농촌 전화

Rural electrification

농촌 전화는 농촌과 외딴 지역에 전력을 공급하는 과정이다.농촌지역은 국가 배전망이 전력 수요를 밑돌면서 대규모 시장 실패에 시달리고 있다.2017년 현재, 전 세계 10억 명 이상의 인구가 가정용 전력을 공급받지 못하고 있으며, 이는 전 [1]세계 인구의 14%에 해당한다.전화는 일반적으로 도시와 마을에서 시작하여 점차적으로 시골 지역으로 확대되지만, 개발도상국에서는 종종 장애물에 부딪힌다.국가 그리드를 확장하는 것은 비용이 많이 들고 국가는 현재 인프라를 확장할 자본이 지속적으로 부족합니다.또한, 각 연결 단가를 줄이기 위해 자본 비용을 상각하는 것은 인구가 적은 영역(비용 중 1인당 점유율이 더 높음)에서는 더 어렵습니다.각국이 이러한 장애를 극복하고 전국적인 전화에 도달할 수 있다면 농촌은 상당한 경제적, 사회적 발전을 거둘 수 있을 것이다.

이 그래프는 1990-2016년 전화 증가율과 함께 세계 농촌 전화 요금을 나타내며 세계 은행의[2] 데이터를 통합한다.

사회적, 경제적 이점

교육

전기에 대한 접근은 지속 가능한 경제 및 사회적 성장을 촉진합니다.첫째, 교육성취도 향상을 통해서입니다.이전에는 햇빛이 비칠 때 어쩔 수 없이 공부를 해야 했던 학생들은 이제 이른 아침이나 늦은 밤까지 LED 불빛으로 공부할 수 있게 되었다.예를 들어 케냐에서는 학교 교사들과의 인터뷰에 의해 평상시에는 충분히 검토되지 않은 교재를 커버하기 위해 당일 오전과 오후의 추가 교습 시간을 확보할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.또, 전기에 액세스 할 수 있는 학교에서는, 보다 질 높은 교사를 채용할 수 있게 되어, 시험 성적이나 졸업율이 향상해,[3] 장래의 노동력 투입에 필요한 인적 자본이 증가하고 있다.[4]

생산성과 효율성

교육 개선과 더불어, 시골 지역의 전기화는 효율성과 생산성을 향상시킵니다.기업은 문호를 더 오래 개방하고 추가 수익을 창출할 수 있습니다.농부들은 관개, 작물 가공, 식품 보존과 같은 능률화된 현대 기술을 이용할 수 있게 될 것이다.2014년 인도의 농촌 지역은 최근 전력 [5]추가에 따른 경제 활동 증가로 2,100만 달러 이상을 벌어들였다.

1942년 미국 미주리에서 근무하던 지방전기청 라인맨

일자리 창출

전력망을 확충할 때 사업 개발에서 건설에 이르기까지 수천 개의 일자리에 대한 수요가 있다.전기를 보급하는 프로젝트는 풍부한 일자리 창출과 빈곤 완화에 도움이 된다.예를 들어 인도는 2022년까지 청정에너지를 175GW로 목표해 전국에 전기화를 확대했다.이러한 높은 [6]목표를 달성하기 위해서는 약 30만 개의 일자리가 창출되어야 할 것이다.

의료 개선

전기의 가용성은 제공되는 의료의 질을 크게 높일 수 있습니다.조명을 개선하면 환자가 내원하여 치료를 받을 수 있는 시간이 늘어납니다.냉장고는 믿을 수 없을 정도로 귀중한 백신과 혈액을 보존하는데 사용될 수 있다.살균조치가 개선되고 X-레이나 초음파 스캐너와 같은 첨단기기의 도입으로 의사나 간호사가 수행하는 데 필요한 도구를 제공할 수 있게 된다.갠지스 강의 마을 군락인 디아라 라샬풀에서는 140가구에 전력이 공급되지 않고 있다.지역 주민들은 치료나 백신 접종을 위해 강을 건너 2-3시간 동안 이동해야 한다.전기를 이용할 수 있게 되면 지역 주민들이 [7][8]치료를 훨씬 더 쉽게 받을 수 있게 될 것이다.

