Dieser Blogpost befasst sich mit einem zentralen Mangel in Elektrifizierungsmodellen, die von politischen Entscheidungsträgern und internationalen Organisationen verwendet werden, um Wege zum Stromzugang in Subsahara-Afrika aufzuzeigen - unrealistische Annahmen zu den Finanzierungskosten. Wir zeigen auf, warum dieser oft übersehene Fehler in Elektrifizierungsmodellen die Bemühungen um einen universellen Stromzugang bis 2030 erlahmen lassen könnte, und erklären, warum er wichtig ist.
Elektrifizierungsmodelle prägen die Stromzugangspolitik in den afrikanischen Ländern südlich der Sahara
Elektrifizierungsmodelle sind in vielen afrikanischen Ländern südlich der Sahara zu einem wichtigen Instrument für die Gestaltung der Stromversorgungspolitik geworden. Viele Regierungen, darunter Ruanda, Nigeria, Äthiopien und Kenia, nutzen diese Modelle, um Elektrifizierungspläne zu erstellen. Diese Pläne dienen als Grundlage für wichtige politische Entscheidungen, z. B. darüber, inwieweit privat finanzierte netzunabhängige Elektrifizierungstechnologien - Mini-Netze (MG) und Eigenständige Systeme (SAS1) - wird zu den Zielen für den Zugang zu Elektrizität beitragen. Hinter allem steht die Absicht, die Erreichung des UN-SDG #7 zu unterstützen allgemeiner Zugang zu modernen, zuverlässigen und erschwinglichen Energiedienstleistungen bis 2030 in Anbetracht der derzeitigen Lücke beim Zugang zu Elektrizität, wo ca. 600 Millionen Menschen auf dem Kontinent haben immer noch keinen Zugang zu Strom.
Die Modelle ermitteln einen kosteneffizienten und machbaren Elektrifizierungsansatz: Netzausbau, MG und SAS für die Elektrifizierung einer bestimmten Region. Diese Modelle sind sehr anspruchsvoll, was die technischen Annahmen angeht, aber sie gehen oft von vereinfachten Annahmen bezüglich der Finanzierungskosten aus. ein Schlüsselkriterium für die Bestimmung der kosteneffizientesten Technologie. Sie gehen in der Regel von einheitlichen Finanzierungskosten von ca. 8% für alle Länder und Elektrifizierungsansätze aus. Dieser Mangel kann weitreichende Auswirkungen haben auf Ergebnisse der Elektrifizierung und die sich daraus ergebenden politischen Entscheidungen zur Elektrifizierung (wie Sie in diesem Blog sehen werden), insbesondere weil solar- und batteriebetriebene Technologien kapitalintensiv sind. Dies macht ihre Stromgestehungskosten (LCOE), die von den Finanzierungskosten abhängen. Im schlimmsten Fall könnte dies die Bemühungen um die Elektrifizierung des größten Teils des Kontinents in den verbleibenden Jahren verlangsamen. 8 Jahre wir müssen die Ziele für den allgemeinen Zugang zu Energie erreichen.
Länder- und technologiespezifische Risiken beeinflussen die Ergebnisse von Elektrifizierungsmodellen drastisch
In unserem jüngsten Veröffentlichunghaben wir die realistischen Finanzierungskosten für verschiedene Elektrifizierungsansätze - Netzausbau, MG und SAS - und für verschiedene Länder in Afrika südlich der Sahara geschätzt. Unsere Analyse ergab, dass die Finanzierungskosten je nach Land zwischen 3% - 19% für den Netzausbau, 16% - 32% für MG und 10% - 26% für SAS liegen könnten, eine viel größere Spanne als die zuvor angenommenen einheitlichen Finanzierungskosten von 8%. Die Finanzierungskosten spiegeln das Land und die technologiespezifische Risiken. Der Netzausbau wird in der Regel vom Staat finanziert, während MG und SAS in der Regel privat finanziert werden. Außerdem sind MG infrastrukturbasierte Systeme mit langen Amortisationszeiten (ca. 8 - 15 Jahre), im Gegensatz zu SAS (typischerweise Solar Home Systems) die eher produktähnlich sind und kürzere Amortisationszeiten haben (ca. 3 - 4 Jahre). Daher wären die Finanzierungskosten für MG im Gegensatz zu SAS höher, je nach Finanzier, Land (Kontext) und Elektrifizierungsansatz. Daher sind die Stromgestehungskosten (LCOE) abweichen.
Um zu verstehen, wie wichtig es ist, diese Faktoren zu berücksichtigen, sehen Sie sich die Ergebnisse an2 aus zwei Finanzierungsszenarien in Abbildung 1. Wir haben optimale Elektrifizierungsansätze mit derzeit üblichen Finanzierungsannahmen und mit realistischen Annahmen berechnet. Aus Abbildung 1 ist ersichtlich, dass realistischerweise MG an weit weniger Standorten kostenoptimal sind. Die Elektrifizierungsplanung könnte daher zu viele MG einplanen, wenn die aktuellen Modelle verwendet werden, was das SDG7 gefährden könnte. Würden die aktuellen Modellierungsempfehlungen umgesetzt, würde dies zu einem Anstieg der Stromgestehungskosten um 20% führen, was weitere Zweifel an der Erschwinglichkeit der bereitgestellten Elektrizität in einer Region aufkommen lässt, in der die meisten nicht elektrifizierten Kunden aus der unteren Einkommensschicht stammen, die weniger als 2 USD pro Tag verdienen.
