Di Amazon, lebih daripada 3 juta orang dilayan oleh minigrid terpencil. Beratus-ratus minigrid yang diberi makan oleh set gen diesel yang dikendalikan oleh pengeluar tenaga bebas (IPP) dan utiliti kuasa awam di rantau Amazon semuanya menggunakan subsidi kerajaan yang meliputi 100 peratus kos bahan api. Selalunya, lebih daripada satu liter diesel digunakan dalam mengangkut satu liter diesel ke kawasan terpencil dan sukar untuk diakses ini. Pada tahun 2023 sahaja, pembakaran diesel bersubsidi di minigrid Amazon akan mengeluarkan 1.6 MtCO2eq, dengan kos bahan api $2.5 bilion, yang dikongsi oleh semua rakyat Brazil melalui Akaun Penggunaan Bahan Api. Bekalan elektrik bergantung kepada logistik membekalkan diesel, yang mungkin terganggu semasa musim kemarau, yang memerlukan loji diesel di lokasi tertentu mempunyai tangki simpanan bahan api yang besar. Tambahan pula, banyak lokasi dengan akses jalan tanah mengalami kesukaran semasa musim hujan, memerlukan stok bahan api yang lebih besar, seperti halnya bandar Oiapoque yang ditunjukkan di bawah, yang mempunyai kapasiti penyimpanan 1.5 juta liter bahan api, dengan autonomi selama 45 hari .
Sepanjang dekad yang lalu, percubaan untuk mengurangkan penyertaan penjanaan diesel di pinggir sungai dan kampung dan pekan Amazon terpencil tidak berjaya. IPP lebih suka berpegang kepada genset diesel yang mereka tahu dengan baik, di bawah perlindungan mudah subsidi yang direka beberapa dekad yang lalu untuk menyediakan akses tenaga, keselamatan tenaga dan kebolehpercayaan perkhidmatan. Dalam pada itu, banyak teknologi tenaga boleh diperbaharui (RET) telah mengalami pengurangan harga dan telah memantapkan diri mereka dari segi kebolehpercayaan dan penggunaan sumber asli yang tersedia di dalam negara. Dalam konteks ini, RET seperti biojisim, suria dan angin telah dinilai untuk membantu dalam Peralihan Tenaga Amazon, dan analisis komprehensif dibentangkan di sini.
Biojisim:hanya sebilangan kecil komuniti dalam sistem terpencil yang mempunyai kapasiti yang mencukupi untuk menjana tenaga menggunakan pengeluaran biojisim melalui sisa-sisa tanaman utama di rantau ini, termasuk ubi kayu, açaí, jagung, pisang dan ubi keledek, antara yang lain. Pengeluaran tenaga melalui pembakaran sisa kayu, diperoleh daripada kilang papan yang mempunyai pelan pengurusan yang mampan dan pensijilan antarabangsa produk mereka adalah sesuatu yang jarang berlaku di rantau ini, yang hanya terdapat di satu tapak (Itacoatiara – AM) yang beroperasi di Amazon (www. itacoatiara.com.br).
Angin:Rantau Amazon mempunyai purata kelajuan angin tahunan yang rendah (kurang daripada 4 m/s), yang, ditambah pula dengan akses yang sukar dan kekurangan skala dalam komuniti terpencil ini, menyebabkan penjanaan tenaga angin tidak berdaya saing di rantau ini.
Fotovoltaik:Sumber sinaran suria adalah banyak dan merata di seluruh Amazon; purata penyinaran mendatar global tahunan adalah melebihi 1700 kWj/m2.tahun. Tenaga suria ialah penyelesaian modular yang mudah dipasang dan penyelenggaraan yang rendah, tetapi teknologi ini mempunyai kelemahan penting, iaitu keperluan kawasan yang besar. Untuk pelaksanaan loji suria di Amazon, tiga pilihan adalah mungkin: i) loji PV terpusat, dipasang di tanah, ii) loji PV solar terapung, dan iii) sistem fotovoltaik teragih kecil (atas bumbung atau tanah, termasuk agrivolta).
