アマゾンでは、300 万人以上が孤立したミニグリッドでサービスを受けています。 アマゾン地域の独立系発電事業者（IPP）や公共電力会社が運営するディーゼル発電機で電力を供給する数百のミニグリッドはすべて、燃料費の100パーセントをカバーする政府の補助金を利用している。 これらの遠隔地やアクセスが困難な地域に 1 リットルのディーゼルを輸送するには、1 リットルを超えるディーゼルが消費されることがよくあります。 2023 年だけでも、アマゾンのミニグリッドで補助金付きのディーゼルを燃やすと 160 万トンの二酸化炭素が排出されます。2燃料費は 25 億ドルで、これは燃料消費勘定を通じてブラジル人全員が共有します。 電力の供給はディーゼル供給の物流に依存しており、干ばつ時には供給が中断される可能性があり、特定の場所のディーゼル工場には大きな燃料貯蔵タンクが必要となる。 さらに、未舗装の道路へのアクセスがある多くの場所では雨季に困難が生じ、より多くの燃料備蓄が必要になります。たとえば、以下に示すオイアポケ町の場合は、150万リットルの燃料を貯蔵し、45日間の自立性を備えています。 。
過去数十年にわたって、川沿いやアマゾンの孤立した村や町でディーゼル発電の参加を減らす試みは成功していない。 IPP は、エネルギーアクセス、エネルギー安全保障、サービスの信頼性を提供するために何十年も前に設計された補助金という便利な保護の下で、よく知っているディーゼル発電機を使い続けることを好みます。 その一方で、多くの再生可能エネルギー技術 (RET) は価格低下を経験し、信頼性と地元で入手可能な天然資源の利用の点で地位を確立しました。 これに関連して、アマゾンのエネルギー移行を支援するために、バイオマス、太陽光、風力などの RET が評価されており、包括的な分析がここで示されています。
バイオマス：孤立したシステムにあるコミュニティのうち、キャッサバ、アサイー、トウモロコシ、バナナ、サツマイモなどを含む地域の主要作物の残渣を利用したバイオマス生産を利用してエネルギーを生成するのに十分な能力を備えているのはごく一部のコミュニティだけです。 持続可能な管理計画と製品の国際認証を取得した製材工場から得られる木材残渣の燃焼によるエネルギー生産は、この地域では珍しいものであり、アマゾンで操業している 1 つのサイト (イタコアチアラ – AM) でのみ見られます (www. itacoatiara.com.br)。
風：アマゾン地域は年間平均風速が低く (4 m/s 未満)、孤立したコミュニティでのアクセスの困難さと規模の欠如が相まって、この地域での風力発電の競争力を高めていません。
太陽光発電:太陽放射資源は豊富で、アマゾン全域に均等に広がっています。 世界の平均年間水平日射量は 1700 kWh/m 以上2。年。 太陽エネルギーは、設置が簡単でメンテナンスの手間がかからないモジュール式ソリューションですが、この技術には広い面積が必要であるという重要な欠点があります。 アマゾンで太陽光発電所を導入するには、3 つのオプションが考えられます。i) 集中型の地上設置型太陽光発電所、ii) 水上太陽光発電所、および iii) 小規模分散型太陽光発電システム (屋上または地上、農業用発電を含む)。
大面積の集中型地上設置オプションは、森林をさらに抑制することなく、面積集約型太陽光発電所を設置するのに適した地域を利用できるかどうかという重要な制約に直面します。 アマゾンの熱帯雨林は背の高い木が非常に密集しており、多くの場所ではこのオーダーの明確な領域が存在しないため、これがこの技術的ソリューションの主なボトルネックとなっています。 ここではアグリボルタクスが重要な役割を果たし、太陽光発電と持続可能な土地利用を結び付けることができます。
孤立したコミュニティの大部分が位置する川岸に近い水上太陽光発電システムも別の選択肢です。 水上太陽光発電は、シンガポールや日本など、人口密度が高く土地の利用可能性が低い場所で広く使用されており、通常、水の動きが地元の風にのみ関係する湖や貯水池、静水の場所に設置されます。 流れの速いアマゾン川沿いに水上太陽光発電システムを設置する技術的な実現可能性は、水上システムの主要かつ最も経験豊富なメーカーから大きな抵抗と懐疑に直面しています。
太陽光発電の 3 番目のオプションは、都市部で非常に一般的に導入されている屋上分散型ソリューションで、ブラジルの相互接続されたエネルギー分配システムでは 200 万台以上の設備が稼働しています。 ブラジル国立宇宙研究所 (INPE) が実施した分析によると、これらの孤立したコミュニティにある既存の屋根の数によって、これらの孤立したシステムのサービスの高い割合が保証されることが示されています。 また、多数のシステムに PV を統合するには、設置とその後のメンテナンスにかなり多くの現地労働力が必要となるため、このオプションは重要な社会的側面も示します。
これらの低所得コミュニティの典型的な住宅では、低コストのファイバーセメント屋根瓦が使用されており、20-25 kg/m に耐えられない脆弱な木材構造物に取り付けられています。2一般的な PV モジュールと屋上 PV で使用されるアルミニウム構造によって課される追加の負荷。 このような条件下での屋上太陽光発電の統合を可能にするために、繊維セメント太陽光発電屋根瓦は、ブラジル最大手の繊維セメント屋根瓦メーカーの一つによって開発され、現在、連邦大学の太陽エネルギー研究所で耐久性と信頼性試験の最終段階にあります。サンタカタリーナ。 最終的な屋根瓦上の 1/6 にカットされた太陽電池のストライプの追加重量は無視できる程度であり、既存の屋根上のこれらの PV 瓦の多くを交換するのは簡単です。 予想されるコストは従来の屋上太陽光発電システムよりも低くなりますが、競争力のあるコストで太陽電池を利用するにはスケールアップが必要です。
アマゾンの孤立したシステムにおける持続可能かつ回復力のあるエネルギー転換のためのシナリオのこの評価では、これ以上森林地帯を伐採することなく、高性能、可用性、信頼性の高い中央システムを保証するために、太陽光発電装置の一部を中央に設置する必要がある。発電機のもう 1 つの重要な部分は、屋上や農業システムに分散して設置される必要があります。
著者: アンドリュー・ブレイカーズ教授 /ANU) およびリカルド・ルーサー教授 (UFSC)。
