Low-Cost Lamps Light Rural India

Low-Cost Lamps Light Rural India

Until three months ago, life in this humble village without electricity would come to a halt after sunset. Inside his mud-and-clay home, Ganpat Jadhav’s three children used to study in the dim, smoky glow of a kerosene lamp, when their monthly fuel quota of four litres dried up in just a fortnight, they had to strain their eyes using the light from a cooking fire. That all changed with the installation of low-cost, energy-efficient lamps that are powered entirely by the sun. The lights were installed by the Grameen Surya Bijli Foundation (GSBF), an Indian non-governmental organisation focused on bringing light to rural India. Some 100,000 Indian villages do not yet have electricity. The GSBF lamps use LEDs – light emitting diodes – that are four times more efficient than a normal bulb. After a $55 installation cost, solar energy lights the lamp free of charge. LED lighting, like cell phones, is another example of a technology whose low cost could allow the rural poor to leap into the 21st century.

As many as 1.5 billion people – nearly 80 million in India alone – light their houses using kerosene as the primary lighting media. The fuel is dangerous, dirty, and – despite being subsidised – consumes nearly four per cent of a typical rural Indian household’s budget. A recent report by the Intermediate Technology Development Group suggests that indoor air pollution from such lighting media results in 1.6 million deaths worldwide every year. LED lamps, or more specifically white LEDs, are believed to produce nearly 200 times more useful light than a kerosene lamp and almost 50 times the amount of useful light of a conventional bulb. “This technology can light an entire rural village with less energy than that used by a single conventional 100-watt light bulb,” says Dave Irvine-Halliday, a professor of electrical engineering at the University of Calgary, Canada and the founder of Light up the World Foundation (LUTW). Founded in 1997, LUTW has used LED technology to bring light to nearly 10,000 homes in remote and disadvantaged corners of some 27 countries like India, Nepal, Sri Lanka, Bolivia, and the Philippines.

The technology, which is not yet widely known in India, faces some scepticism here. “LED systems are revolutionising rural lighting, but this isn’t a magic solution to the world’s energy problems,” says Ashok Jhunjhunwala, head of the electrical engineering department at the Indian Institute of Technology, Madras. In a scenario in which nearly 60 per cent of India’s rural population uses 180 million tons of biomass per year for cooking via primitive wood stoves – which are smoky and provide only 10-15 per cent efficiency in cooking -Jhunjhunwala emphasises the need for a clean energy source, not just for lighting but for other domestic purposes as well. The Indian government in April launched an ambitious project to bring electricity to 112,000 rural villages in the next decade. However, the remote locations of the village will make reaching this goal difficult. A. K. Lakhina, the chairman of India’s Rural Electrification Corporation, says the Indian government recognises the potential of LED lighting powered by solar technology, but expressed reservations about its high costs. “If only LEDs weren’t imported but manufactured locally,” he says, “and in bulk.”

The lamps installed in nearly 300 homes by GSBF cost nearly half the price of other solar lighting systems. Jasjeet Singh Chaddha, the founder of the NGO, currently imports his LEDs from China. He wants to set up an LED manufacturing unit and a solar panel manufacturing unit in India. If manufactured locally, the cost of his LED lamp could plummet to $22, as they will not incur heavy import duties. “We need close to $5 million for this,” he says. Mr. Chaddha says he has also asked the government to exempt the lamps from such duties, but to no avail. An entrepreneur who made his money in plastics, Chaddha, has poured his own money into the project, providing the initial installations free of charge. As he looks to make the project self-sustainable, he recognises that it is only urban markets -which have also shown an avid interest in LED lighting – that can pay. The rural markets in India cannot afford it, he says, until the prices are brought down. The rural markets would be able to afford it, says Mr. Irvine-Halliday, if they had access to microcredit. He says that in Tembisa, a shanty town in Johannesburg, he found that almost 10,000 homes spent more than $60 each on candles and paraffin every year. As calculations revealed, these families can afford to purchase a solid state lighting system in just over a year of paying per week what they would normally spend on candles and paraffin – if they have access to microcredit. LUTW is in the process of creating such a microcredit facility for South Africa.

In villages near Khadakwadi, the newly installed LED lamps are a subject of envy, even for those connected to the grid. Those connected to the grid have to face power cuts up to 6 or 7 hours a day. Constant energy shortages and blackouts are a common problem due to a lack of power plants, transmission, and distribution losses caused by old technology and illegal stealing of electricity from the grid. LED systems require far less maintenance, a longer life, and as villagers jokingly say, “no electricity bills”. The lamps provided by GSBF have enough power to provide just four hours of light a day. However, that is enough for people to get their work done in the early hours of the night, and is more reliable than light generated off India’s electrical grid. Villagers are educated by GSBF officials to make the most of the new lamps. An official from GSBF instructs Jadhav and his family to clean the lamp regularly. “Its luminosity and life will diminish if you let the dust settle on it,” he warns them.

