ในอเมซอน ผู้คนมากกว่า 3 ล้านคนถูกเสิร์ฟโดยมินิกริดที่แยกจากกัน มินิกริดหลายร้อยตัวที่เลี้ยงด้วยเครื่องเจนเนอเรชั่นดีเซลที่ดำเนินการโดยผู้ผลิตไฟฟ้าอิสระ (IPP) และหน่วยงานไฟฟ้าสาธารณะในภูมิภาคอเมซอนล้วนใช้เงินอุดหนุนจากรัฐบาลซึ่งครอบคลุมต้นทุนเชื้อเพลิง 100 เปอร์เซ็นต์ บ่อยครั้งที่มีการใช้น้ำมันดีเซลมากกว่าหนึ่งลิตรในการขนส่งน้ำมันดีเซลหนึ่งลิตรไปยังพื้นที่ห่างไกลและยากต่อการเข้าถึงเหล่านี้ ในปี 2566 เพียงปีเดียว การเผาน้ำมันดีเซลที่ได้รับการอุดหนุนในมินิกริดของ Amazon จะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 1.6 MtCO2eq ด้วยค่าเชื้อเพลิง 2.5 พันล้านดอลลาร์ ซึ่งชาวบราซิลทุกคนใช้ร่วมกันผ่านบัญชีการใช้เชื้อเพลิง การจ่ายไฟฟ้าขึ้นอยู่กับการขนส่งในการจัดหาน้ำมันดีเซล ซึ่งอาจหยุดชะงักในช่วงฤดูแล้ง ทำให้โรงงานดีเซลในบางพื้นที่ต้องมีถังเก็บเชื้อเพลิงขนาดใหญ่ นอกจากนี้ สถานที่หลายแห่งที่มีถนนลูกรังเข้าถึงประสบปัญหาในช่วงฤดูฝน ทำให้ต้องใช้เชื้อเพลิงจำนวนมากขึ้น เช่นในกรณีของเมือง Oiapoque ที่แสดงด้านล่าง ซึ่งมีความจุเชื้อเพลิง 1.5 ล้านลิตร มีเวลาอิสระ 45 วัน .
ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา ความพยายามในการลดการมีส่วนร่วมของการผลิตน้ำมันดีเซลในหมู่บ้านและเมืองริมแม่น้ำและหมู่บ้านอเมซอนที่ห่างไกลไม่ประสบผลสำเร็จ IPPs ชอบที่จะยึดติดกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลที่พวกเขารู้จักดี ภายใต้การอุดหนุนที่สะดวกสบายซึ่งออกแบบมาหลายสิบปีแล้วเพื่อให้มีการเข้าถึงพลังงาน ความมั่นคงด้านพลังงาน และความน่าเชื่อถือของบริการ ในขณะเดียวกัน เทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียน (RETs) จำนวนมากมีประสบการณ์การลดราคาและได้สร้างชื่อเสียงในด้านความน่าเชื่อถือและการใช้ทรัพยากรธรรมชาติที่มีอยู่ในท้องถิ่น ในบริบทนี้ RETs เช่น ชีวมวล แสงอาทิตย์ และลม ได้รับการประเมินเพื่อช่วยในการเปลี่ยนแปลงพลังงานของ Amazon และการวิเคราะห์ที่ครอบคลุมจะนำเสนอที่นี่
ชีวมวล:มีเพียงส่วนน้อยของชุมชนในระบบโดดเดี่ยวเท่านั้นที่มีความสามารถเพียงพอในการผลิตพลังงานโดยใช้การผลิตมวลชีวภาพผ่านเศษเหลือของพืชหลักในภูมิภาค ซึ่งรวมถึงมันสำปะหลัง อะซาอิ ข้าวโพด กล้วย มันเทศ และอื่น ๆ อีกมากมาย การผลิตพลังงานผ่านการเผาเศษไม้ที่ได้จากโรงเลื่อยที่มีแผนการจัดการอย่างยั่งยืนและการรับรองผลิตภัณฑ์ในระดับสากลเป็นสิ่งที่หาได้ยากในภูมิภาคนี้ ซึ่งพบได้ในไซต์เดียว (Itacoatiara – AM) ที่ดำเนินการใน Amazon (www. itacoatiara.com.br).
