长期以来，能源短缺一直是掣肘非洲社会经济发展的重要因素，不稳定的电力供应整体上难以支撑快速前进的工业化步伐，但先天的地域优势赋予了非洲可观的可再生能源资源禀赋，开发潜力巨大。若能将可再生能源产业的发展和应用作为当地经济发展的重要驱动力予以细致规划、合理开发、循序推进，那么非洲（特别是撒哈拉以南非洲，SSA）不仅能够解决自身能源贫困问题，也能有效避开依赖高污染化石能源发展的老路，为经济注入新的活力。

当然，非洲的能源转型无法一蹴而就，必需考虑其众多国家在政治体制、经济发展、营商环境、能源需求和工业化进程等方面的极大差异。中国在参与中非双边合作，推进对非可再生能源项目投资时，需要结合目标国家的实际需求，因地制宜地提出可再生能源整合方案。

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图源：pixbay

非洲一直是世界资源研究所（WRI）重点关注的区域之一。目前，WRI正在调研卢旺达首都基加利分布式太阳能电站直供电动摩托车换电一体化模式，以期从发电侧和用电侧两端探索助力该国实现城市绿色交通转型的更多可能。

卢旺达坐落于非洲中东部的东非高原，国土面积26338平方公里，人口1330万（2022年）。根据世界银行2020年 《全球营商环境报告》，该国是非洲地区营商环境表现最佳的经济体之一，首都基加利被认为是非洲最安全的首都之一，也是国际机构和欧美企业在非洲开展合作，进行技术应用示范的优先选择之地。

在首都基加利，人们最主要的交通工具是摩托车，“摩的”则是最重要的公共交通工具之一。WRI通过多次实地走访调研发现，自从2015年，卢旺达登记在册的摩托车约10万辆，首都基加利行驶运营的摩托车数量约为3万辆。

这些行驶的摩托车绝大多数为内燃机（ICE）摩托车，电动摩托车数量仅2000辆左右[1]。基加利的汽油价格在1.3美元/升左右，并且完全依赖进口[2]。对于一个低收入国家，这意味着依赖燃油摩托车的交通模式不仅加重了当地人们的生活成本，加重了受国际油价冲击的脆弱性，也对首都的环境造成了严重污染。有数据显示，道路交通领域是卢旺达空气污染的主要来源之一， 其带来的温室气体排放占到全国总排放的13%[3]。

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图源：Unsplash

根据卢旺达国家中长期发展规划，卢旺达将在2024年实现100%能源可及目标。在未来5到10年，卢旺达需要重点提高能源供给，并使用绿色能源技术满足日益增长的家庭和生产用电需求。在交通领域，该国已制定了有助于广泛使用电动车的激励政策，部署电动车充电所需的硬件基础设施，并建立促进私人投资的机制。

过去10年间，中国的太阳能光伏行业和电动车行业高速发展，不但建立了完整的产业链，装机量和电动车销量也都在全球范围内遥遥领先。目前，中国正在全国大力推进太阳能充电设施和电动车配套设施，加速城市绿色交通转型。这些经验可以为非洲国家提供借鉴，助其更高效地在交通领域利用太阳能光伏电站为电动车供电，实现可持续发展目标。

推广电动“摩的”挑战何在？

尽管电动摩托车是基加利解决环境污染、降低对进口石油依赖的有效手段之一，但在推广过程中也面临着巨大挑战。通过对国内外相关厂商、研发机构和金融机构的走访调研，我们发现主要的挑战在于：

01

电力供应不足不稳：根据REG公布的数据[4]，目前卢旺达整个国家的电力总装机仅有约300MW，现有电力装机无法满足新增用电负荷的快速增长的需求。除此之外，已有的电网设施薄弱，电力供应不稳定也是突出问题，因此利用分布式太阳能光伏技术既可满足换电站用电需求，又能通过电池充电调节应对可再生能源出力不稳定的短板。

02

前期投资成本高：当前，能够满足市场需求的高质量电池非常昂贵，如果电动摩托车配备电池一起出售，那么电动车的价格至少要翻一番，大多数消费者不愿为电池买单。因此，电池租赁换电服务成为摩的司机的优先选择。

03

充电时间长：摩的司机平均每周工作6天，每天工作时长超过10小时[5]，因此充电时间越长，意味着摩的司机可以实际营业的时间越短，收入也就越低。即使是快充，也比普通燃油车加油更加费时。另外，快充更容易减损电池寿命，降低了电动摩托车相较于燃油摩托车的运营成本优势。

为了解决上述挑战，在现有的换电模式基础上，WRI与中方和卢方的相关利益方共同探讨了用分布式太阳能光伏电站直供换电站的一体化方案，由中方企业与卢旺达本地换电站和摩的运营商联合合作的模式：中方企业负责太阳能光伏电站的投建营，卢旺达本地运营商负责换电站的运营和充换电业务。