Pilihan pemasangan tanah yang luas dan berpusat menghadapi kekangan penting, iaitu ketersediaan kawasan yang sesuai untuk pemasangan loji PV solar intensif kawasan tanpa penindasan hutan selanjutnya. Hutan hujan Amazon sangat padat dengan pokok-pokok tinggi, dan ini adalah kesesakan utama penyelesaian teknikal ini, kerana untuk banyak lokasi tidak ada kawasan yang jelas dalam susunan magnitud ini. Agrivoltaics boleh memainkan peranan penting di sini, mengaitkan pengeluaran kuasa PV dan penggunaan tanah yang mampan.
Sistem PV terapung, yang boleh dipasang di tebing sungai berhampiran dengan sebahagian besar komuniti terpencil terletak, adalah pilihan lain. PV terapung digunakan secara meluas di tempat yang mempunyai kepadatan demografi yang tinggi dan ketersediaan kawasan darat yang rendah seperti Singapura dan Jepun, dan biasanya dipasang di tasik atau takungan, tempat air yang tenang, dengan pergerakan air hanya dikaitkan dengan angin tempatan. Daya maju teknikal memasang sistem PV terapung di sepanjang sungai Amazon yang mengalir deras berhadapan dengan rintangan dan keraguan yang hebat oleh pengeluar sistem terapung utama dan paling berpengalaman.
Pilihan ketiga untuk penjanaan PV ialah penyelesaian teragih atas bumbung yang begitu biasa digunakan di kawasan bandar, dengan lebih daripada 2 juta pemasangan beroperasi dalam sistem pengagihan tenaga saling berkaitan Brazil. Analisis yang dijalankan oleh Institut Penyelidikan Angkasa Negara Brazil (INPE) menunjukkan bahawa bilangan bumbung sedia ada dalam komuniti terpencil ini boleh menjamin peratusan perkhidmatan yang tinggi untuk sistem terpencil ini. Pilihan itu juga membentangkan aspek sosial yang penting, kerana untuk penyepaduan PV dalam sejumlah besar sistem, tenaga buruh tempatan yang agak besar untuk pemasangan dan penyelenggaraan seterusnya akan diperlukan.
Kediaman kediaman biasa dalam komuniti berpendapatan rendah ini menggunakan jubin bumbung simen gentian kos rendah, dipasang pada struktur kayu rapuh yang tidak dapat menahan 20-25 kg/m2beban tambahan yang dikenakan oleh modul PV biasa ditambah struktur aluminium yang digunakan dalam PV atas bumbung. Untuk membolehkan penyepaduan PV atas bumbung di bawah keadaan ini, gentian simen PV gentian bumbung telah dibangunkan oleh salah satu pengeluar gentian gentian bumbung gentian simen terbesar di Brazil, dan berada di peringkat akhir ujian ketahanan dan kebolehpercayaan di Makmal Tenaga Suria di Universidade Federal de Santa Catarina. Berat tambahan bagi jalur 1/6 potong sel suria pada jubin bumbung akhir boleh diabaikan, dan penggantian beberapa jubin PV ini pada bumbung sedia ada adalah mudah. Kos yang dijangkakan adalah di bawah sistem PV atas bumbung tradisional, tetapi peningkatan perlu dilakukan untuk mendapatkan akses kepada sel PV pada kos yang kompetitif.
Dalam penilaian senario untuk peralihan tenaga yang mampan dan berdaya tahan dalam sistem terpencil di Amazon, sebahagian daripada penjana fotovoltaik harus dipasang secara berpusat untuk menjamin sistem pusat yang berprestasi tinggi, ketersediaan dan kebolehpercayaan tanpa membersihkan sebarang kawasan hutan lagi, sementara satu lagi bahagian penting penjana hendaklah dipasang diedarkan di atas bumbung dan dalam sistem agrivolta.
Pengarang: Prof. Andrew Blakers /ANU) & Prof. Ricardo Rüther (UFSC).