기타 장점

  • 전화 회선과 TV를[7] 통해 고립과 소외를 줄인다.
  • 가로등, 불빛이 있는 도로 [7]표지판을 사용하여 안전성을 향상시킵니다.
  • 고가의 화석 연료 램프(등유[7] 등) 비용 절감

테크놀로지

재생 가능한 오프 그리드 기업은 농촌 지역의 전력 수요를 충족시키기 위해 많은 지역에서 생겨났다.지리적 위치와 상대적으로 낮은 총 수요로 인해 전국 그리드를 시골 지역으로 확장하는 것은 비용이 많이 들고 어려운 일이다.재생 에너지 기반 미니 그리드는 대규모 인프라에 덜 의존하며 더 빠르고 [9]저렴하게 구현할 수 있다.배전 그리드를 설정할 수 있는 경우에는 단일 와이어 접지 리턴이 자주 사용됩니다.다음 기술이 [9]광범위하게 사용됩니다.

과제들

연구자들은 많은 지원 정책이 시행되고 있지만, 외딴 마을에 전기를 공급하는 비용은 여전히 높다고 지적했다.게다가 이러한 지역의 에너지 자원과 수요는 모두 매우 불안정하기 때문에 적절한 계획을 세우는 것이 어렵다.또 다른 문제는 마을의 위치가 역사적으로 토양, 물, 저장고 등을 기반으로 결정되었으며 재생 에너지 생성에 최적화되지 않을 수 있다는 것이다.

이러한 문제를 완화하기 위해 네트워크화된 농촌 전화 모델이 제안되었다.이 모델에서 선택된 지역의 마을은 최적의 네트워크를 통해 연결되며, 이는 다시 재생 에너지 자원이 더 나은 지점에 위치한 몇 개의 중앙 집중형 발전 시설과 연결된다.이와 같이 각 마을에는 소규모 지역시설과 중앙집중형 시설이 부분적으로 공급되고 있다.이것에 의해, 에너지 자원의 사용율이나 시스템 전체의 유연성과 신뢰성이 향상됩니다.이 모델의 실행 가능성은 최적의 네트워크 구축 비용에 따라 달라집니다.멀티플라이어 가속 A* 알고리즘에 근거해, 연구진은 복잡한 지리적 구조하에서 가능한 모든 접속을 평가하는 효과적인 방법을 고안해, 네트워크 설계를 실질적으로 최적화했습니다.경제적 정당성이 뒤따른다.

대륙별 국가 이니셔티브

아프리카

에티오피아

1998년 에티오피아 시골 지역 전화화가 시작되었고(비록 1995-1997년 이전에 존과 워레다라고 불리는 주요 도시를 전화하기 위한 소규모 활동이 있었지만), 1998-2002년 밀리넘 개발 목표인 UEAP(Universal Electric Access Program)가 시작되었으며 프로그램은 5년 동안 6000개 마을을 전화하기 위한 계획을 세웠다.Growth and Transformation Plan(GTPI & 2)이 개시된 것을 교훈으로 삼았습니다.이 프로그램은, 농촌의 액세스 레이트의 향상과 농촌 커뮤니티의 변혁, 고용, 지역 계약자, 협동조합의 창출에 성공하는 것 중 하나입니다.그 프로그램은 자금, 대출, 정부 지원으로 재정 지원을 받았다.

케냐

Karanja는 케냐에서 농촌 전기에 대한 조정된 접근방식이 수행할 수 있는 역할과 발생하는 과제에 대해 설명한다.하나의 솔루션은 수치 전기 시스템 모델링과 지리적 정보를 결합하여 그리드 확장, 미니 그리드 및 독립형 [15]시스템의 다양한 조합을 탐색하는 것입니다.

세네갈

세네갈의 전기 부문은 1998년에 개혁되었다.그 이후로 국가는 몇 가지 전기화 이니셔티브를 시행하고 있다.

  • 농촌 전화에 대한 민간 부문의 참여를 증가시키기 위해 설계된 국가 세네갈 농촌 전화 실행 계획(Plan d'Action Sénégalais d'Electrification Rurale)
  • 계약 및 비상 프로그램(Programme d'Electrification Rurale)은 주로 세네갈 정부가 주도하고 자금을 지원.
  • NGO와 민간 [16]기업이 주도하는 개별 프로젝트.

