公共事业和财政障碍会减弱夏威夷的太阳能浪潮吗?

这篇文章最初出现在耶鲁环境360。

檀香山的屋顶被重新漆成蓝黑色。从沙岛(Sand Island)的平顶仓库到这座城市的居民区，覆盖在屋顶瓦片上的闪亮矩形正在收集热带阳光，为房屋提供电力。

对于阳光明媚的夏威夷来说，这似乎是理所当然的事，但就在2007年，政府和公用事业部门的激励措施以及正确的经济政策才迎来了真正的太阳能繁荣，太阳能发电能力每年大约翻一番。

今天，夏威夷的人均屋顶太阳能使用率居全国之首:约10%的住宅用户，超过5万户，对他们的屋顶板，根据太阳能电力协会。与此相比，全国约0.5％。

但在2013年，这种繁荣几乎破灭。由于屋顶太阳能的渗透速度如此之快，夏威夷的公用事业公司现在正努力应对大陆公用事业公司尚未完全面对的技术和经济挑战。夏威夷如何克服这些障碍，可以帮助其他公用事业公司在提高产能的同时避开这些障碍。

“我们不能向其他州寻求解决方案，因为我们比大多数其他地方更早遇到问题，”纽约的高级公关顾问达伦·派(Darren Pai)说夏威夷电力公司（HECO） - 共同拥有的一套服务瓦胡岛，茂宜岛，拉奈岛，莫洛凯岛和夏威夷大岛上的工具。

经济将夏威夷推到了太阳能竞赛的前沿。零售电价是全国最高的34美分每千瓦时，而全国平均为12美分——因为这个偏远的岛链长期依赖进口石油发电。高昂的电费，再加上光伏板价格的下降，使得夏威夷比美国其他地方更能负担得起太阳能发电。

州和联邦的政策也鼓励太阳能发电的发展在夏威夷。房主的一个程序，净计量，使他们能够通过出售产生的屋顶剩余电力的太阳能电池板回HECO在公用事业自身的高零售价格。

这种财政激励是屋顶太阳能比集中式太阳能发电厂更大的部分原因。2013年，该州近3%的电力来自屋顶电池板，几乎是太阳能发电厂的10倍。

唯一的例外是考艾岛(Kauai)，当地公用事业公司在那里建造了自己的核电站拥有太阳能发电装置。

太阳能障碍

夏威夷的太阳能热潮跑进2013年底麻烦时，HECO开始拖再拖上批准新的屋顶太阳能系统与电网连接，理由是技术和经济限制。

赫科说，一个主要的技术障碍是太阳能在夜间和多云天气时的间歇性。在夏威夷的各个岛屿上这样的孤立电网上，维持电力质量和可靠性已经很困难了，而且间歇性的高水平太阳能发电也增加了挑战。

经济障碍也已经强大。从公用事业的接收功率的世纪后，客户自己发电，并通过智能家电需要时，可以削减电力需求帮助电网供需平衡。

为了管理这种关系比较复杂，电力公司必须投资于新的基础设施。通过学分零售价格购买剩余电力与太阳能电池板的房主也带来了收入流失。

清洁能源顾问边沁·保洛斯(Bentham Paulos)说:“从本质上讲，公用事业公司现在是在和自己的客户竞争。”

这样的问题并不独特夏威夷。

作为欧洲领先的太阳能发电国家，德国已经启动了这一广为人知的计划Energiewende或能源转型计划，对房主提供慷慨的补贴。但经济压力迫使德国政府大幅削减所谓的“上网电价”，即向房主支付高额费用，让他们将自家生产的太阳能卖回电网。因此，家庭太阳能发电的安装速度已经放缓。

在美国，夏威夷的可再生能源发展远远领先其他国家的。夏威夷已设定产生的目标到2030年，40%的电力来自可再生能源并通过提高能效措施将需求降低30%。

由2013年底的状态是提前，可再生能源通过太阳能，风能，生物质能和地热的组合产生的状态的电力的18％。太阳能目前大约占夏威夷的可再生能源组合的六分之一，但它正在迅速增长。

公用事业的经济学

在夏威夷和世界各地，屋顶太阳能给公用事业带来了挑战因为不控制它。

这种“分布式发电”——在现有建筑物上发电，而不是在中央发电厂发电——比公用事业规模的太阳能发电厂更有环境效益，因为它不占用农田或野生动物栖息地。问题是如何使它为实用程序工作。

一个HECO的提出的解决方案是年末净计量 - 允许家庭或企业业主出售回力在首选价格电网的做法 - 为所有新客户;现有的净计量客户和那些未决申请将保留他们的利益。

在上个月与国家公共事业委员会的文件中，HECO认为，太阳系业主可以为此付出没什么效用，但仍依靠其电网每天，在晚上拉电，当云通过。

赫科在文件中写道，这意味着电网运营和维护成本“越来越多地从拥有太阳能设备的企业转移到没有太阳能设备的企业”。HECO将从新的屋顶太阳能系统购买多余的电力，其价格与购买燃油电力的价格相当。