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图源：Unsplash

商业模式和效益分析

本方案提出在卢旺达首都基加利建设分布式太阳能光伏电站系统，通过太阳能光伏直供换电站模式为当地已有的换电站和新增换电站提供太阳能电力，解决当地电网电力的不稳定，换电站设施不足的挑战，支持基加利将现存的约2.6万辆燃油摩托车替换为电动摩托车，并为卢旺达和其他东非国家未来城市绿色交通转型提供值得借鉴的经验。

太阳能光伏直供换电站模式是将太阳能光伏电站与电动车换电站一体化融合的模式，通过太阳能光伏电站为换电站提供电能，供动力电池充电和其他用电需求。太阳能光伏直供换电站包含太阳能光伏电站模块和换电站模块两部分。

如下图所示，该方案建议采用双业主模式，由中国企业与卢旺达本地企业联合负责项目的实施与运营。鉴于中国企业在分布式太阳能电站投运营一体化方面的经验丰富，因此主要负责太阳能发电侧的投资建设与运营，将太阳能电站发出的电力销售给负责换电站的卢旺达本地业主，获得售电收益。卢旺达本地业主则在销售网络、换电站运维和客户资源等方面更具优势，因此他们主要负责通过向电动摩托车消费者租赁电池和提供换电服务获得经济收益。

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图1-太阳能光伏直供换电站商业模式 | 图源：WRI

如果基加利将目前市内在运营的摩的约为2.6万辆摩的全部替换为电动摩的，根据现有的电动摩托车电池的性能（每充满一次电可以行驶60-90公里，需要约1度电），那么所需的电力可以完全通过分布式太阳能电站满足，同时还将收获经济、环境和社会民生等多方面的协同效益。

经济效益

该方案的经济效应主要体现在光伏电站侧、换电站侧和摩的司机三方面。分布式太阳能电站可以将电站发出的电以电网电价出售给换电站运营商，获得售电收益。换电站运营商可以通过换电服务获得换电收益。由于电动摩的在运行过程中使用太阳能电力，不再消耗化石燃料，电动摩的司机在燃料上和维修保养方面的支出减少。

环境减排效益

该方案还可以带来环境减排效益。相关研究表明，以油井到车轮（well-to-wheel）为基础来测算，汽油摩托车每百公里的温室气体排放约为11.78kgCO2当量[6]。而相同里程下，基于可再生能源电力的电动摩托车的温室气体排放量相比于前者减少98%[7]。

社会民生效益

本项目的电站建设过程中和运营过程中均会增加就业。电站建成之后，每个太阳能电站和充换电站需要配备固定运营维护人员。相较而言，这些就业人员的工资高，工作体面，还可以得到相关的技术培训，帮助他们成为这个新兴的市场中的优秀人才。除此之外，电动摩的的推广避免了燃油摩的尾气中有害物质的排放，有助于空气质量的改善和人们的健康。

WRI正着手对相关效益进行量化分析，并将在后续的中给予更为详尽的说明。

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图源：pixbay

卢旺达太阳能光伏直供社会充换电站模式是对中国资本和技术结合非洲国家当地企业市场运营优势的一次有益探索。如若该项目能够成功实施，不仅能为卢旺达本国的经济、环境和民生发展带来直接的效益，而且也将为东非地区国家共500万辆燃油摩托车的绿色转型提供一个新的思路和可复制的模式。

WRI正致力于支持建立促进绿色交通转型的金融机制，开展相关政策研究和示范项目，推广大规模应用电动摩托车的商业模式，协助东非国家的城市绿色交通转型。我们相信，非洲各国可以根据本土可再生能源资源的禀赋和实际的电力需求，探索更多元的可再生能源整合方案，尤其是利用太阳能光伏技术与本地电力需求紧密结合，促进发电侧和用电侧的良性循环，实现经济、社会和环境的和谐发展。

参考文献

[1] 相关数据来自WRI Rwanda

[2] Rwanda Energy Group. https://www.reg.rw/index.php?id=2

[3] Rwanda Environment Management Authority. https://www.rema.gov.rw/home.

[4] REG, 2022, REG Annual Report. reg.rw/fileadmin/user_upload/REG_Annual_report_2021-2022.pdf.

[5] USAID, final Report. pdf.usaid.gov/pdf_docs/PA00N7NN.pdf

[6] Ji, Cherry et al; Figure of 2.5 liters per 100km adjusted for superior moto taxi fuel economy of 2.33 liters per 100km.

[7] Ampersand. https://www.ampersand.solar/