In de Verenigde Staten denken we meestal dat elektriciteit iets is dat aan of uit staat . Je hebt macht, of je hebt het niet. Maar in Nairobi, Kenia, wordt elektriciteit meer ervaren als het warme water in een oud gebouw: sputteren, laagspanningsuitval in contrast met plotselinge spanningspieken en stroompieken. Inconsistente elektrische energie doet meer kwaad dan een plotseling ijskoude douche; koelkasten, computers en productieapparatuur worden vaak beschadigd en routines worden verstoord. Stroomuitval kost het land jaarlijks naar schatting 2 procent van het bruto binnenlands product.
Dat komt omdat de energiecentrales van het land slechts 1, 2 gigawatt elektriciteit kunnen leveren. De Verenigde Staten hebben meer dan 960 gigawatt capaciteit en een van de grootste nutsbedrijven, American Electric Power, bedient ongeveer 5 miljoen klanten met zijn 38 gigawatt productiecapaciteit. In Kenia bedient die capaciteit van 1, 2 gigawatt meer dan 10 miljoen klanten, waaronder huizen, bedrijven en de industrie, minder dan 30 procent van de bevolking van het hele land. De resterende 70 procent heeft helemaal geen elektriciteit.
Het "Vision 2030" -plan van Kenia, alom geprezen toen het in 2008 werd aangekondigd, vraagt om een jaarlijkse economische groei van 10 procent en schat dat minstens 20 gigawatt nieuwe energiecapaciteit in het volgende decennium online moet komen om het te ondersteunen. Om dat doel te bereiken, zijn tientallen inspanningen gaande om de elektriciteitsinfrastructuur in Kenia op agressieve wijze uit te breiden en daarbij over fossiele brandstoffen te "springen" naar een economie met schone energie.
Het idee van hinkelen ontstond voor het eerst toen mobiele telefoons het continent overspoelden, waarbij de traditionele vaste technologie werd omzeild. Het aantal mobiele telefoons dat in Afrika wordt gebruikt, is gestegen tot meer dan 615 miljoen in 2011, van 16, 5 miljoen een decennium eerder - een toename die sindsdien optimisme heeft aangewakkerd bij iedereen, van lokale politici en NGO's tot internationale bedrijven en media, dat andere geavanceerde technologieën zouden kunnen snij een soortgelijk traject. Vanwege de kansen die Vision 2030 biedt en andere factoren, is deze opwinding nergens groter dan in de energiesector van Kenia.
De sprong wagen
Het ontbreken van een gevestigde telecommunicatie-industrie of bestaande telefonie-infrastructuur speelde een cruciale rol in het succes van de mobiele telefoon in Afrika, en voor velen suggereert de afwezigheid van bestaande energie-infrastructuur dat het land een vergelijkbare mogelijkheid heeft om het gebruik van nieuwe technologieën snel over te nemen en op te schalen, om fouten uit het verleden te vermijden. In dit geval betekent dat het vermijden van het pad naar ontwikkeling met fossiele brandstoffen.
"In veel opzichten is het mooie van Afrika dat je bijna begint met een leeg canvas, " zegt Bob Chestnutt, een in Londen gevestigde projectdirecteur voor Aldwych International, die een windmolenpark van 300 megawatt ontwikkelt in de buurt van Lake Turkana in Kenia. “Je hebt echt de mogelijkheid om innovatief te zijn. Je hebt niet te maken met de erfenis van 40, 50 jaar fossiele opwekking. '
Hernieuwbare energiebronnen te hulp?
Kenia is bijzonder goed gepositioneerd voor een end-run rond fossiele brandstoffen. De ligging langs de evenaar schenkt het land overvloedig zonlicht (gemiddeld verzamelt elke vierkante meter naar schatting 4, 5 kilowattuur per dag aan zonnestraling, die kan worden omgezet in elektriciteit; een noordelijker klimaat zoals Boston zou naar verwachting ongeveer 3, 6 kilowattuur per vierkante meter per dag). In de regio Lake Turkana heeft Kenia ook een van 's werelds grootste windpotentieel. En de Great Rift Valley, die een scherpe boog door het hart van Kenia snijdt, bevindt zich bovenop een hete plek in de aardkorst die ideale omstandigheden voor geothermische bronnen creëert. Op beleidsniveau doet het geen pijn dat Kenia zijn invoerrechten op technologieën voor hernieuwbare energie heeft afgeschaft.