Đèn Thắp Sáng có Chi Phí Thấp Vùng Nông Thôn Ấn Độ

Cho đến tận ba tháng trước, cuộc sống trong ngôi làng khiêm tốn không có điện này đều dừng lại sau khi mặt trời lặn. Trong ngôi nhà bằng bùn và đất sét của mình, ba đứa con của Ganpat Jadhav từng học dưới ánh sáng lờ mờ, ám khói của ngọn đèn dầu, khi định mức nhiên liệu hàng tháng bốn lít của chúng cạn kiệt chỉ sau hai tuần, chúng phải căng mắt ra sử dụng ánh sáng từ ngọn lửa nấu ăn. Tất cả đã thay đổi với việc lắp đặt các loại đèn tiết kiệm năng lượng, chi phí thấp sử dụng hoàn toàn năng lượng mặt trời. Đèn được lắp đặt bởi Tổ chức Grameen Surya Bijli (GSBF), một tổ chức phi chính phủ của Ấn Độ tập trung vào việc mang lại ánh sáng đến vùng nông thôn Ấn Độ. Khoảng 100.000 ngôi làng của Ấn Độ chưa có điện. Đèn GSBF sử dụng đèn LED – điốt phát quang – hiệu quả hơn bóng đèn bình thường bốn lần. Sau chi phí lắp đặt $55, không tốn phí năng lượng mặt trời chiếu sáng đèn. Đèn LED chiếu sáng, giống như điện thoại di động, là một ví dụ khác về công nghệ có chi phí thấp có thể giúp người nghèo nông thôn bước vào thế kỷ 21.

Có tới 1,5 tỷ người – gần 80 triệu người chỉ tính riêng ở Ấn Độ – thắp sáng ngôi nhà của họ bằng cách sử dụng dầu hỏa là phương tiện chiếu sáng chính. Nhiên liệu nguy hiểm, bẩn và – mặc dù được trợ cấp – tiêu tốn gần 4% ngân sách của một hộ gia đình nông thôn Ấn Độ điển hình. Một báo cáo gần đây của Intermediate Technology Development Group (tạm dịch: Nhóm Phát triển Công nghệ Trung gian) cho thấy ô nhiễm không khí trong nhà từ các phương tiện chiếu sáng như vậy gây ra 1,6 triệu ca tử vong trên toàn thế giới mỗi năm. Đèn LED, hay gọi cụ thể hơn là đèn LED trắng, được cho là tạo ra ánh sáng hữu ích gấp gần 200 lần so với đèn dầu và gần 50 lần lượng ánh sáng hữu ích của bóng đèn thông thường. Dave Irvine-Halliday, giáo sư kỹ thuật điện tại Đại học Calgary, Canada và là người sáng lập của Light up the World Foundation (tạm dịch:Tổ chức Thế giới thắp sáng thế giới) (LUTW) cho biết: “Công nghệ này có thể thắp sáng toàn bộ một ngôi làng nông thôn với ít năng lượng tiêu hao hơn so với sử dụng một bóng đèn 100 watt thông thường. Được thành lập vào năm 1997, LUTW đã sử dụng công nghệ LED để mang lại ánh sáng cho gần 10.000 hộ dân ở những nơi xa xôi hẻo lánh và khó khăn của 27 quốc gia như Ấn Độ, Nepal, Sri Lanka, Bolivia và Philippines.

Công nghệ này, vẫn chưa được biết đến rộng rãi ở Ấn Độ, đối mặt với một số hoài nghi. Ashok Jhunjhunwala, người đứng đầu bộ phận kỹ thuật điện tại Viện Công nghệ Ấn Độ, Madras, cho biết: “Hệ thống đèn LED đang cách mạng hóa hệ thống chiếu sáng nông thôn, nhưng đây không phải là giải pháp kỳ diệu cho các vấn đề năng lượng thế giới. Trong một kịch bản mà gần 60% dân số nông thôn của Ấn Độ sử dụng 180 triệu tấn sinh khối mỗi năm để nấu ăn bằng bếp củi thô sơ – sản sinh nhiều khói và chỉ mang lại 10-15% hiệu quả trong việc nấu nướng -Jhunjhunwala nhấn mạnh sự cần thiết phải có một nguồn năng lượng sạch, không chỉ để chiếu sáng mà còn cho các mục đích sinh hoạt khác. Chính phủ Ấn Độ hồi tháng 4 đã khởi động một dự án đầy tham vọng nhằm đưa điện đến 112.000 ngôi làng nông thôn trong thập kỷ tới. Tuy nhiên, vị trí xa xôi của các ngôi làng sẽ khiến việc đạt được mục tiêu này trở nên khó khăn. A. K. Lakhina, Chủ tịch của Tập đoàn Điện khí hóa Nông thôn Ấn Độ, cho biết chính phủ Ấn Độ nhận ra tiềm năng của đèn LED sử dụng công nghệ năng lượng mặt trời, nhưng bày tỏ sự dè dặt về chi phí cao của nó. “Giá như không phải nhập khẩu đèn LED mà trong nước có thể sản xuất được” “và với số lượng lớn”, ông nói, 

