撒哈拉以南非洲，全球 80% 的人口无法用上电， 是不太可能达到联合国的目标是获得负担得起、可靠、可持续的现代能源到 2030 年为所有人服务。

该地区明显落后于世界其他地区。全球范围内，用电人口的比例从 2000 年的 79% 增加到2019年90%。在撒哈拉以南非洲根据世界银行的数据，用电的比例从 26% 上升到 47%，而且大多数用不上电的人生活在农村地区。

世界银行预测，根据目前的电力连接和人口增长趋势，撒哈拉以南非洲地区将超过4亿人到 2030 年将无法通电。

缺乏可靠的电力会对生活水平产生重大负面影响。例如，它可以限制优质公共服务的提供，例如卫生保健,教育和水。这也造成了障碍访问数字服务, 阻止参与日益数字化的全球经济。

缺乏准入并不是撒哈拉以南非洲国家面临的唯一挑战。现有的连接也不可靠。大约 43% 的非洲人到 2022 年，“大部分”或“全部”时间都能用上电力。可靠性问题通常在农村地区更为常见。

只有两个撒哈拉以南非洲国家的电网没有出现严重停电：安哥拉和博茨瓦纳。停电减少了电力为家庭和企业提供的好处，并创造了对昂贵且典型的电力的需求。污染性燃油发电机。

研究已提议离网太阳能发电作为电力供应不足的经济体的一种可能的解决方案。在某些地方，它们是成本最低的选择，并且可以在不建造建筑物的情况下实现电力接入电网基础设施Ø 输电和配电网络。

其中一些研究然而，可能低估了离网的潜在好处太阳能。这是因为他们没有考虑贫困人口的成本影响可靠性或的碳价计划。

我是一个科学家团队的成员，他们使用一种新方法来评估不同能源获取方案的成本。它将单个能源系统建模与覆盖大面积的空间数据结合起来。我们的方法使我们能够对不同电力来源的可靠性和污染进行成本计算。当你考虑到这些因素时，技术的相对吸引力可能会发生变化。

我们的研究探讨了离网太阳能在非洲不同情况下可以发挥的作用。它涵盖了 43 个可获得数据的国家，这些国家居住着非洲大陆 99% 以上的无法获得数据的人口。下面，我们将重点介绍两个国家：尼日利亚和莫桑比克。

碳成本和可靠性差的成本

使用我们的新方法，我们分析了每个国家的哪些地区会发现太阳能是最便宜的技术。我们在细节上做到了这一点。我们的设想包括碳价或对可靠性差的惩罚。我们可以展示哪些政策会在特定地点产生最大的影响。

电力接入可以分为不同级别，结合不同级别的瓦数、可用时间、中断次数、承受能力等。

对于我们的中等电力需求场景（3级），我们的模型表明，如果在计算中应用碳价格，离网太阳能对于另外 6500 万人来说是最便宜的。如果加上可靠性惩罚，对于另外 8000 万人来说，离网太阳能将是最便宜的。

碳市场是金融市场它对排放二氧化碳等温室气体设定了价格。这些市场影响不同发电技术的相对成本和份额。然而，碳信用额在非洲大陆的使用仍然有限因为它们是非洲大陆相对较新的举措。

供电的可靠性对于确定连接的价值至关重要。可靠性差可能会导致安全性降低和家庭收入减少。

离网太阳能系统可以提供提高可靠性与国家电网相比。

为了更清楚地展示我们的方法和发现，让我们更详细地看看两个国家：尼日利亚和莫桑比克。尼日利亚

尼日利亚有

不可靠的网格，农村地区的服务水平较差。我们的分析预测，到 2030 年，尼日利亚将有多达 5500 万户家庭（约占人口的 20%）无法获得电力。在我们的研究中，我们发现离网太阳能将是连接 5% 家庭的最便宜的方式。其中60%的人用电。

但太阳能相对于传统电网的经济可行性取决于电力需求水平。在低电量使用时（2 级或每天 200Wh），离网太阳能击败了传统电网。它以较低的成本满足较高比例的人口（60%）的能源需求。

当电力需求较高时，情况正好相反（第 4 级或每天 3,400Wh）。在这种情况下，高用电量需要传统电网。

国家电网可靠性差是非洲大陆的一个问题。当计算中包括可靠性差的成本时，太阳能变得更具竞争力。它满足了尼日利亚 5500 万家庭中 38% 至 65% 的需求。

这一发现强调，为了提供可靠的接入，专注于离网太阳能可能是最好的解决方案。尼日利亚已经是使用补贴鼓励这一点。

莫桑比克

在莫桑比克，我们估计到 2030 年，超过 1600 万人（占人口的 40%）将仍然无法用上电。对于尼日利亚来说，离网太阳能发电对于较低的国家来说更便宜。电使用水平。据我们估计，对于 1600 万人中的 28% 至 88% 的人来说，离网太阳能的成本最便宜，具体取决于需求水平。

当考虑到碳定价时，这一比例从 50% 增加到 88%，在需求水平较高时影响最大。我们的研究还表明，对于全国不同地区的不同需求水平，碳价格水平是有效的。

由于各地不同技术的成本存在差异，政策效果和门槛存在差异。在考虑碳信用计划在哪些方面可能最有效时，利益相关者应考虑强调以较低价格水平实现技术转变的领域。

有针对性的政策可以提高非洲的准入和可靠性

在考虑大范围的能源政策时，特定国家和本地因素至关重要。我们不会假装在我们的研究中捕获了所有这些。然而，我们对空间数据和国家级供需模型的使用试图朝着正确的方向发展。

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