Veel van de energie van het land komt tegenwoordig uit grote waterkrachtprojecten, waarvan vele deel uitmaken van een reeks gekoppelde dammen en reservoirs die bekend staan als het Seven Forks-schema. Waterkracht bevindt zich voornamelijk langs de rivieren Tana en Turkwel en levert ongeveer 800 megawatt elektriciteit aan het net van Kenia. Er is echter weinig ruimte voor waterkracht om te groeien; veel rivieren drogen een groot deel van het jaar droog, waardoor hun vermogen om consistente elektriciteit te leveren wordt beperkt.
Ontwikkelaars zijn al begonnen nieuwe energieopportuniteiten aan te boren, waarbij geothermie het voortouw neemt. Tegen volgend jaar zal een reeks geothermische putten 280 megawatt vermogen leveren aan het net, tegen 157 megawatt vandaag. Tegen 2030 zal aardwarmte naar verwachting meer dan een kwart van de energiebehoeften van het land dekken. "Geothermie is een zeer stabiele, duurzame bron", zegt Gregory Ngahu, een woordvoerder van Kenya Power, het enige elektriciteitsbedrijf van de natie. "Het is behoorlijk robuust."
Wind- en waterkrachtprojecten zijn goed voor meer dan 95 procent van de rest van de nieuwe capaciteit die tot 2030 is gepland. Toch zijn hernieuwbare energiebronnen niet bedoeld voor Kenia's elektrificatiedruk. De afgelopen jaren heeft Kenia olie, aardgas en steenkoolafzettingen binnen zijn grenzen ontdekt, waardoor sommigen in de verleiding komen om de uitbreiding van de traditionele capaciteit voor fossiele brandstoffen te overwegen. Waterkracht is gestruikeld omdat door droogte veroorzaakte klimaatverandering de waterstroom door kritieke rivieren vermindert. En zonne-energie maakt geen deel uit van het Vision 2030-plan.
Een andere uitdaging voor hernieuwbare energiebronnen is de behoefte aan nieuwe infrastructuur om grote projecten op het net aan te sluiten. Onder leiding van door de overheid gesteunde organisaties bouwt de elektriciteitsindustrie in Kenia verschillende transmissielijnen om stroom uit buurland Ethiopië te importeren en om elektriciteit van nieuwe duurzame projecten naar bevolkingscentra te brengen waar dat nodig is. Ontwikkelaars van het windpark Lake Turkana, bijvoorbeeld, bouwen een hoogspanningslijn van 428 kilometer (266 mijl) van het meer van Turkana naar het bestaande net. Doorkruisend de geothermische Rift Valley, zal de lijn de weg vrijmaken voor toekomstige energieprojecten, zegt Chestnutt van Aldwych. "Nu zullen ontwikkelaars het initiatief nemen."
Snoer doorsnijden
Ondanks deze inspanningen zal de meerderheid van de bevolking van Kenia geen toegang krijgen tot elektriciteit uit deze bronnen. Hoewel stedelijke gebieden dramatisch groeien, wonen de meeste Kenianen ver van het raster in landelijke steden en dorpen. En degenen die dichtbij het netwerk wonen, kunnen niet altijd profiteren van de voordelen. Kenya Power rekent ongeveer $ 400 USD per huishouden voor een netaansluiting.
"Dat is zo ver weg, als je een arme Keniaanse familie bent", zegt Jon Bøhmer, oprichter van Kyoto Energy, gevestigd in Nairobi. "Er zijn veel plaatsen waar de elektriciteitskabels de hutten van mensen kruisen en ze hebben geen manier om verbinding te maken met het net."
Als gevolg hiervan groeit het besef dat het bedienen van deze gebieden een andere aanpak vereist. Door verschillende kleinschalige bronnen op één locatie te plaatsen, dicht bij de vraag, kan de energietoegang sneller worden uitgebreid. Startups, non-profitorganisaties en zelfs Kenya Power beginnen allemaal op zonne-energie gebaseerde microgrids - kleine, zelfstandige power grids - te beschouwen als een mogelijke oplossing.
