U Amazoniji više od 3 milijuna ljudi opslužuje izolirane minimreže. Stotine minimreža koje napajaju dizel generatori kojima upravljaju neovisni proizvođači energije (IPP) i javna elektroprivredna poduzeća u regiji Amazone koriste vladine subvencije koje pokrivaju 100 posto troškova goriva. Nerijetko se za prijevoz litre dizela u ova udaljena i teško dostupna područja potroši više od litre dizela. Samo 2023. izgaranjem subvencioniranog dizela u minimrežama Amazona emitirat će se 1,6 MtCO2eq, s cijenom goriva od 2,5 milijarde dolara, koju dijele svi Brazilci preko Fuel Consumption Accounta. Opskrba električnom energijom ovisi o logistici opskrbe dizelom, koja može biti prekinuta u sušnim razdobljima, što zahtijeva da dizelska postrojenja na određenim lokacijama imaju velike spremnike goriva. Nadalje, mnoge lokacije s pristupom zemljanim cestama imaju poteškoća tijekom kišne sezone, zahtijevajući veće zalihe goriva, kao što je slučaj grada Oiapoque prikazanog u nastavku, koji ima skladišni kapacitet od 1,5 milijuna litara goriva, s autonomijom od 45 dana .
Tijekom posljednjih desetljeća, pokušaji da se smanji sudjelovanje proizvodnje dizelskog goriva u obalnim i izoliranim amazonskim selima i gradovima nisu bili uspješni. IPP-ovi se radije drže dizelskih generatora koje tako dobro poznaju, pod prikladnim okriljem subvencija osmišljenih prije mnogo desetljeća kako bi se osigurao pristup energiji, energetska sigurnost i pouzdanost usluge. U međuvremenu su mnoge tehnologije obnovljivih izvora energije (RET) doživjele smanjenje cijena i etablirale su se u smislu pouzdanosti i korištenja lokalno dostupnih prirodnih resursa. U tom kontekstu, RET kao što su biomasa, sunce i vjetar procijenjeni su kako bi se pomoglo u energetskoj tranziciji Amazonije, a ovdje je predstavljena sveobuhvatna analiza.
Biomasa:samo manjina zajednica u izoliranim sustavima ima dovoljan kapacitet za proizvodnju energije korištenjem proizvodnje biomase kroz ostatke glavnih usjeva u regiji, uključujući kasavu, açaí, kukuruz, bananu i slatki krumpir, između nekoliko drugih. Proizvodnja energije izgaranjem drvnih ostataka, dobivenih iz pilana koje imaju plan održivog gospodarenja i međunarodnu certifikaciju svojih proizvoda je nešto rijetko u regiji, što se nalazi samo na jednom mjestu (Itacoatiara – AM) koje radi u Amazoniji (www. itacoatiara.com.br).
Vjetar:Područje Amazone ima nisku prosječnu godišnju brzinu vjetra (manje od 4 m/s), što, zajedno s teškim pristupom i nedostatkom razmjera u ovim izoliranim zajednicama, čini proizvodnju energije vjetra nekonkurentnom u regiji.
Fotonaponski uređaji:Izvor sunčevog zračenja je obilan i ravnomjerno raspoređen po cijeloj Amazoni; prosječno godišnje globalno horizontalno zračenje je preko 1700 kWh/m2.godina. Solarna energija je modularno rješenje koje je jednostavno za instalaciju i zahtijeva malo održavanja, ali tehnologija ima važnu lošu stranu, a to je zahtjev za velikom površinom. Za implementaciju solarnih elektrana u Amazoniji moguće su tri opcije: i) centralizirane, prizemne fotonaponske elektrane, ii) plutajuće solarne fotonaponske elektrane i iii) mali distribuirani fotonaponski sustavi (krovovi ili zemlja, uključujući agrivoltaiku).
Velika površina, centralizirana prizemna opcija nailazi na važno ograničenje, a to je dostupnost prikladnih područja za postavljanje prostorno intenzivnih solarnih PV postrojenja bez daljnjeg suzbijanja šuma. Amazonska prašuma je vrlo gusta s visokim drvećem, a to je glavno usko grlo ovog tehničkog rješenja, budući da na mnogim lokacijama nema čistih područja u ovom redu veličine. Agrivoltaika ovdje može igrati važnu ulogu, povezujući proizvodnju fotonaponske energije i održivo korištenje zemljišta.
Plutajući fotonaponski sustavi, koji bi se mogli postaviti na obale rijeka u blizini kojih se nalazi dobar dio izoliranih zajednica, još su jedna opcija. Plutajući PV naširoko se koristi na mjestima s visokom demografskom gustoćom i malom dostupnošću kopnenih područja kao što su Singapur i Japan, a obično se postavlja na jezerima ili akumulacijama, mjestima mirne vode, s kretanjem vode povezanim samo s lokalnim vjetrom. Tehnička isplativost postavljanja plutajućih PV sustava duž brze rijeke Amazone nailazi na veliki otpor i skepticizam od strane glavnih i najiskusnijih proizvođača plutajućih sustava.
Treća opcija za PV generaciju je krovno distribuirano rješenje koje se tako često koristi u urbanim područjima, s više od 2 milijuna instalacija koje rade u brazilskom međusobno povezanom distribucijskom sustavu energije. Analize koje je proveo Brazilski nacionalni institut za svemirska istraživanja (INPE) pokazuju da broj postojećih krovova u tim izoliranim zajednicama može jamčiti visok postotak usluge za ove izolirane sustave. Opcija također predstavlja važne društvene aspekte, jer bi za integraciju PV-a u veliki broj sustava bila potrebna znatno velika lokalna radna snaga za instalaciju i naknadno održavanje.
Tipična stambena zgrada u ovim zajednicama s niskim primanjima koristi jeftine krovne ploče od vlaknastog cementa, postavljene na slabe drvene konstrukcije koje ne mogu izdržati 20-25 kg/m2dodatno opterećenje nametnuto tipičnim PV modulom plus aluminijska struktura koja se koristi u krovnom PV. Kako bi se omogućila krovna fotonaponska integracija pod ovim uvjetima, jedan od najvećih proizvođača vlaknastocementnih krovnih crijepova u Brazilu razvio je vlaknocementne fotonaponske krovne ploče i nalaze se u završnoj fazi testiranja izdržljivosti i pouzdanosti u Laboratoriju za solarnu energiju na Sveučilištu Federal de Santa Catarina. Dodatna težina pruga 1/6 izrezanih solarnih ćelija na konačnom krovnom crijepu je zanemariva, a zamjena određenog broja ovih PV crijepova na postojećim krovovima je jednostavna. Očekivani troškovi ispod su tradicionalnog krovnog fotonaponskog sustava, ali potrebno je povećanje kako bi se dobio pristup fotonaponskim ćelijama po konkurentnim cijenama.
U ovoj procjeni scenarija za održivu i otpornu energetsku tranziciju u izoliranim sustavima u Amazoniji, dio fotonaponskih generatora trebao bi se instalirati centralno kako bi se zajamčio središnji sustav visokih performansi, dostupnosti i pouzdanosti bez krčenja daljnjih šumskih područja, dok drugi značajan dio generatora trebao bi biti instaliran raspoređen po krovovima iu agronaponskim sustavima.
Autori: prof. Andrew Blakers /ANU) & prof. Ricardo Rüther (UFSC).