Các loại đèn được GSBF lắp đặt tại gần 300 ngôi nhà có giá gần bằng một nửa so với các hệ thống chiếu sáng năng lượng mặt trời khác. Jasjeet Singh Chaddha, người sáng lập tổ chức phi chính phủ (NGO), hiện đang nhập khẩu đèn LED từ Trung Quốc. Ông muốn thành lập một nhà máy sản xuất đèn LED và một nhà máy sản xuất bảng điều khiển năng lượng mặt trời ở Ấn Độ. Nếu được sản xuất trong nước, giá thành chiếc đèn LED của ông có thể giảm mạnh xuống còn 22 USD, vì chúng sẽ không phải chịu thuế nhập khẩu cao. “Chúng tôi cần khoảng gần 5 triệu đô la cho việc này,” ông nói. Ông Chaddha cho biết ông cũng đã yêu cầu chính phủ miễn các loại thuế như vậy cho những chiếc đèn, nhưng không có kết quả. Một doanh nhân kiếm tiền từ nhựa, Chaddha, đã tự rót tiền của mình vào dự án, cung cấp miễn phí lắp đặt ban đầu. Khi muốn xây dựng một dự án tự cung tự cấp, ông nhận ra rằng điều đó chỉ dành cho các thị trường thành thị – những nơi cũng quan tâm đến ánh sáng LED – mới có thể trả phí. Ông nói, các thị trường nông thôn ở Ấn Độ không đủ khả năng chi trả cho đến khi giá cả hạ xuống. Ông Irvine-Halliday nói, các thị trường nông thôn sẽ có đủ khả năng chi trả nếu họ được tiếp cận với tín dụng vi mô (một khoản cho vay nhỏ). Ông nói rằng ở Tembisa, một thị trấn nghèo nàn ở Johannesburg, ông thấy rằng gần 10.000 hộ dân đã tiêu tốn hơn 60 đô la mỗi hộ cho nến và parafin mỗi năm. Như những tính toán được công bố, những gia đình này có thể đủ khả năng mua một hệ thống chiếu sáng bằng chất rắn chỉ trong hơn một năm bằng cách trả hàng tuần như họ thường chi cho nến và paraffin – nếu họ được tiếp cận tín dụng vi mô. LUTW đang trong quá trình tạo ra một tiện ích tín dụng vi mô như vậy cho Nam Phi.

Ở những ngôi làng gần Khadakwadi, những chiếc đèn LED được lắp đặt mới là một chủ đề gây ghen tị, ngay cả với những người được dùng điện lưới. Những người kết nối với lưới điện phải đối mặt với tình trạng cắt điện tới 6 hoặc 7 giờ một ngày. Tình trạng thiếu điện và mất điện liên tục là một vấn đề phổ biến vì thiếu nhà máy điện, tổn thất truyền tải và phân phối do công nghệ cũ và việc đánh cắp điện trái phép từ lưới điện. Hệ thống đèn LED yêu cầu bảo trì ít hơn nhiều, tuổi thọ cao hơn, và như dân làng nói đùa rằng, “không có hóa đơn tiền điện”. Đèn do GSBF cung cấp có năng lượng đủ để chiếu sáng trong chỉ bốn giờ mỗi ngày. Tuy nhiên, số giờ chiếu sáng này đủ để mọi người hoàn thành công việc của họ vào đầu giờ đêm và đáng tin cậy hơn ánh sáng từ lưới điện của Ấn Độ. Người dân trong làng được các nhân viên GSBF hướng dẫn cách tận dụng tối đa các loại đèn mới. Một nhân viên của GSBF hướng dẫn Jadhav và gia đình anh vệ sinh đèn thường xuyên. “Độ sáng và tuổi thọ của nó sẽ giảm đi nếu bạn để bụi bám vào nó,” ông cảnh báo họ.