세네갈 지방 전화 행동 계획은 민간 부문의 투자를 극대화하는 것을 목적으로 2002년에 시작되었습니다.2002-2012년에 [16]걸쳐 평균 49%의 민간 재정을 조달하여 에너지 액세스 [17]프로젝트의 글로벌 평균 22%의 2배 이상 증가시켰습니다.그러나 같은 기간 동안 농촌의 전기화 수준을 [16]1% 미만으로 직접 증가시켰다.Mawhood and Gross(2014)의 분석에 따르면 행동계획은 혁신적인 정책 프레임워크 [16][18]구현의 본질적인 어려움뿐만 아니라 특히 기관의 반대, 흔들리는 각료 지원 및 장기 이해관계자 협상과 같은 상당한 정치적, 제도적 장벽에 직면해 있다.행동계획은 민간 금융을 유치하는 데 매우 성공적이었지만, 그것이 직면한 정치적/제도적 과제는 사하라 사막 이남의 [16][18]아프리카에 걸친 개혁에 기초한 전화 계획의 경험을 반영하고 있다.이는 지역 정책 환경에 맞는 이니셔티브 설계의 중요성을 강조합니다.

아메리카 대륙

브라질

1981년 IBGE의 전국가구표본조사(PNAD)에 따르면 브라질 가정의 74.9%가 전력을 공급받았다.2000년 페르난도 앙리케 카르도소 정권 하에서 브라질 연방정부는 농촌가정을 중심으로 브라질 본거지의 전력배급을 확대하기 위한 루즈노 캄포 프로그램을 시작했다.2003년부터 이 프로그램은 룰라 정부에 의해 강화되어 루즈 파라 토도스로 개명되었다.그 결과, PNAD에 따르면 1996년까지 전체 가구의 79.9%가 전력 공급을 이용할 수 있었고, 그 비율은 2002년 90.8%, 2009년 98.9%로 증가했다.

미국

1892년, Beardslee 성의 원래 소유주인 Guy Beardslee는 뉴욕의 East Creek에 수력 전력을 공급하기 위해 4만 달러를 지불 받았다.도시에 널리 퍼진 전기에도 불구하고, 1920년대까지 전력회사는 기반 시설 비용을 회수하지 못할 것이라는 일반적인 믿음 때문에 시골 지역에 전기를 공급하지 못했다.인구가 드문 농경지에서는 설치된 전기선 1마일 당 주택 수가 훨씬 적었다.

미네소타 주 위원회는 시골 지역 [19]전화의 비용과 편익에 대한 연구를 수행하기 위해 조직되었다.미네소타 대학의 생물 시스템 및 농업 공학 학과는 Northern States Power Company(NSP, 현재 Xcel Energy)와 협력하여 레드 윙 지역의 9개 농장에 전기를 공급하는 실험을 수행했습니다.전기는 1923년 [20]12월 24일에 처음 공급되었다."빨간 날개 프로젝트"는 성공적이었다. 전력 회사와 대학은 시골 지역의 전기화가 경제적으로 실현 가능하다고 결론지었다.이 보고서의 결과는 농촌 전화 지원을 위한 국가 정부의 결정에 영향을 미쳤다.

1936년 이전에는 작지만 점점 더 많은 수의 농장이 작은 풍력발전소를 설치했다.이들은 일반적으로 축사 또는 농가의 지하실에서 배터리를 충전하기 위해 40V DC 발전기를 사용했습니다.이는 조명, 세탁기 및 제한된 펌핑 또는 냉장 기능을 제공하기에 충분했습니다.풍력 발전소는 대초원에서 주로 사용되었고, 대초원에서는 대부분의 날에 사용할 수 있는 바람이 불었다.

1933년, 테네시 계곡과 그 주변 지역에 부분적으로 시골의 전기를 제공하기 위해 테네시 계곡 당국이 설립되었습니다.TVA는 전기협동조합을 통해 농촌배전시스템을 가능하게 하는 발전 및 도매전송능력을 창출했다.1925년 1월 미국의 630만 농가 중 205,000곳만이 중앙집중식 전기서비스를 [21]받고 있었다.