Terwijl individuele zonne-verlichtingssystemen, zoals de d.Light, veel positieve pers hebben ontvangen in de VS en Europa, hebben microgrids het potentieel om lokale industrieën van stroom te voorzien. Bøhmer, een Noorse software-ingenieur die in 2006 met zijn Keniaanse vrouw naar Thika, nabij Nairobi, verhuisde, heeft een micro-gridsysteem op zonne-energie geïntroduceerd specifiek voor deze markt.
"Silicon Valley-ondernemers zeggen:" We hebben $ 3 miljoen opgehaald van een venture capitalist in San Francisco, "met hun 3-watt zonnepaneel en LED-licht, " zegt Bøhmer. 'Ze denken dat ze het hebben opgelost. Natuurlijk, nu heeft iemand verlichting en kan hij zijn mobiel opladen. Super goed. Maar in het Westen, wanneer u stroom kreeg, kon u een machine runnen en een bedrijf opbouwen. Dat bedrijf zou kunnen groeien en een hele industrie kunnen opbouwen. Dat soort verhalen is niet mogelijk, als je het gaat doen met deze doodlopende oplossingen. ”
De oplossing van Bøhmer, de Butterfly Solar Farm genaamd, gebruikt concentrerende fotovoltaïsche zonne-energie (PV) om elektriciteit op te wekken en vangt thermische zonne-energie op om water te verwarmen. Zijn eerste klant is een commerciële theeproducent wiens activiteiten zowel landbouw- als droogfaciliteiten omvatten.
Het eerste pilootproject, gepland voor later dit jaar, plaatst de zonnevolgspiegels of heliostaten van het concentratiesysteem tussen de struiken in de bestaande theevelden - een soort drievoudige uitsnijderij die thee produceert samen met 1 megawatt elektriciteit en 2, 5 megawatt warmte. De warmte wordt gebruikt in de drooginstallatie, waardoor de afhankelijkheid van houtgestookte warmte wordt verminderd, en de elektriciteit levert stroom aan 7.000 huizen op het terrein. Bøhmer schat dat het project een terugverdientijd van vier jaar zal hebben.
In het noordelijke deel van het land heeft Kenya Power 10 microgrids met capaciteiten variërend van 5 tot 10 megawatt in de pilotfase. De meeste van hen zijn de afgelopen jaren in off-grid gebieden gebouwd met dieselgeneratoren; vandaag begint het hulpprogramma een zonnebron aan de mix toe te voegen. Overdag wordt zonne-energie rechtstreeks ingevoerd in het regionale distributienetwerk en 's nachts vult dieselgeneratie het gat op.
"Exploitatie van dieselcentrales wordt erg duur en onhoudbaar", zegt Ngahu van Kenya Power. "We gaan uiteindelijk overal in de zon."
Terry Mohn, CEO van General Microgrids, met kantoren in Nairobi en San Diego, Californië, pleit voor 'opportunistische' microgrids die een breder scala aan lokale energiebronnen benutten, zoals zonne-energie, biogas of kleinschalige hydro. Wat de energiebron ook is, microgrids kunnen betrouwbare gedeelde energie-infrastructuur bieden en tegelijkertijd de behoefte aan grootschalige transmissie-infrastructuur verminderen.
Efficiëntie eerst
Als deze inspanningen klein lijken, komt dat omdat ze dat zijn.
Het elektriciteitsverbruik per hoofd van Kenia in 2010 was minder dan een tiende van het wereldgemiddelde voor landen met een middeninkomen, zoals Argentinië, India en Zuid-Afrika. Zelfs met uitgebreide productiecapaciteit zal het beschikbare aanbod voor huishoudens waarschijnlijk niet snel groeien. Omdat een groot deel van de geplande groei van de macht van Kenia bedoeld is om de industrialisatie en het toerisme te ondersteunen, zal het beperken van de groei van residentieel gebruik van cruciaal belang zijn voor het succes van het plan.
Om die reden is een van de belangrijkste kansen die in Kenia kan bestaan een kans om een energiebeleid te ontwikkelen waarbij efficiëntie voorop staat. Efficiëntie-inspanningen die vanaf het begin zijn geïmplementeerd, kunnen Kenia meer waar voor zijn geld geven als het investeert in nieuwe capaciteit.
