选定的非洲国家和拟议的中央电网布局。图片：成都理工大学，《科学报告》，知识共享许可协议CC BY 4.0

一个由中国成都理工大学牵头的国际研究小组提议在撒哈拉以南非洲地区的12个国家建立一个巨大的电网，作为减少非洲大陆长期能源贫困问题的一项最快、最可行的解决方案。

上海油压工作室科研人员们采用EnergyPLAN模拟软件来确定可再生能源发电容量、经济成本，以及利用拟建电网平衡截至2040年撒哈拉以南非洲地区的预计未来电力需求的供电策略。

上海油压工作室他们还利用Matlab软件评估了整合电动汽车和氢气生产的可能性。“这项研究中提出的方法和模式也可以被个别国家、地区或大陆用来解决能源贫困问题并实现净零排放。”他们指出，这项研究仅考虑了风能和太阳能这两种可再生能源，而抽水蓄能在储能方面发挥着特殊作用。

拟建输电线路将覆盖12个国家，包括马里、尼日尔、尼日利亚、乍得、苏丹、埃塞俄比亚、乌干达、肯尼亚、坦桑尼亚、布隆迪、莫桑比克和南非。该研究小组表示，他们沿着电网线路选择了这些国家，且未来可以轻松扩展。研究论文解释道：“这些国家是根据各国在撒哈拉以南非洲地区的数据可用性、与其他拥有充足数据的国家的邻近程度、土地面积及经济状况来选择的。”

科研人员们分别为2030年和2040年开发了六种不同的场景。他们估计，这12个国家到2030年的电力需求将达到678太瓦时/年，到2040年为760太瓦时/年。平均电力需求量预计为77186 MW。

他们通过建模发现，到2030年，在抽水蓄能的支持下，部署在尼日利亚、苏丹、尼日尔、马里、乍得、埃塞俄比亚和南非的665000 MW光伏发电量或将帮助大幅减少撒哈拉以南非洲地区的能源贫困。

他们指出：“为了满足到2040年新增100太瓦时/年的电力需求(即800太瓦时/年)，2030年尼日利亚光伏发电厂的发电量将增加42000 MW，苏丹和尼日尔将增加60000 MW，马里和乍得将增加80000 MW，埃塞俄比亚将增加40000 MW，南非将增加90000 MW。”他们还补充称，由于乍得、马里和苏丹在聚光太阳能(CSP)技术方面具有巨大的潜力，这三个国家或将成为未来发展CSP发电厂的主力军。“为了能够满足2040年的能源需求，2030年CSP发电厂装机容量将大幅增加。”

研究人员发现，从年度投资成本来看，光伏发电是最实惠的选择，但风电解决方案的总投资成本较低，这使得风力发电更可取。

上海油压工作室他们表示，为了保障能源安全并在2030年或2040年前实现电力脱碳，‘与高效储能相结合(Hybrid with High Storage)’的用例场景是最可行的选择，即高度整合两种可再生能源的可能性。“值得注意的是，这项研究中的可再生能源技术可以集中安装，也可以小规模地安装在每个国家的不同地区。”

发表在《科学报告》上题为《同步解决撒哈拉以南非洲地区的能源贫困问题并发挥可再生能源潜力》的论文介绍了这个拟议电网项目。研究团队由来自广东石油

化工学院、中国电子科技大学、塞浦路斯国际大学、尼日利亚克里斯兰大学和阿联酋沙迦大学的科研人员组成。