Energiaa yhteisöjen ja teollisuuden tarpeisiin

Uusiutuvan energian ratkaisut saavat jatkuvasti uusia muotoja Intiassa. Mittakaavaltaan pienimmät ratkaisut tuottavat sähköä kotitalouksien valaistukseen ja kännyköiden lataukseen. Laajemmat ratkaisut tuottavat sähköä kylissä kotitalouksien, maatalouden ja pienimutotoisen yritystoiminnan tarpeiseen. Tällaisia ratkaisuja on kaupallistanut menestyksekkäästi esimerkiksi Husk Power Systems ja Mera Gao.

Tyypillisiä ratkaisuja ovat myös useamman megawatin laitokset, jotka tuottavat sähkön välittömässä läheisyydessä sijaitsevan teollisuuslaitoksen tarpeisiin. Tätä suuremmat laitokset, kuten Orient Green Power keskittyvät tyypillisesti tuottamaan sähköä suoraan valtakunnanverkkoon.

Sähköä sokerin valmistukseen Asmolissa

Dhampur Sugar Mills'in tehdas Asmolissa sijaitsee muutaman tunnin ajomatkan päässä New Delhistä itään. Karulle mutta kauniille seudulla rakennettu sokeritehdas käyttää raaka-aineenaan ainoastaan sokeriruokoa. Sokerin lisäksi tehdas tuottaa etanolia ja kompostimultaa. Lisäksi energiaomavarainen tehdas myy kaksi kolmannesta tuotetusta sähköstä valtakunnan verkkoon.

System_visualisation_DHAMPUR.jpg Noin 15 kilometrin säteellä toimivat paikalliset viljelijät kuljettavat ruokosatonsa tehtaalle. Puristusvaiheen jälkeen sokeriruokojäte eli bagassi siirretään kuivumaan valtavalle aukealle. Kuivuttuaan bagassi syötetään polttolaitokseen. Kuumennetun vesihöyryn siivittämänä höyryturbiini pyörittää generaattorista 40 MW sähköä.

Monta ongelmaa, yksi ratkaisu

Chennain esikaupunkialueella sijaitsevaa yhteisöä vaivasi Intialle tyypilliset ongelmat - jätteiden käsittely oli puutteellista ja puun poltto heikensi ilmanlaatua. Sisävessojen puute on polttava terveys- ja ympäristöongelma.

System_visualisation_TOILET.jpg

TEDAn kehittämä ratkaisu on nerokas; vessat ja ruokajätteen murskain syöttävät raaka-aineen maanalaiseen kompostisäiliöön. Muodostuva biokaasu ohjataan viereiseen rakennukseen, joka toimii yhteisökeittiönä. Biokaasulla toimivat liedet ovat maksuttomasti asukkaiden käytössä. Systeemin toiminnasta pitävät huolta self-help-groupit eli paikallisten naisten muodostama ryhmä, joka kerää kustakin vessakäynnistä pienen maksun.

Tavoitteena omavaraiset systeemiset ratkaisut

Intiassa on kysyntää sekä matalan että korkean teknologian energiantuotantoratkaisuille. Karkeasti voidaan sanoa, että teollisuus on yhä kiinnostuneempi automatisoiduista megawattiluokan ratkaisuista.

Yhteisöjen energiatarpeita vastaavat parhaiten edullista työvoimaa hyödyntävät matalan teknologian ratkaisut. Koulutustaso on paikallisella tasolla usein heikkoa ja infrastruktuuri vaillinaista. Asiat eivät vain etene kuten Suomessa olemme tottuneet. Näistä syistä ratkaisujen tulee olla yksinkertaisia ja helppoja käyttää. Myös koulutusta on tarjottavat ja tarpeen vaatiessa korjaustoimet tulee voida tehdä välittömästi ilman varaosien odottelua.

Yhteisötason energiaratkaisu voi olla esimerkiksi seuraavanlainen; maanviljelijät tekevät paikallisen, varta vasten perustetun energiayhtiön kanssa sopimuksen raaka-aineen tuottamisesta. Raaka-aineeksi sopivat viljojen jätteet tai erittäin nopeasti kasvavat puulajit, kuten chakunda, beema bambu ja jatropa. Viljely luonnistuu joutomailla, kuten viljelypalstojen rajoilla, kanavien pientareilla tai muuten viljelyyn kelpaamattomilla palstoilla. Keräyksen ja kuljetuksen jälkeen raaka-aine kuivataan ja kaasutetaan. Tällä hetkellä kaasua käytetään polttoaineena tyypillisesti polttomooreissa, mutta huollon helppous ja hyvä hyötysuhde voi tehdä myös stirling-moottorin varteenotettavaksi ratkaisuksi.

System_visualisation_CONCEPT-Tree-based farms.jpgPaikallinen energiayhtiö vastaa laitteiston toiminnasta ja taksan keräyksestä. Energiayhtiö kouluttaa työntekijät paikallisista asukkaista. Mikäli yhtiöllä on tuotantoa useissa yhteisöissä, toimintaa voidaan valvoa etäältä ja hoitaa päästökauppaa kertyvillä päästöoikeuksilla keskitetysti. Kaasuttamisen yhteydessä syntyvä jätehiili käytetään raaka-aineena suitsuketikkujen valmistuksessa.