ลม:ภูมิภาคอเมซอนมีความเร็วลมเฉลี่ยต่อปีต่ำ (น้อยกว่า 4 เมตร/วินาที) ซึ่งประกอบกับการเข้าถึงที่ยากและขาดขนาดในชุมชนที่ห่างไกลเหล่านี้ ทำให้การผลิตพลังงานลมไม่สามารถแข่งขันได้ในภูมิภาคนี้
ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์:ทรัพยากรรังสีดวงอาทิตย์มีมากมายและกระจายทั่วอเมซอน การฉายรังสีในแนวนอนทั่วโลกโดยเฉลี่ยต่อปีมากกว่า 1,700 กิโลวัตต์ชั่วโมง/เมตร2.ปี. พลังงานแสงอาทิตย์เป็นโซลูชันแบบโมดูลาร์ที่ติดตั้งง่ายและบำรุงรักษาต่ำ แต่เทคโนโลยีนี้มีข้อเสียที่สำคัญคือความต้องการพื้นที่ขนาดใหญ่ สำหรับการใช้งานโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในอเมซอน มีสามทางเลือกที่เป็นไปได้: i) โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมศูนย์แบบติดตั้งบนพื้นดิน ii) โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบลอยน้ำ และ iii) ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบกระจายขนาดเล็ก (บนหลังคาหรือบนพื้นดิน
ตัวเลือกการติดตั้งบนพื้นดินแบบรวมศูนย์ในพื้นที่ขนาดใหญ่มีข้อจำกัดที่สำคัญ คือ ความพร้อมของพื้นที่ที่เหมาะสมสำหรับการติดตั้งโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้พื้นที่มากโดยไม่ต้องมีการบุกรุกพื้นที่ป่าเพิ่มเติม ป่าฝนอเมซอนมีต้นไม้สูงหนาแน่นมาก และนี่คือปัญหาคอขวดหลักของโซลูชันทางเทคนิคนี้ เนื่องจากในหลายพื้นที่ไม่มีพื้นที่ที่ชัดเจนตามลำดับความสำคัญนี้ Agrivoltaics สามารถมีบทบาทสำคัญที่นี่ โดยเชื่อมโยงการผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และการใช้ที่ดินอย่างยั่งยืน
ระบบเซลล์แสงอาทิตย์แบบลอยน้ำซึ่งสามารถติดตั้งบนริมฝั่งแม่น้ำใกล้กับส่วนที่ดีของชุมชนที่ตั้งอยู่ห่างไกลเป็นอีกทางเลือกหนึ่ง แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบลอยน้ำถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานที่ที่มีความหนาแน่นของประชากรสูงและมีพื้นที่ดินเหลือน้อย เช่น สิงคโปร์และญี่ปุ่น และโดยทั่วไปจะติดตั้งในทะเลสาบหรืออ่างเก็บน้ำ สถานที่น้ำนิ่ง โดยการเคลื่อนที่ของน้ำเกี่ยวข้องกับลมในท้องถิ่นเท่านั้น ความเป็นไปได้ทางเทคนิคของการติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบลอยน้ำตามแม่น้ำอะเมซอนที่ไหลเชี่ยวนั้นต้องเผชิญกับการต่อต้านและความกังขาอย่างมากจากผู้ผลิตระบบลอยน้ำหลักและมีประสบการณ์มากที่สุด
ตัวเลือกที่สามสำหรับการสร้างเซลล์แสงอาทิตย์คือโซลูชันแบบกระจายบนชั้นดาดฟ้าที่มีการใช้งานทั่วไปในเขตเมือง โดยมีการติดตั้งมากกว่า 2 ล้านครั้งในระบบจ่ายพลังงานที่เชื่อมต่อถึงกันของบราซิล การวิเคราะห์ที่ดำเนินการโดยสถาบันวิจัยอวกาศแห่งชาติของบราซิล (INPE) แสดงให้เห็นว่าจำนวนหลังคาที่มีอยู่ในชุมชนที่แยกจากกันเหล่านี้สามารถรับประกันการให้บริการในเปอร์เซ็นต์ที่สูงสำหรับระบบที่แยกได้เหล่านี้ ตัวเลือกนี้ยังนำเสนอแง่มุมทางสังคมที่สำคัญ เนื่องจากการรวม PV เข้ากับระบบจำนวนมาก จำเป็นต้องใช้แรงงานในท้องถิ่นจำนวนมากสำหรับการติดตั้งและการบำรุงรักษาในภายหลัง
ที่อยู่อาศัยทั่วไปในชุมชนที่มีรายได้น้อยเหล่านี้ใช้กระเบื้องมุงหลังคาไฟเบอร์ซีเมนต์ราคาถูก ติดตั้งบนโครงสร้างไม้ที่อ่อนแอซึ่งไม่สามารถทนทานต่อน้ำหนัก 20-25 กก./ตร.ม.2โหลดเพิ่มเติมที่กำหนดโดยโมดูล PV ทั่วไป บวกกับโครงสร้างอะลูมิเนียมที่ใช้ใน PV บนชั้นดาดฟ้า เพื่อเปิดใช้งานการรวม PV บนหลังคาภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ กระเบื้องหลังคาไฟเบอร์ซีเมนต์ PV ได้รับการพัฒนาโดยหนึ่งในผู้ผลิตกระเบื้องหลังคาไฟเบอร์ซีเมนต์ที่ใหญ่ที่สุดในบราซิล และอยู่ในขั้นตอนสุดท้ายของการทดสอบความทนทานและความน่าเชื่อถือที่ห้องปฏิบัติการพลังงานแสงอาทิตย์ที่ Universidade Federal de ซานตากาตารีนา. น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นของแถบเซลล์แสงอาทิตย์แบบตัด 1/6 บนกระเบื้องหลังคาขั้นสุดท้ายนั้นเล็กน้อย และการเปลี่ยนกระเบื้องเซลล์แสงอาทิตย์จำนวนหนึ่งเหล่านี้บนหลังคาที่มีอยู่ก็เป็นเรื่องง่าย ค่าใช้จ่ายที่คาดว่าจะต่ำกว่าระบบ PV บนชั้นดาดฟ้าแบบดั้งเดิม แต่จำเป็นต้องมีการขยายขนาดเพื่อให้สามารถเข้าถึงเซลล์ PV ในราคาที่แข่งขันได้
ในการประเมินสถานการณ์สำหรับการเปลี่ยนผ่านพลังงานที่ยั่งยืนและยืดหยุ่นในระบบแยกเดี่ยวใน Amazon นี้ ควรติดตั้งเครื่องกำเนิดเซลล์แสงอาทิตย์บางส่วนไว้ที่ส่วนกลางเพื่อรับประกันระบบกลางที่มีประสิทธิภาพสูง ความพร้อมใช้งาน และความน่าเชื่อถือโดยไม่ต้องเคลียร์พื้นที่ป่าเพิ่มเติม ในขณะที่ ควรติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอีกส่วนหนึ่งที่กระจายอยู่ตามหลังคาบ้านและในระบบเกษตรโวลตาอิก
ผู้แต่ง: Prof. Andrew Blakers /ANU) & Prof. Ricardo Rüther (UFSC)