Een manier om de efficiëntie van het totale systeem te verbeteren, is om te voorzien in een aantal energiebehoeften met warmte in plaats van elektriciteit. De centrale overheid heeft programma's geïntroduceerd die gericht zijn op de verspreiding van het gebruik van thermische zonneboilers om de warmte van de zon te benutten voor de verwarming van huishoudwater. Sommige innovators zoeken ook naar nieuwe manieren om aan de industriële behoeften te voldoen. "Veel industriële bedrijven gebruiken nog steeds houtbrandstof om hun ketels van stroom te voorzien", zegt Ernest Chitechi, Outreach en Partnership Manager voor het non-profit Kenya Climate Innovation Center of CIC. Als vervanging werkt de organisatie samen met ondernemers aan de ontwikkeling van een biomassabriket op basis van ananasafval.
Maar de echte uitdaging zal liggen in het beheersen van het elektriciteitsverbruik zonder vervanging.
Vooruitbetaling brengt mensen macht
Pre-paid elektrische meters weerspiegelen de alomtegenwoordige pre-paid mobiele telefoon. Gebruikers kunnen energietokens kopen bij een handvol providers (inclusief mobiele betalingsproviders). Elk token heeft een 20-cijferig nummer dat kan worden ingevoerd in een elektrische meter om de gekochte hoeveelheid elektriciteit te ontgrendelen. Gebruikers betalen hogere prijzen per kilowattuur naarmate ze meer elektriciteit verbruiken.
Deze stijgingen zijn snel herkenbaar door de gebruiker en bevorderen het behoud. Althans, dat is het idee. In de praktijk klagen sommigen dat tariefinformatie niet transparant genoeg is en dat verschillende tokenproviders enorm variabele servicekosten in rekening brengen, wat prijssignalen voor klanten verwart. Verdere voorlichting van de consument is waarschijnlijk nodig om ervoor te zorgen dat zij deze doelen bereiken.
Maar vooraf betaalde meters hebben nog een voordeel. Net als de rest van Kenia's elektrificatie-initiatief, dragen ze bij aan het bredere economische ontwikkelingsplan van het land: het programma ondersteunt de groei van nieuwe banen, aangezien leveranciers nodig zijn om de energietokens te verkopen. In de mobiele markt creëerde een soortgelijk marketingmodel 100.000 nieuwe directe banen.
Vooruitbetaling heeft het nut ook geholpen om geldreserves aan te vullen, omdat klanten betalingen niet mogen missen. In september 2012 rapporteerde Business Daily Africa dat Kenya Power in juni 2011 al Sh7, 4 miljard ($ 84 miljoen) aan onbetaalde elektriciteitsrekeningen had verzameld voor het jaar. Met vooruitbetaling kunnen deze fondsen worden gebruikt om verder te investeren in zijn elektrificatieprogramma.
Ondernemers van hernieuwbare energie kijken naar het succes van het model als een manier om hun producten ook aan landelijke Kenianen te introduceren. "In de meeste gevallen hebben mensen mogelijk onvoldoende middelen om te investeren in de vooraf gemaakte kosten", zegt Chitechi. "Het is een van de grootste belemmeringen voor adoptie."
Stima, Angaza en Azuri behoren tot de startups die pay-as-you-go solar aanbieden, waarmee gebruikers een paar kleine zonnepanelen tegelijk kunnen installeren, zonder vooraf te betalen. Om toegang te krijgen tot stroom via hun panelen, kopen klanten energiekredieten met behulp van een mobiel betalingssysteem. In tegenstelling tot de vooraf geïnstalleerde vooraf betaalde meters, kunnen zonneklanten uiteindelijk hun zonnepanelen afbetalen en de toegang tot elektriciteit permanent "ontgrendelen". Twee ondernemers bij de CIC onderzoeken ook hoe ze voorafbetaling kunnen gebruiken om de kosten vooraf van duurzame energiesystemen te financieren.
Als innovaties als deze een schoner en efficiënter energieverbruik kunnen ondersteunen voor zowel stedelijke als landelijke klanten, heeft Kenia misschien een kans om de sprong te maken naar een sterke, koolstofarme economie.
