岛屿成为清洁能源的引领者

这篇文章是由Colin McCormick制作的，他是研究能源技术创新的研究员WRI的收费项目．

夏威夷今年早些时候掀起了轩然大波该公司宣布，计划在2045年之前将其电网全部转换为可再生能源。

这是美国最具侵略性的目标，这意味着国家会这么做用作试验台将大量可再生能源引入电网。它应该受到各地电网管理者的密切关注。

夏威夷在可再生能源的雄心上领先于美国并非巧合。作为一组岛屿，夏威夷面临着独特的能源挑战与美国能源部密切合作分析太阳能的潜力，并研究将多种可再生能源整合到其能源结构中的挑战。

从某种角度来看，岛屿似乎是难以使用风能和太阳能等可变可再生能源的地方。岛屿电网通常是孤立的，所以当没有太阳能或风能时，它们无法依赖大陆电网的电力。(有一些例外，如丹麦的萨姆索岛.）

与大陆电网相比，岛屿电网通常需要更多地关注备用发电和能源存储，这提高了可再生能源的总体成本。

另一方面，大多数岛屿他们的电网依赖燃料进口．这些运输的柴油、石油或天然气非常昂贵，任何可以减少或消除它们的东西都意味着大笔的节省。

这也意味着减少对进口的依赖，提高能源安全。因此，转向太阳能和风能等无燃料可再生能源可以节省这方面的开支。

这两个因素在实践中如何平衡?答案显而易见，世界各地越来越多的岛屿社区正在迅速采用可再生能源。

可再生岛屿的增长

混合可再生能源技术可以为岛屿提供稳定的电力。例如，位于非洲海岸外的西班牙加那利群岛之一的耶罗岛（El Hierro）运营着一个独立的电网，为其11000人口提供服务，并运营着耗电巨大的海水淡化厂。

去年夏天,该岛建成了一座混合风力水力发电厂它将可用的风能与风力下降时运行的抽水水力存储相结合。这使得中国几乎完全停止使用昂贵的进口燃料油。工厂已经刚刚完成一年的成功运营（西班牙语）．

网格管理和存储解决方案也正在岛屿上开发和使用。

阿拉斯加的科迪亚克岛刚刚转向全面运行其电网用风能和水力发电。为了实现这一目标，该公司必须应对在风力发电和水力发电之间平稳过渡的挑战，同时避免电力闪烁。管理人员通过使用电池存储系统来解决这个问题，该系统可以提供短暂的(90秒)电力来弥补差距。

随着整个系统的运行，科迪亚克能够几乎完全消除每年近300万加仑柴油的进口。

许多其他岛屿正在扩大可再生能源发电的可行性，如IRENA和碳作战室这两个问题都解决了。这些岛屿非常小（如太平洋小国托克劳完全转向太阳能发电(几年前)变成相对较大的(冰岛依赖)几乎完全依靠水电和地热发电，尽管它们的变化比风能和太阳能小）。

向夏威夷学习

随着新目标的落实，夏威夷成为最大的岛屿，旨在实现全面的可再生能源电网战略。在小岛屿平衡可变可再生能源发电的经验教训将有助于该州应对大量可再生能源的挑战。

虽然其中一些教训仍将是针对岛屿的，但许多教训将与大陆电网有关。

世界各地许多公用事业公司正在努力解决的一个特别例子是，有多少分布式可再生能源可以安全地安装在电网上。

夏威夷的屋顶太阳能的比例是美国最高的——八分之一的家庭拥有它——这引发了一些对电网稳定性的技术担忧。2013年，当地公用事业公司(HECO)限制了屋顶太阳能的允许数量，冻结了数以千计的新安装许可申请。

经过国家可再生能源实验室(NREL)的研究解决了这些问题(PDF)在美国，HECO将上限提高了一倍，并允许进行新的安装。

现在，它正在开辟新的领域，包括学习如何与分布式太阳能公司合作更好地利用屋顶太阳能装置的数据提高对这些系统的性能以及它们对电网稳定性的影响的认识。

随着夏威夷电网在整合大量可再生能源方面继续收集现实经验，它将成为一个实际的示范，也是一个非常有价值的试验台，供其他州效仿。

有兴趣了解更多夏威夷的追求清洁能源吗?看看边缘夏威夷2016．