Abbildung 1: Elektrifizierungsergebnisse, die den Anteil der neuen Anschlüsse im Jahr 2030 für verschiedene Elektrifizierungsarten zeigen (Agutu et al. 2022).
Die Auswirkungen dieses Mangels zeigen sich bereits bei der Umsetzung der Politik
Während die obigen Ergebnisse von einem elektrifizierten Kontinent im Jahr 2030 ausgehen, sind einige der Auswirkungen der unrealistischen Modellierung bei der heutigen Umsetzung der Stromversorgungspolitik offensichtlich. Der private Sektor MG hat sehr hohe Kapitalkosten und unterliegt den Risiken, denen infrastrukturbasierte Investitionen ausgesetzt sind, einschließlich des politischen Risikos, Unterwerfung unter eine Regelung und Abhängigkeit von der institutionellen Qualität auf nationaler/subnationaler Ebene. Diese Risiken haben ihre Fähigkeit zur Ausweitung des Programms beeinträchtigt. In Ruanda ist die Nationaler Elektrifizierungsplan 2019 wurde als Politik zur Ausweisung von netzunabhängigen Elektrifizierungszonen verkündet; der ursprüngliche Plan 10% der insgesamt zu elektrifizierenden Bevölkerung zugewiesen im Jahr 2024, die durch MG elektrifiziert werden sollen. Der Plan wurde auf der Grundlage eines GIS-Elektrifizierungsmodells entwickelt, bei dem einheitliche Finanzierungskosten von 8% für alle Elektrifizierungsansätze zugrunde gelegt wurden (unsere Analyse schätzt die Finanzierungskosten für MG auf 22%). Ein Blick auf die Anzahl der MG wird zwischen 2019 und 2022 eingesetzt zeigt, dass es nur sehr wenige Verbindungen gegeben hat. Dies kann zurückgeführt werden auf finanzielle und regulatorische Engpässe. Außerdem ist der Plan wurde im Jahr 2022 aktualisiertDer neue Plan sieht nur etwa ein Zehntel des ursprünglichen Ziels für die MGs vor. In diesem speziellen Kontext werden die vom privaten Sektor finanzierten MG wahrscheinlich nur einen winzigen Anteil an der Gesamtelektrifizierung ausmachen, ein wichtiges Ergebnis, das wahrscheinlich hätte herausgearbeitet werden können, wenn realistische Finanzierungskosten im ursprünglichen Elektrifizierungsmodell berücksichtigt worden wären.
Realistische Finanzierungskosten können Ratschläge für unwirksame Maßnahmen vermeiden
Eine weitere wichtige Erkenntnis unserer Analyse sind die hohen Finanzierungskosten für privat finanzierte MG, die je nach Land zwischen 16% und 32% liegen. Es ist wichtig festzustellen, dass, wenn der private Sektor bei der Elektrifizierung des Kontinents eine Rolle spielen soll, erhebliche Anstrengungen unternommen werden müssen, um die Finanzierungskosten zu senken, d.h. Risikoreduzierung durch Politik. So können die Regierungen zum Beispiel für einen bestimmten Zeitraum klare Stromversorgungszonen ausweisen und die zu erwartenden Ausgleichsmaßnahmen für den Fall festlegen, dass das Netz in einer bereits mit Strom versorgten Region ankommt. Dies kann das Vertrauen der Investoren in das Risiko von "stranded assets" im Falle der Netzeinführung stärken, insbesondere wenn man bedenkt, dass der Netzausbau in vielen Ländern südlich der Sahara weitgehend subventioniert bleibt.
Politische Entscheidungsträger und internationale Organisationen können sich für den Wandel einsetzen
Für politische Entscheidungsträger und internationale Organisationen könnte die Berücksichtigung realistischer Annahmen zu den Finanzierungskosten effektive länder- und technologiespezifische Erkenntnisse liefern, z. B. darüber, inwieweit dem Privatsektor bei der Elektrifizierung des Landes Priorität eingeräumt werden sollte. Diese einfachen und fundierten Ansätze zur Modellierung der Elektrifizierung könnten die Entwicklung ineffektiver Strategien verhindern und möglicherweise die Verschwendung von Kapital minimieren. Internationale Organisationen wie Sustainable Energy for All, die Weltbank, das World Resources Institute und die Internationale Agentur für Erneuerbare Energien (IRENA) können sich für Veränderungen einsetzen, indem sie Mitgliedsländer, Energiemodellierer und politische Akteure ermutigen, realistische Finanzierungskosten in ihre Elektrifizierungsmodelle einzubeziehen.
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