농촌전기청(REA)은 1935년 행정명령에 의해 독립 연방국으로서 창설되어 1936년 농촌전기법에서 미국 의회의 승인을 받아 1939년 미국 농업부의 부서로 개편되었다.그것은 농촌 지역의 전화 및 전화 서비스를 위한 대출 프로그램을 관리하는 책임을 맡았다.1935년에서 1939년 사이 또는 REA 설립 후 첫 4년 반 사이에 전기 서비스를 사용하는 농장의 수는 두 [21]배 이상 증가했습니다.

REA는 농가에 저렴한 전기 조명과 전력을 공급하기로 약속했다.이러한 목표를 이행하기 위해 정부는 주정부와 지방정부, 농업협동조합 및 비영리단체에 장기적이고 자율적인 융자를 실시했다. 소비자에게 직접 융자는 이루어지지 않았다.1949년 REA는 전화 개선을 위한 대출을 허가받았고, 1988년 REA는 일자리 창출과 농촌 전기 시스템을 위한 무이자 대출을 허용했다.1970년대 초까지 미국 전체 농장의 약 98%가 전기 서비스를 제공했는데, 이는 REA의 성공을 증명하는 것입니다.1994년 연방작물보험개혁법과 1994년 농업부재편법에 의해 행정부가 농촌공공사업국으로 개편되었다.

2018년 9월, 미국 농무부는 시골 지역의 전기 서비스를 개선하기 위한 인프라 프로젝트에 3억9850만 달러를 대출금으로 지출할 것이라고 밝혔다.이 프로그램은 전기 인프라 대출 프로그램이라고 불린다.3억9850만달러 중 4300만달러는 스마트 그리드 기술에 투자한다.스마트 시티즈 다이브에 따르면, "가장 큰 규모의 대출은 아칸소주에 있는 NextEra Energy Resources가 운영하는 태양광 발전소를 지원하기 위해 6,850만 달러를 보낼 것이며, 이는 21,000 가구의 수요를 충족시킬 수 있을 것이다."대출금은 13개 주의 프로젝트에 배정됩니다.아칸소, 콜로라도, 인디애나, 아이오와, 미네소타, 미주리, 뉴멕시코, 노스캐롤라이나, 오하이오, 오클라호마, 사우스캐롤라이나, 텍사스 및 버지니아.[22]

자메이카

농촌 전기 프로그램(REP)은 1975년에 상업적인 전기 공급자에게 그러한 서비스를 제공하는 것이 경제적으로 가능하지 않은 시골 지역에 대한 전기 공급의 범위를 확대하기 위한 특정 명령과 함께 통합되었다.REP는 전기 배전주 라인 건설을 통해 미전기 지역으로 국가 그리드를 확장하고 가구주에게 대출 프로그램을 통해 주택 배선 지원을 제공한다.

2012년 6월 필립 폴웰 에너지 장관은 전기가 없는 섬 외딴 지역의 약 16,000가구에 농촌 전기 프로그램(REP)을 통해 태양광 또는 풍력 전기를 공급할 것이라고 밝혔다.2013년 7월 9일(화) 자메이카 페가수스 호텔에서 열린 USAID의 저배출 분석 조사(AILEG) 프로젝트 심포지엄에서 필립 폴웰 에너지 장관은 REP가 100% 농촌 지역에 대한 전력 공급 목표도 달성해야 한다고 밝혔다.그는 "현재 남아 있는 3%는 그리드에서 너무 멀리 떨어져 있어 공급하기에는 비용이 너무 많이 든다"며 "우리는 이 지역에 태양광 발전 시스템을 도입할 것"이라고 설명했다.2015년 3월, 그는 한 신문과의 인터뷰에서 "2017년까지 우리는 더 이상 지금과 같은 방식으로 REP를 보유해서는 안 된다"고 말하고, 만약 정부가 지역사회에 전력선을 연결하는 것이 너무 어렵다고 생각한다면, 태양광을 사용할 것이라고 덧붙였다.

