Năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng mặt trời, đang phát triển rộng khắp châu Phi. Được coi là lục địa tiềm năng của thế giới, ước tính hiện có khoảng 10% trong số 600 triệu người châu Phi sống ngoài lưới điện đang sử dụng năng lượng sạch tái tạo để cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của họ. Là lục địa ẩn chứa nhiều thách thức và là nơi tập trung những vấn nạn lớn của thế giới, trong đó nổi bật là khủng bố và nạn di cư- đã dẫn đến nhu cầu về một hệ thống điện đáng tin cậy hơn, ít phụ thuộc hơn vào các nhà máy điện tập trung vốn là mục tiêu tiềm tàng của một cuộc tấn công. Lưới điện thông minh sử dụng năng lượng mặt trời chính là giải pháp cho vấn đề này và đã chứng minh được hiệu quả qua hàng loạt dự án tại các thị trường mới nổi ở châu Phi.

Trong số các công ty nước ngoài đầu tư vào hệ thống ngoài lưới điện mới mẻ này ở châu Phi, nổi bật là Công ty Africa GreenTec, một công ty khởi nghiệp được thành lập vào năm 2015 bởi nhà phát triển các dự án tiết kiệm năng lượng người Đức cùng vợ là người Mali (châu Phi). Africa GreenTec đã vượt qua nhiều đối thủ khác để chiến thắng hạng mục “Mini-Grid Project of the Year” (Dự án lưới điện quy mô nhỏ xuất sắc nhất năm) tại giải AFSIA Solar Award 2020. Đây là giải thưởng quy mô quốc tế, là một phần của Đại hội Năng lượng Châu Phi Kỹ thuật số và do Hiệp hội Ngành công nghiệp Năng lượng Mặt trời (viết tắt là AFSIA) trao giải nhằm công nhận các cá nhân và công ty có thành công vượt trội trên thị trường năng lượng mặt trời ở châu Phi. Không như các nhà cung cấp lưới điện quy mô nhỏ khác, Công ty Africa GreenTec hướng tới mục tiêu trở thành một mô hình kinh doanh bền vững, có khả năng tự duy trì và đã triển khai một cách hiệu quả hàng chục dự án lưới điện quy mô nhỏ ở nhiều nước châu Phi như Mali, Niger và Senegal. Hệ thống lưới điện thông minh quy mô nhỏ của Africa GreenTec dựa trên công tơ điện thông minh cho phép quy trình phân phối, kiểm soát, giám sát lượng điện sản xuất và lập hóa đơn tiền điện cho toàn bộ khu dân cư được thực hiện một cách nhanh chóng và hiệu quả.

Đặt trụ sở tại Đức nhưng chủ yếu hoạt động tại châu Phi, Africa GreenTec nhắm đến mục tiêu là thay thế các trạm phát điện diesel lỗi thời phát thải ra các khí gây hiệu ứng nhà kính- một trong các nguyên nhân dẫn đến sự biến đổi khí hậu- bằng các trạm phát điện tái tạo đáng tin cậy. Năm 2016, Africa GreenTec bắt đầu mang điện về những ngôi làng ở vùng nông thôn xa xôi chưa có điện lưới quốc gia của châu Phi bằng trạm phát điện mặt trời Solartainer đầu tiên. Solartainer có thể được mô tả như một nhà máy điện mặt trời di động với hệ thống lưu trữ tích hợp, được thiết kế nhằm chịu được những điều kiện khắc nghiệt nhất. Trên cơ sở trạm Solartainer, Africa GreenTec đã phát triển một giải pháp hệ thống toàn diện gọi là khu liên hợp ImpactSite, tích hợp thêm nhiều tính năng nhằm sản xuất điện bền vững, phân phối thông minh và sử dụng hiệu quả, vượt trội các tiêu chuẩn hiện đại của châu Âu. Mỗi khu liên hợp ImpactSite bao gồm một trạm phát điện mặt trời Solartainer, hệ thống làm mát, xử lý nước, điểm cung cấp internet vệ tinh, kho lạnh và máy bơm phục vụ nông nghiệp. Mỗi ImpactSite đều được tối ưu hóa cho phù hợp với điều kiện kinh tế và xã hội của người dân địa phương.

Hệ thống lưới điện quy mô nhỏ tiên tiến của Africa GreenTec.