Kokonaisuutena katsottuna systeeminen ratkaisu tuottaa sähköä kotitalouksien, maatalouden ja pienten yritysten tarpeisiin, mutta luo samalla useita suoria tulovirtoja yhteisölle. 

Uusiutuvien energiajärjestelmien suunnittelu Intiaan

Suunniteltaessa ja kehitettäessä uusiutuvan energian järjestelmiä Intian maaseudulle, voidaan projektin alkuvaihe jakaa kolmeen kokonaisuuteen: 1) paikallisten resurssien, tarpeiden ja ominaispiirteiden tunnistaminen, 2) kyvykkyyksien rakentaminen ja sidosryhmien sitouttaminen, 3) toimintamallin rakentaminen

Tähän se sininen taulukko

Kussakin vaiheessa on tunnistettu osa-alueita, jotka tulisi huomioida järjestelmiä suunniteltaessa.

Paikallisten resurssien, tarpeiden ja ominaispiirteiden tunnistaminen

Suunniteltaessa uusiutuvan energian järjestelmiä, tulee arvioida paikalliset energian käytön tarpeet, millaista biomassaa on saatavilla sekä paikallisen työvoiman tarjonta.  Em. arvioiden perusteella määritellään, minkä laajuinen järjestelmä tarvitaan, mikä teknologia soveltuu parhaiten alueelle, millainen alihankintaverkosto ja toimitusketju rakennetaan, sekä millaiselle koulutukselle on tarvetta. 

Uusiutuvien energiajärjestelmien kehittäminen on kallista, joten realistinen kysynnän arviointi ja järjestelmän koon määrittäminen sen perustella on havaittu olevan yksi tärkeimmistä pitkällä tähtäimellä toimivan järjestelmän tekijöistä.  Järjestelmää suunniteltaessa on huomioitava mahdollinen runkoverkon laajennus alueelle tulevaisuudessa. Järjestelmä tulee rakentaa niin, että se voidaan myöhemmin liittää runkoverkkoon tarvittaessa. Yhteisön suhtautuminen järjestelmään on todennäköisesti myönteisempi, jos tämä on huomioitu. (Palit & Chaurey 2011; Gambhir et al. 2012; Chaurey, Krithika, Palit, Rakesh, & Sovacool 2012)

Paikallisen koulutetun työvoiman rekrytointi johtamaan toimintaa on oleellista järjestelmän kestävän toiminnan kannalta.Kastit, luokat ja sukupuoleen liittyvät näkökohdat täytyy huomioida paikallisen yhteisön tuen saamiseksi. Samoin Intian monimuotoisuus tulee ottaa huomioon. Intiassa puhutaan satoja kieliä ja tavat, tottumukset sekä ilmasto ja maantieteelliset olosuhteet vaihtelevat huomattavasti maan sisällä. (Palit & Chaurey 2011; Gambhir et al. 2012; Chaurey, Krithika, Palit, Rakesh,& Sovacool 2012) 

Kyvykkyyksien rakentaminen ja sidosryhmien sitouttaminen

Yhteisön sitoutuminen ja hyväksyntä projektin jokaisessa vaiheessa ovat edellytyksenä, jotta tuleva energiajärjestelmä on kestävällä pohjalla.  Tässä kannattaa tehdä yhteistyötä paikallisen, luotetun kansalaisjärjestön kanssa. Tärkeää on, että rakennettava järjestelmä tarjoaa työmahdollisuuksia paikallisille ja builds local capacity (Goyal et al. 2013). Avoin kommunikointi yhteisön asukkaille projektin sisällöstä, eduista ja mahdollisista haitoista on todettu edesauttavan toimivan järjestelmän rakentamista. Hyviä kokemuksia on saatu projekteista, joissa yhteisö, jonka kylään on rakennettu uusiutuvan energian järjestelmä, kertoo kokemuksistaan muille yhteisöille. (Palit & Chaurey 2011; Gambhir et al. 2012; Chaurey et al. 2012)

Toimintamallin rakentaminen

Järjestelmän suunnittelussa tulee kiinnittää huomiota tulevan liiketoimintamallin rakentamiseen. Esim. biomassaan perustuvien ratkaisujen haasteena on ollut heilahtelut tarvittavan biomassan saatavuudessa ja hinnoittelussa. Hankintaketjun rakentaminen siten, että biomassaa on saatavilla oikeaan aikaan sopivaan hintaan ja että kaikki toimijat kokevat hyötyvänsä, on ensiarvoisen tärkeää. Viljoja, joita käytetään ravinnoksi, rehuksi tai lannoitteeksi, ei tule käyttää energian tuotantoon. Pitkän tähtäimen kannattavuutta silmälläpitäen täytyy järjestää järjestelmän laitteiden ja koneiden huolto, jotta vältytään katkoksilta järjestelmän toiminnassa. Koska uusiutuvaan energiaan liittyviin projekteihin osallistuu monenlaisia toimijoita, täytyy toimijoiden roolit ja vastuut olla selkeitä. On myös todettu, että yrittäjävetoiset projektit ovat menestyneet paremmin kuin kylän energiakomiteoiden vastuulla olevat projektit. (Palit & Chaurey 2011; Gambhir et al. 2012; Chaurey et al. 2012)