然而，太阳能可以继续使用，无需净计量增长，得益于光伏板和持续的州和联邦税收抵免的成本近期大幅下挫，马可Mangelsdorf，基于希洛的总裁太阳能的ProVision这是一家太阳能安装公司。

然而艾萨克守分，基于檀香山 - 律师地球他说，他已经看到公众对停止扣减电价的反对。他说:“这一举动打消了赫科一年多来放缓太阳能发展的动机是为了保护他们的底线的任何疑问。”

Mangelsdorf不同意太阳能行业的贸易组织反对结束净计量，并已经投诉与公用事业委员会。他说，净计量已达到其加速太阳能屋顶和它的时间到底是什么，实际上，相当于补贴，以产生太阳能客户的目的。

Mangelsdorf希望公共事业委员会批准HECO的请求，并指出监管机构四年前允许经营Kauaigrid的非盈利机构——Kauai岛公用事业合作社——停止对新客户进行电价计量。

尽管如此，在考艾岛，太阳能也在蓬勃发展。合作组织已经制定了一个雄心勃勃的目标，即到2023年，可再生能源占岛上电力的50%。

但考艾岛的公用事业公司并没有为屋顶太阳能提供奖励，而是一直在建设太阳能发电厂。然而，Mangelsdorf说，考艾岛的电力需求很小——考艾岛有67000人口，大约是瓦胡岛电力需求的十五分之一——这是一个不公平的比较。他说，在考艾岛，仅仅几个太阳能发电厂就能发挥很大的作用。

在1月，我在Anahola在信托夏威夷土著人持有的土地参观了一个新的12兆瓦的太阳能农场那里，正在建设中。山与海之间夹，面板的排锦衣玉食濒危内内鹅。有多大是一个12兆瓦的安装？我可以在整个农场附近在15分钟内已经走 - 微小相比，建在加州沙漠的真正工业化农场，其中最大的产生高达550兆瓦。

相较于欧胡岛的屋顶发电，这加起来Anahola甚至小超过200兆瓦（PDF）。但在考艾岛(Kauai)，傍晚电网需求峰值仅为70兆瓦，阿纳霍拉的太阳能输出将产生巨大影响。它和其他两个太阳能发电厂自2012年一起建成生成30兆瓦在下午三点左右。

在夏威夷的其他岛屿，HECO越来越作出分布式太阳能工作之外的帮助。美国能源部能源公司国家可再生能源实验室是使用夏威夷作为一个试验场，了解屋顶光伏发电的好处及限制。SolarCity公司，一个主要的太阳能系统供应商，也是合作的研究。

聪明的权力

该财团已经想出了一个解决一个关键障碍。当在一个给定的邻里高水平太阳能发电的产生更多的权力比区域消费时，可引起局部线路电压上升超出了可以通过电子设备来适应，可能会损坏客户的设备或导致服务中断的水平。这担心是允许放缓的重要组成部分，HECO说。

但聪明的逆变器可以帮助,研究人员发现。任何太阳能系统都需要逆变器来将太阳能电池板产生的直流电转换为电网使用的交流电。逆变器制造商正在升级他们的设备，以同时根据需要调整本地线路的电压水平。逆变器还可以与电池系统集成，以存储多余的电力。在公共事业委员会的文件中，何科承诺，智能逆变器将使社区线路的屋顶太阳能容量翻倍。

夏威夷的太阳能实验将何去何从，将在很大程度上取决于HECO的未来。去年12月，该公司与总部位于佛罗里达州的公司达成了一项价值43亿美元的交易NextEra Energy。观察人士不确定赫科的这一举动是否受到夏威夷可再生能源大规模使用所带来的挑战的启发。目前也不清楚这笔收购将如何影响夏威夷的可再生能源扩张。

子公司NextEra能源资源其中一个在美国最大的可再生能源开发商。但它在佛罗里达州受监管的公用事业子公司——佛罗里达电力和照明公司(Florida Power and Light)却一直受到监管广泛的批评反对旨在提高屋顶太阳能和能源效率的政策。

这项协议让一些夏威夷人感到紧张。上个月，清洁能源倡导者、太阳能贸易组织和社区组织组成了一个联盟请求(PDF)在考虑收购计划之前，公共事业委员会将完成其正在进行的夏威夷能源战略的工作。

地球正义组织(Earthjustice)的律师莫里维克(Moriwake)在请愿书中代表塞拉俱乐部(Sierra Club)，他说:“我们倾注了大量心血来展望夏威夷的能源未来，在我们决定哪家公司能满足这些需求之前，我们需要完成这项工作。”“夏威夷的一切都在上演。这就是为什么把事情做好是如此关键。”