자메이카의 태양광 발전도 참조

아시아

중국

2015년까지 중국인의 100%가 [23][24]전기를 사용할 수 있게 되었다.1990년대 초, 중국의 시골 지역은 여전히 극심한 에너지 빈곤으로 고통 받고 있다; 시골 중국인들의 40% 이상이 조명용 등유 램프에 의존하는 대신 전력이나 전등을 전혀 사용하지 못했다.1990년대 초 시골 지역의 평균 전력 사용량은 60W 전구가 하루에 [25]30분 미만으로 켜지는 것과 맞먹습니다.

중국은 2001년 세계 최대 규모의 1000개 마을에 재생 가능한 전기를 공급하기 위해 중국 향진전기화 프로그램을 시작했다.이어 2010년까지 10,000개 마을에서 350만 가구의 전기화를 목표로 재생 에너지를 사용하는 차이나 빌리지 전기화 프로그램이 [26]2015년까지 완전한 농촌 전기화를 목표로 한다.2015년 12월, 중국은 3억 2,400만 달러를 지출하고 5,000명 이상의 근로자를 고용하여 고도 13,100피트에 [24]위치한 퀴하이성의 매우 외진 마을 2곳에 배선을 통해 마지막 39,800명의 중국인을 국가 전력망에 투입했다.

인도

다음 항목도 참조하십시오.농촌전기공사, 딘다얄 우파디아야 그램 조티 요자나, 사우바야 스킴

현재 2018년 4월 29일에[27] 인도의 모든 마을에 전기가 공급되었지만, 모든 가정에 전기가 공급되는 것은 아닙니다.인도의 자체 기준에 따르면, 마을에 있는 가정의 10%만이 전기가 공급되는 것으로 간주되기 위해 전기를 보유하고 있어야 합니다.2018년 8월 현재, 인도에서는 총 가구의 91%가 전기를 사용하고 있다.인도의 시골지역은 불균일하게 전기가 공급되고 있으며, 부유한 주들은 대부분의 마을에 전력을 공급할 수 있는 반면 가난한 주들은 여전히 그렇게 하기 위해 고군분투하고 있다.

농촌전기공사(농촌전기공사)는 전국의 모든 마을의 전력 공급 문제를 구체적으로 다루기 위해 설립되었다.빈곤, 자원 부족, 정치적 의지 부족, 형편없는 계획, 그리고 전기 절도는 인도의 많은 마을들을 전기 없이 만든 주요 원인들 중 일부이며, 반면 도시 지역은 전력 소비와 용량의 성장을 누려왔다.인도 정부는 전기 요금을 대폭 높이기 위해 2022년까지 175GW의 설치 재생 에너지 목표를 설정하고 18,000개 이상의 마을에 전기화를 의무화했다.2016년 말, 인도는 약 45.6을 보유하고 있다.높은 목표 [28]달성을 위해 막대한 작업 및 투자가 필요한 재생 에너지 설치 GW.중앙 정부는 바이오 가스, 태양광, 풍력 에너지에 많은 투자를 함으로써 점점 더 끔찍한 상황을 개선하려고 노력하고 있다.JNN 솔라 미션과 Pradhan Mantri Gram Vidyut Yojana와 같은 프로그램들은 또한 전화의 속도를 고정시키고 절차를 다양화하는 Saubhagya Scheme로 알려져 있다.또, 마을에서의 낭비를 삭감해, 보다 좋은 설비를 제공해, 송전을 위한 전체적인 인프라스트럭처를 개선하기 위한 작업도 진행되고 있습니다.

Saubhagya 계획은 인도의 전력 인프라의 신속한 확장을 보장하는 데 성공했습니다.전기 기반 시설은 현재 소비자 [29]시설에서 50미터 이내에서 이용할 수 있다.인도 정부는 2018년 [30]인도 내 모든 희망가구의 100% 전화화를 발표했다.전국의 전기 요금을 자세히 살펴보면, 그리드 전력의 구입 가능성과 낮은 서비스 품질에 대한 의문으로 인해 가정용 소비자의 약 13%가 여전히 전기 연결을 사용하지 못하고 있음을 알 수 있습니다.그리드 기반 전기 연결을 가진 대부분의 가정용 소비자는 0-1kW 또는 1~2kW의 낮은 인가 부하를 가진다. 또한 농업 [29]및 기관 소비자 간의 그리드 전기 액세스 속도에서도 차이가 나타났다.

