아마존에서는 300만 명이 넘는 사람들이 고립된 미니그리드로 서비스를 받고 있습니다. 아마존 지역의 IPP(Independent Power Producer) 및 공공 전력 유틸리티가 운영하는 디젤 발전기 세트에서 공급되는 수백 개의 미니 그리드는 모두 연료 비용의 100%를 충당하는 정부 보조금을 사용합니다. 1리터의 디젤을 이러한 멀리 떨어져 있고 접근하기 어려운 지역으로 운송하는 데 종종 1리터 이상의 디젤이 소비됩니다. 2023년에만 Amazon 미니그리드에서 보조금을 받는 디젤을 태우면 1.6MtCO2가 배출됩니다.2연료 소비 계정을 통해 모든 브라질인이 공유하는 연료 비용은 25억 달러입니다. 전기 공급은 디젤 공급 물류에 따라 달라지며, 이는 가뭄 시 중단될 수 있으므로 특정 위치의 디젤 공장에는 대형 연료 저장 탱크가 필요합니다. 또한 비포장도로 접근이 가능한 많은 지역은 우기 동안 어려움을 겪으며 더 많은 연료 비축량이 필요합니다. 아래에 표시된 Oiapoque 마을의 경우처럼 150만 리터의 연료를 저장할 수 있으며 45일의 자율성을 가지고 있습니다. .
지난 수십 년 동안 강변과 고립된 아마존 마을과 마을에서 디젤 발전의 참여를 줄이려는 시도는 성공하지 못했습니다. IPP는 에너지 접근, 에너지 보안 및 서비스의 신뢰성을 제공하기 위해 수십 년 전에 설계된 보조금의 편리한 쉼터 아래에서 잘 알고 있는 디젤 발전기를 고수하는 것을 선호합니다. 그 동안 많은 재생 에너지 기술(RET)은 가격 인하를 경험했으며 신뢰성과 현지에서 사용 가능한 천연 자원의 사용 측면에서 자리를 잡았습니다. 이러한 맥락에서 아마존 에너지 전환을 지원하기 위해 바이오매스, 태양광 및 풍력과 같은 RET가 평가되었으며 여기에 포괄적인 분석이 제시됩니다.
바이오매스:고립된 시스템에 있는 소수의 공동체만이 카사바, 아사이, 옥수수, 바나나, 고구마 등 지역의 주요 작물의 잔류물을 통해 바이오매스 생산을 사용하여 에너지를 생산할 수 있는 충분한 능력을 가지고 있습니다. 지속 가능한 관리 계획과 제품에 대한 국제 인증을 받은 제재소에서 얻은 목재 잔류물 연소를 통한 에너지 생산은 아마존에서 운영되는 단 한 곳(Itacoatiara – AM)에서만 볼 수 있는 이 지역에서는 드문 일입니다(www. itacoatiara.com.br).
바람:아마존 지역은 연간 평균 풍속이 낮고(4m/s 미만), 이러한 고립된 지역 사회의 접근이 어렵고 규모가 부족하여 풍력 에너지 발전이 이 지역에서 경쟁력이 없습니다.
광전지:태양 복사 자원은 풍부하고 아마존 전역에 고르게 분포되어 있습니다. 연평균 전지구 수평 일사량은 1700kWh/m3 이상입니다.2.년도. 태양 에너지는 설치가 쉽고 유지 보수가 적은 모듈식 솔루션이지만 이 기술에는 큰 면적이 필요하다는 중요한 단점이 있습니다. 아마존에 태양광 발전소를 구현하는 경우 세 가지 옵션이 가능합니다. i) 중앙 집중식 지상 설치형 PV 발전소, ii) 부유식 태양광 발전소, iii) 소규모 분산형 태양광 발전 시스템(옥상 또는 지상, 농업 발전소 포함).
대면적의 중앙집중식 지상 설치 옵션은 더 이상의 삼림 억제 없이 지역 집약적인 태양광 PV 발전소를 설치하기에 적합한 지역의 가용성이라는 중요한 제약 조건에 직면합니다. 아마존 열대우림은 키가 큰 나무로 매우 빽빽하며 많은 위치에서 이 정도 크기의 명확한 영역이 없기 때문에 이것이 이 기술 솔루션의 주요 병목 현상입니다. 여기에서 농업 발전은 PV 전력 생산과 지속 가능한 토지 사용을 연결하는 중요한 역할을 할 수 있습니다.
고립된 커뮤니티의 상당 부분이 위치한 강둑에 설치할 수 있는 수상 PV 시스템은 또 다른 옵션입니다. Floating PV는 싱가포르, 일본과 같이 인구 밀도가 높고 토지 가용성이 낮은 장소에서 널리 사용되며 일반적으로 호수나 저수지, 잔잔한 물이 있는 장소에 설치되며 물의 이동은 국지적 바람에 의해서만 이루어집니다. 유속이 빠른 아마존 강을 따라 부유식 PV 시스템을 설치하는 기술적 실행 가능성은 부유식 시스템의 주요 및 가장 경험이 풍부한 제조업체의 큰 저항과 회의론에 직면해 있습니다.
PV 발전을 위한 세 번째 옵션은 도시 지역에 일반적으로 배치되는 옥상 분산 솔루션으로 브라질의 상호 연결된 에너지 분배 시스템에서 200만 개 이상의 설치가 운영되고 있습니다. 브라질 국립 우주 연구소(INPE)에서 수행한 분석에 따르면 이러한 고립된 커뮤니티에 있는 기존 지붕의 수는 이러한 고립된 시스템에 대한 서비스의 높은 비율을 보장할 수 있습니다. 이 옵션은 또한 많은 수의 시스템에 PV 통합을 위해 설치 및 후속 유지 관리를 위한 상당히 많은 현지 노동력이 필요하기 때문에 중요한 사회적 측면을 제시합니다.
이러한 저소득 지역 사회의 전형적인 주거용 주택은 20-25 kg/m를 견딜 수 없는 연약한 목재 구조물에 장착된 저비용 섬유 시멘트 지붕 타일을 사용합니다.2일반적인 PV 모듈과 옥상 PV에 사용되는 알루미늄 구조에 의해 부과되는 추가 부하. 이러한 조건에서 옥상 PV 통합을 가능하게 하기 위해 섬유 시멘트 PV 지붕 타일은 브라질에서 가장 큰 섬유 시멘트 지붕 타일 제조업체 중 하나에서 개발되었으며 Universidade Federal de의 태양 에너지 연구소에서 내구성 및 신뢰성 테스트의 최종 단계에 있습니다. 산타카타리나. 최종 지붕 타일에 있는 1/6 절단 태양 전지 줄무늬의 추가 무게는 무시할 수 있으며 기존 지붕에서 이러한 PV 타일의 수를 교체하는 것은 간단합니다. 예상 비용은 기존 옥상 PV 시스템보다 낮지만 경쟁력 있는 비용으로 PV 셀에 액세스하려면 확장이 필요합니다.
아마존의 고립된 시스템에서 지속 가능하고 탄력적인 에너지 전환을 위한 이 시나리오 평가에서 더 이상의 산림 지역을 개간하지 않고 고성능, 가용성 및 안정성의 중앙 시스템을 보장하기 위해 태양광 발전기의 일부를 중앙에 설치해야 합니다. 발전기의 또 다른 중요한 부분은 옥상과 농업 시스템에 분산 설치되어야 합니다.
저자: Andrew Blakers 교수/ANU) 및 Ricardo Rüther 교수(UFSC).
