赞比亚的能源危机的根源是35年来南部非洲最严重的干旱。国家几乎从水电获得了近100%的电力,主要来自三个大水坝,水位已经下降。附近的津巴布韦、南非和博茨瓦纳也不得不削减电力生产。水资源短缺可能会变得更糟。预测表明,气候变暖可以在二十一世纪下半叶进一步减少南部非洲的降雨量。
可再生能源可以帮助弥补差距,因为风能和太阳能项目的建造速度可以比水电,核能或化石燃料电厂快得多。绿色电力装置可以随着需求的增加而逐渐扩大。
埃及、埃塞俄比亚、肯尼亚、摩洛哥和南非正在领导建设可再生能源的责任,但最大的障碍之一是数据不足。加利福尼亚大学伯克利分校能源研究员Grace Wu表示,大多数现有的非洲风能和太阳能资源图不包含足够的详细信息,以允许公司选择项目地点。她共同撰写了一份关于规划21个非洲国家可再生能源区的报告,这是加利福尼亚的劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)和阿布扎比的国际可再生能源机构(IRENA)的联合项目。这项研究是迄今为止对大多数这些国家最全面的绘图工作。它重视国家的太阳能、风能及电力项目是否会接近输电基础设施和客户,以及它们是否会造成社会或环境损害等因素。Wu说:“IRENA-LBNL研究是唯一一个在非洲大地区应用一致方法的研究。”风能和太阳能资源的高分辨率测量通常由政府研究人员或公司完成,这些研究人员或公司对其数据进行严格控制。伯克利团队使用从Vaisala购买的卫星和地面测量的组合,Vaisala是一家位于芬兰的环境监测公司,后来通过IRENA的全球可再生能源地图集公开了这些数据。该团队还纳入了地理空间数据——道路、城镇、现有电力线路的位置以及其他因素——这些因素可能影响决定将能源项目投放到哪里。伯克利的能源研究员、合作作者Ranjit Deshmukh:“如果有一个森林,你不想削减它,并在那里放一个太阳能发电厂。”
根据另一份IRENA报告,非洲可以收获的绿色能源的数量是绝对巨大的,其合成了6项区域研究,发现了3亿兆瓦太阳能光伏发电的潜力和超过2.5亿兆瓦的风力。相比之下,如果所有发电厂全部运行,整个大陆可以产生的总发电量——在2015年底只有150000兆瓦。太阳能和风力发电仅占3.6%。
图3 非洲国家2030年对风能和太阳能的需求预测
世界银行在华盛顿特区的能源部门管理援助计划的高级能源专家Oliver Knight说,对风资源的估计是一个惊喜。虽然人们长期以来一直意识到非洲的太阳能潜力,但是大约十年前,很少有地方决策者认识到风的力量。“人们会告诉你在东非这样的地区没有风。”
世界银行正在进行自己的研究,将在目标国家的选定地点至少每10分钟评估一次风速和太阳辐射。它将要求政府添加自己的地理空间数据,并将所有信息结合成一种用户友好的格式,这是免费提供的,不需要高级的技术知识,Knight说,“应该使一个在发展中国家的中级公务员通过上网,就可以真正开始了解这些情况成为可能。”