유럽

아일랜드

1930년대에 아일랜드의 대부분의 도시들은 국가 배전망에 연결되어 있었다.유럽에서의 제2차 세계대전의 발발은 연료와 물질의 부족으로 이어졌고, 전기화는 사실상 중단되었다.1950년대 초에 농촌 전기화 계획은 점차적으로 시골에 전력을 공급했고, 이 과정은 1973년에 본토에서 완료되었다(비록 2003년이 되어서야 사람이 살고 있는 마지막 연안 섬들이 완전히 연결되었다.현재 농촌 전력화 계획은 계속되고 있지만, 주로 네트워크의 품질을 향상시키고(전압 변동은 아일랜드의 일부, 특히 농촌 지역에서 여전히 문제가 되고 있음), 대규모 농장 및 이를 필요로 하는 농촌 기업에 3상 공급을 제공하는 것에 관심이 있다.

성공 사례

그람 우르자

다른 많은 마이크로 그리드 회사들과 마찬가지로, 그램 오르자는 인도 시골에서 전력에 접근할 수 없는 수백만 명의 사람들에게 전기를 공급하기 시작했습니다.Gram Oorja는 "기업과 사회적 파트너십"을 기반으로 모델을 만들고 기업 자선 기금에서 자금을 조달했습니다.그들의 첫 번째 프로젝트는 39가구가 사는 시골 마을 다레와디에서였다.Gram Oorja는 Bosch Solar Energy로부터 자금을 조달하고 Shakti Foundation으로부터 상담과 지도를 받았습니다.이들은 예비 바이오가스 장치로 9.4kW의 전력을 생산할 수 있는 태양광 발전소를 설치해 햇빛이 들지 않을 때 에너지를 생산했다.프로젝트의 로컬 소유권은 Gram Oorja의 비즈니스 모델의 주요 신조 중 하나이기 때문에 그들은 미니 그리드의 설치와 관리에 참여할 것을 장려했습니다.마을 신탁은 매달 어음을 모아 말뭉치 기금으로 수익을 입금한다.이 하이브리드 모델은 성공적이었고 10개 이상의 마을에서 구현되었습니다.그램 우르자는 현재 45.7kW의 설치용량을 갖추고 있으며 230가구에 서비스를 제공하고 있다.또,[31] 인도 전역에서 이러한 프로젝트를 계속 실시하기 위해서, 뱅크 오브 아메리카와 제휴하고 있습니다.

G.R.I.D.(풀뿌리농촌혁신개발)

GRID는 인도의 신생기업으로 농촌 지역의 저비용 에너지 솔루션을 통해 지속 가능한 경제 및 사회 발전을 촉진하는 것을 목표로 하고 있다.마이크로 그리드 시스템 외에도 GRID는 농촌 지역을 괴롭히는 수많은 문제를 해결하기 위해 태양 에너지를 사용해 왔습니다.예를 들어, Grid는 인도의 시골 지역에 태양광 역삼투 여과 공장을 설립하여 물의 불안정을 해소하고 있습니다.인도 시골 인구의 18%만이 처리된 수돗물을 이용할 수 있어 현지인들은 안전하지 않은 지하수에 의존할 수밖에 없다.GRID의 여과 공장은 하루에 2, 3만 리터의 깨끗한 물을 공급할 수 있어 이러한 문제를 완화하고 수인성 질병의 확산을 줄이는 데 도움이 됩니다.또한, 분배의 용이성으로 물 수집에 소비하는 시간이 줄어들어 생산적인 작업에 더 많은 시간을 할애하고 시간 빈곤을 줄일 수 있게 되었습니다.마지막으로, GRID는 지역사회의 현지인을 고용하여 발전소를 일상적으로 운영하고 있습니다.GRID의 비즈니스 모델은 처음부터 농촌 지역의 발전을 촉진하며,[32][33] 인도 전역으로 사업을 확장할 계획입니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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외부 링크

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