阳能和储能技术的大胆组合如何通过提供全天候清洁能源来改变当地企业价格比主电网价格便宜 - 一直在帮助解决印度与电力盗窃的长期斗争。

Tamkuhi Raj村位于朝鲜的Kushinagar镇，一个佛教朝圣地。地形平坦，四面八方，玉米田，砖窑和农业活动嗡嗡作响。

通过道路接近Tamkuhi Raj。图片来源：汤姆肯宁

正是在这里，Husk Power Systems安装了一个混合小型电网，特别是一家公司已经看到了将可靠的分散式电力系统添加到电网最远处的位置的价值。这家印度公司于2008年开始采用生物质气化系统，特别是使用废稻壳作为燃料，然后进入混合空间。

从村庄附近的一个地方采购的稻壳燃料。图片来源：汤姆肯宁

Husk的联合创始人兼首席执行官Manoj Sinha有一个让他的祖国充满活力的愿景，尽管他的公司专注于北部平原，但由于大量人员的电力供应质量较差，因此其部分地区也很活跃。非洲。辛哈，在北方邦长大，第一手经验不足，所以搬到美国后，他回到印度帮助改善局势。

Husk最初评估太阳能的潜力，但是当公司于2008年创建并且光伏技术价格过高时，价格约为每瓦5-6美元，而生物系统的成本为每瓦1.20美元。然而，虽然以稻壳为燃料的生物质选项提供了有吸引力的成本，但它受到维护和原料需求的限制。人们可以在技术上全天运行它，但考虑到移动部件的数量，系统将很快达到使用寿命。

当太阳能技术的全球价格点出现急剧下降曲线时，完整的解决方案得以发展，使得生物质能，太阳能和储能的结合成为可能。Husk与美国薄膜光伏制造商和项目开发商First Solar建立了战略合作伙伴关系。First Solar的薄膜技术特别适合印度的潮湿气候，因为其模块中使用的半导体可以响应温度，湿度和低光质量的变化，能量产量提高5-9%。与大多数使用多晶硅作为半导体的市场参与者不同，First Solar采用镉 - 碲化物作为其模块的半导体材料。

First Solar薄膜太阳能组件现场。图片来源：汤姆肯宁

Husk的当地区域经理Sanjay Singh说，为什么Husk在Tamkuhi Raj的迷你电网增加了价值，他说：“由于印度大量补贴电力行业，一些人认为终端消费者，尤其是边缘化的印度消费者，几乎没有希望支付额外的，更可靠的电力来源。但是，当某些企业被削减，有些企业根本无法运营，或者商店无法在晚上继续为那些只能在晚上购物的本地工人开展业务时，这些人实际上会为优质电力付费，而这又是基于我们看到的数据。“

食物和力量

在村里，太阳能在白天为客户提供电力，同时为电池充电。然后在晚上使用电池。生物质气化系统仅用作备用，如果白天天气恶劣，则不允许电池充分充电。如果负载特别高，这也会影响电池提供足够电力的能力。生物质系统可以通过手动操作杆通过五分钟的转移无缝地解决这个问题。将稻壳送入气化系统后，需要15-20分钟才能燃烧。然后在进入气化器之前除去杂质。为了使系统发电一小时，它需要大约三袋稻壳 - 这是该地区供应充足的燃料来源。

店主Dinesh Gupta。图片来源：汤姆肯宁

在Husk迷你电网系统开始在村里运营之前，店主Dinesh Gupta甚至没有开店。可靠的动力源使他开始在附近的市场上销售一系列化妆品，如肥皂和面霜，以及基本的衣物。他主要用于夜间照明，确保每天24小时都可以使用。

店主Munna Yadab。图片来源：汤姆肯宁

经营糖果的Munna Yadab完全切断了主电网的供电，以便从Husk获得全天候供电。他第一次可以使用冰箱出售冷饮和其他冷藏物品，这些物品在过去的停电期间是一场挣扎。累积起来，他现在为这种力量付出了更多的钱，但这是因为现在他可以全天候运行，并且额外的价格被扩大其业务范围的能力所抵消。

Susant Gupta。图片来源：汤姆肯宁

Susant Gupta曾经在城里经营一家印刷和复印服务店，配备柴油发电机，每天费用为300-400卢比。从Husk和First Solar的迷你电网获得电力后，他现在可以以每月1,200-1,500卢比的价格运营商店，零电源中断。他切断了主电网供电，只使用了Husk电源，并且凭借可靠的电力信心，他已经能够获得贷款以扩展他的业务。

