V Amazonii více než 3 miliony lidí obsluhují izolované minisítě. Stovky minisítí napájených dieselovými generátory provozovanými nezávislými výrobci energie (IPP) a veřejnými energetickými společnostmi v regionu Amazonie využívají vládní dotace, které pokrývají 100 procent nákladů na palivo. Dost často se při přepravě litru nafty do těchto odlehlých a těžko dostupných oblastí spotřebuje více než litr nafty. Jen v roce 2023 bude spalování dotované nafty v minisíťích Amazonu emitovat 1,6 Mt CO2ekv, s náklady na palivo ve výši 2,5 miliardy dolarů, které sdílejí všichni Brazilci prostřednictvím účtu spotřeby paliva. Dodávka elektřiny závisí na logistice dodávek nafty, která může být v době sucha přerušena, což vyžaduje, aby dieselové závody v určitých lokalitách disponovaly velkými zásobníky paliva. Kromě toho mnoho míst s přístupem po polní cestě trpí v období dešťů problémy, které vyžadují větší zásoby paliva, jako je případ města Oiapoque, který je uveden níže, které má skladovací kapacitu 1,5 milionu litrů paliva s autonomií 45 dní .
V posledních desetiletích nebyly pokusy o snížení podílu výroby nafty v říčních a izolovaných amazonských vesnicích a městech úspěšné. IPP se raději drží dieselových agregátů, které tak dobře znají, pod pohodlným přístřeškem dotací navržených před mnoha desetiletími, aby zajistily přístup k energii, energetickou bezpečnost a spolehlivost služeb. Mezitím mnohé technologie obnovitelné energie (RET) zaznamenaly snížení cen a prosadily se z hlediska spolehlivosti a využívání místně dostupných přírodních zdrojů. V této souvislosti byly vyhodnoceny RET, jako je biomasa, slunce a vítr, aby napomohly přechodu energie v Amazonii, a zde je uvedena komplexní analýza.
Biomasa:pouze menšina komunit v izolovaných systémech má dostatečnou kapacitu pro výrobu energie s využitím produkce biomasy prostřednictvím zbytků hlavních plodin v regionu, včetně manioku, açaí, kukuřice, banánů a sladkých brambor, mezi několika dalšími. Výroba energie spalováním dřevěných zbytků, získaných z pil, které mají plán udržitelného hospodaření a mezinárodní certifikaci svých produktů, je v regionu vzácností, která se nachází pouze v jediném místě (Itacoatiara – AM) působícím v Amazonii (www. itacoatiara.com.br).
Vítr:Amazonská oblast má nízkou průměrnou roční rychlost větru (méně než 4 m/s), což ve spojení s obtížným přístupem a nedostatečným rozsahem v těchto izolovaných komunitách způsobuje, že výroba větrné energie není v regionu konkurenceschopná.
Fotovoltaika:Zdroj slunečního záření je hojný a rovnoměrně rozprostřený po celé Amazonii; průměrné roční globální horizontální ozáření je přes 1700 kWh/m2.rok. Solární energie je modulární řešení, které se snadno instaluje a nevyžaduje údržbu, ale tato technologie má důležitou nevýhodu, kterou je požadavek na velkou plochu. Pro realizaci solárních elektráren v Amazonii jsou možné tři možnosti: i) centralizované, pozemní FVE, ii) plovoucí solární FVE a iii) malé distribuované fotovoltaické systémy (střešní nebo pozemní, včetně agrovoltaiky).
Velkoplošná centralizovaná pozemní varianta naráží na důležité omezení, kterým je dostupnost vhodných ploch pro instalaci plošně náročných solárních FV elektráren bez dalšího potlačování lesů. Amazonský deštný prales je velmi hustý s vysokými stromy, a to je hlavní překážka tohoto technického řešení, protože pro mnoho lokalit nejsou žádné jasné oblasti tohoto řádu. Agrivoltaika zde může hrát důležitou roli, spojující výrobu fotovoltaické energie a udržitelné využívání půdy.
Další možností jsou plovoucí fotovoltaické systémy, které by mohly být instalovány na březích řek, v jejichž blízkosti se nachází velká část izolovaných obcí. Plovoucí PV je široce používán v místech s vysokou demografickou hustotou a nízkou dostupností pevninských oblastí, jako je Singapur a Japonsko, a je obvykle instalován na jezerech nebo nádržích, místech se stojatou vodou, s pohybem vody spojeným pouze s místním větrem. Technická životaschopnost instalace plovoucích fotovoltaických systémů podél rychlých řek Amazonky čelí velkému odporu a skepsi ze strany hlavních a nejzkušenějších výrobců plovoucích systémů.
Třetí možností pro výrobu FV je střešní distribuované řešení, které je tak běžně nasazováno v městských oblastech, s více než 2 miliony instalací provozovaných v brazilském propojeném energetickém distribučním systému. Analýzy provedené Brazilským národním institutem pro výzkum vesmíru (INPE) ukazují, že počet stávajících střech v těchto izolovaných komunitách může zaručit vysoké procento služeb pro tyto izolované systémy. Tato varianta také představuje důležité sociální aspekty, protože pro integraci fotovoltaiky do velkého počtu systémů by byla nutná značně velká místní pracovní síla pro instalaci a následnou údržbu.
Typické obytné domy v těchto komunitách s nízkými příjmy používají nízkonákladové vláknocementové střešní tašky namontované na křehké dřevěné konstrukce, které nemohou odolat 20-25 kg/m2dodatečné zatížení způsobené typickým fotovoltaickým modulem a hliníkovou konstrukcí používanou u střešní fotovoltaiky. Aby byla umožněna střešní fotovoltaická integrace za těchto podmínek, vláknocementové fotovoltaické střešní tašky byly vyvinuty jedním z největších výrobců vláknocementových střešních tašek v Brazílii a jsou v závěrečné fázi testování odolnosti a spolehlivosti v Solar Energy Laboratory na Universidade Federal de Santa Catarina. Dodatečná hmotnost pruhů 1/6 řezaných solárních článků na finální střešní tašce je zanedbatelná a výměna řady těchto FV tašek na stávajících střechách je jednoduchá. Očekávané náklady jsou nižší než u tradičního střešního fotovoltaického systému, ale pro získání přístupu k fotovoltaickým článkům za konkurenceschopné ceny je nutné jeho rozšíření.
Při tomto hodnocení scénářů udržitelného a odolného energetického přechodu v izolovaných systémech v Amazonii by měla být část fotovoltaických generátorů instalována centrálně, aby byl zaručen centrální systém s vysokým výkonem, dostupností a spolehlivostí, aniž by bylo nutné kácet další lesní oblasti, a zároveň další významná část generátorů by měla být instalována po střechách a v agrovoltaických systémech.
Autoři: Prof. Andrew Blakers /ANU) & Prof. Ricardo Rüther (UFSC).