Là trung tâm của khu liên hợp ImpactSite, trạm phát điện Solartainer bao gồm các tấm pin năng lượng mặt trời được lắp đặt trên một công-ten-nơ, công suất tùy chọn từ 50 kWp đến công suất tối đa 100 kWp. Trong quá trình vận chuyển, các mô-đun này nằm trên các giá đỡ bên trong công-ten-nơ và khi đến địa điểm thi công, có thể dễ dàng kéo ra bên ngoài nhờ hệ thống đường ray và lắp đặt thành các mô-đun kích thước đầy đủ. Trong công-ten-nơ cũng có sẵn các bộ phận kỹ thuật khác như máy biến tần và bộ lưu trữ năng lượng lithium-ion từ 20 kWh đến 60 kWh. Chỉ trong vòng 48 tiếng đồng hồ, có thể thiết lập Solartainer, kết nối với lưới điện địa phương và sẵn sàng cung cấp điện. Nhờ sử dụng pin lithium-ion công nghệ của Tesvolt, năng lượng luôn sẵn có vào ban đêm và những ngày nhiều mây. Các mô-đun lưu trữ của Solartainer đều được trang bị hệ thống làm mát. Cách thức hoạt động của Solartainer tương tự một nhà máy điện mặt trời thông thường, ngoại trừ nó được tích hợp vào một thùng công-ten-nơ được chế tạo đặc biệt nhằm tạo thuận lợi cho việc di chuyển, lắp đặt và tháo dỡ. Nhờ dễ dàng di dời đến các vị trí khác nhau, trạm Solartainer được đảm bảo khỏi các điều kiện thời tiết xấu như bão cát, lũ lụt hay nhiệt độ trên 45 độ C và không phải chịu bất cứ rủi ro nào mà các nhà máy điện mặt trời thông thường vẫn phải đối phó. Thùng công-ten-nơ của Solartainer có thể tùy chọn từ công-ten-nơ 20 feet đến 45 feet theo tiêu chuẩn ISO được CSC chứng nhận. Điều này cho phép Africa GreenTec sử dụng hệ thống hậu cần tiêu chuẩn hóa và giá cả phải chăng trên toàn thế giới, giúp giảm bớt chi phí và đơn giản hóa quá trình thực hiện. Nhờ đó, giá điện giảm và đưa Solartainer thành một giải pháp khả thi cho các dự án điện trên toàn thế giới.

Trạm phát điện mặt trời Solartainer.

Các tính năng bổ sung của khu liên hợp ImpactSite

Lọc nước

Trạm Solartainer được trang bị hệ thống xử lý nước, công suất lọc lên tới 2.000 lít nước sông hoặc nước giếng/giờ. Tính năng này vô cùng quan trọng ở châu Phi, nơi gần một nửa số dân không được sử dụng nước sạch, từ đó giảm nguy cơ bùng phát dịch bệnh như tiêu chảy, dịch tả, đóng góp quan trọng cho sức khỏe cộng đồng.

Liên lạc thông qua vệ tinh và kết nối internet

Khu liên hợp ImpactSite được kết nối với internet qua vệ tinh hoặc mạng di động GSM hiện có cho phép bảo trì thiết bị (Solartainer) từ xa. Tiện ích này có thể được sử dụng để tạo điểm phát sóng Wi-Fi kết nối internet, từ đó tạo điều kiện cho người dân địa phương tiếp cận giáo dục và các phương tiện truyền thông.

Kho lạnh sử dụng năng lượng mặt trời

Kho lạnh di động được trang bị hệ thống quang điện 5 kWp, hoạt động độc lập và có thể chịu được các điều kiện khắc nghiệt của châu Phi. Được thiết kế từ công-ten-nơ 20 feet, kho lạnh khép kín này là giải pháp hữu hiệu cho những vùng chưa có điện lưới quốc gia ở châu Phi, giúp nông dân bảo quản nông sản sau thu hoạch.

Khu liên hợp ImpactSite.

Mục tiêu trung hạn của Africa GreenTec là cung cấp điện và nước sạch cho 3 triệu người dân châu Phi vào năm 2030, tham vọng này hoàn toàn có thể thực hiện được xét đến tính lưu động của lưới điện mặt trời quy mô nhỏ. Khả năng di chuyển công-ten-nơ trong các trường hợp bất thường của địa phương (thiên tai, mất an ninh) cũng đảm bảo vốn đầu tư và tính khả thi triển khai giải pháp này trên mọi vùng lãnh thổ. Nhờ những ưu điểm này mà các dự án lưới điện mặt trời quy mô nhỏ đang ngày càng được các công ty năng lượng mặt trời độc lập (không kết nối với lưới điện) mở rộng phát triển ở châu Phi./.