古普塔说，他站在一条线上，成为第一批获得权力的客户之一。当地市场受益，特别是以前没有获得任何权力的家庭。他补充说，最大的好处是不必等待电力来运营企业，因为电力现在是24/7。在过去，如果他们在早上四小时都没有电，那么这家商店和其他像他一样的人只是闲着。Husk还使用迷你电网供电进行净水服务，Gupta利用该电力为他的家购买无品牌和干净的瓶装水。

这些只是市场上的几个故事，但是分布在多个企业家，企业和教育设施中，即使现在的Husk系统只能为这个特定村庄的大约110人提供电力，您也可以为整个社区带来显着的好处。。

根据Husk对超过250名商业客户的调查，在他们的各个站点中，超过三分之二的人通过获得全天候电力可以将收入增加约200%。甚至Husk也没有期待这样的积极结果。

检查混合微型太阳能电池组件。图片来源：汤姆肯宁

这部分是因为当地人不再需要担心电力的可靠性。

“现在，他们可以建立一种无所不在并永远可用的生活，”Sinha补充说。“他们可以买一个冰箱，他们可以保留以前无法使用的易腐产品。他们可以购买冰淇淋制作机器，制作冰淇淋和其他附加产品，这是提供24/7电源的强大结果 - 为商业客户的收入和盈利能力带来真正的变化。“

First Solar的Sujoy Ghosh还指出，在Husk的经验中，其小型电网的负荷增长率同比增长25%，而印度政府智囊机构Niti Aayog关于农村能源增长的报告预计全国平均水平同比增长5%。。

“我们认为印度有很多未满足的需求，而不是在电网中，当你开始以更分散的方式将能源部署到有接入挑战的地区时，你会看到更多的需求出现， “他补充道 - 并指出微型电网也是一种帮助减少仍在印度各地运行的大量污染柴油发电机组的方法。

生物质气化

Husk的生物质气化系统。将稻壳倒入漏斗系统中进行燃烧和纯化，然后进入气化器。图片来源：汤姆肯宁

储能

Amaron的储能系统。图片来源：汤姆肯宁

电池使用锂离子电池，容量为2V 135h，输出功率为400V。共有24个电池以42 / 48V串联连接，纯粹是为了提供备份服务。First Solar模块需要4至6小时的阳光才能为电池组充电。

为了维护小型网格，由于该区域非常多尘，因此必须每隔两天在一小时内清洁模块。与生物质气化系统相比，这是一个简单的过程，需要经过培训的技术人员每三天执行一次不同的维护计划。

制造价格实惠

Husk的以客户为中心的能力将永远与印度Discoms(公用事业)和集中式网格区分开来，这些网格太大了，但是规则确实允许这些分散的小型网格与主网格集成，而Husk已经在使用在北方邦(Uttar Pradesh)遇到一名飞行员。这也不是支持分散系统的单向交通，因为Husk的一项能力是能够从客户那里收钱，这对普通的印度Discom来说通常是一个有问题且无底的任务。

Husk已经提供灵活的资费计划，根据电力使用当天的时间而变化。这是使用复杂的网络计量平台测量的，可以在世界任何地方进行管理。当太阳能发电达到顶峰时，它在上午10点到下午4点之间提供优惠电价。它还为使用1kW或更高功率的客户提供折扣，因为它被归类为生产能力，用于消费者的创收，例如经营企业。

“我们推广这类活动，因为它只会在村里产生更多的经济活动。他们很高兴，他们的业务增长，我们的业务增长，这是我们可以通过预付费电表轻松识别的一类客户，我们可以为他们设计完美的关税类别，“Sinha说。

Husk还估计，客户节省了大约20-30%的能源成本，同时也受益于不间断的全天候电力。还有一个服务级别协议，如果项目出现任何问题，Husk将在四小时内修复它。

使用预付费电表也意味着客户不会被征收用于支付能源供应。当PV Tech访问该网站时，在110个客户中，有90个已经选择了这个月，而剩下的20个已暂时选择退出，原因是由于现金困难，或者在特定时间点离家。客户可以随时选择重新加入。