作為典型群島的代表,今年年初美國夏威夷就曾宣布2045年電力系統(tǒng)100%實現(xiàn)由可再生能源提供。這一目標是很有野心的,意味著夏威夷州將成為將各種可再生能源并入電網(wǎng)的試驗田。夏威夷在可再生能源方面領(lǐng)先美國也并非偶然,世界資源研究所日前發(fā)布最新研究報告稱,世界越來越多的島嶼正在迅速推廣和使用可再生能源。
意大利厄爾巴島上安裝的太陽能電池板
從某種角度看,單獨一個島嶼應(yīng)用風能、太陽能等不穩(wěn)定的可再生能源,條件并不有利。島嶼電網(wǎng)通常是孤立的,而當太陽能、風能等無法利用時,卻又無法依靠大陸電網(wǎng),因此島嶼電網(wǎng)必須比大陸電網(wǎng)更加注重備用發(fā)電和儲能,但這往往提高了可再生能源的成本。但另一方面,大多數(shù)島嶼依靠進口昂貴的柴油、石油、天然氣等燃料維持電網(wǎng)的運行,應(yīng)用可再生能源可以節(jié)約成本,減少對燃料進口的依賴,加強能源安全。
事實上,混合可再生能源技術(shù)可為島嶼提供穩(wěn)定的電力來源。例如,西班牙加那利群島的耶羅島就修建了一個獨立的電網(wǎng),可服務(wù)約1.1萬人口和一家耗電的海水淡化廠。2014年夏天,島上新開了一家混合風力水力發(fā)電廠,兩種能源交替發(fā)電,幾乎完全替代了費用昂貴的進口燃油。
與此同時,島嶼電網(wǎng)管理和存儲解決方案也正在開發(fā)和普及。美國阿拉斯加州科迪亞克島近期實現(xiàn)了全部由風能和水能供電。為了保證風電和水電之間的平穩(wěn)過渡,避免出現(xiàn)缺電現(xiàn)象,當?shù)仉娏ο到y(tǒng)管理通過電池存儲系統(tǒng),提供90秒的短暫發(fā)電,以支撐過渡時的缺口。
此外,目前已有許多島嶼正在擴大可再生能源的應(yīng)用比例,如太平洋島國托克勞、北歐國家冰島等。克勞幾年前已完全改用太陽能,而冰島也幾乎完全依賴于水電和地熱發(fā)電。
隨著2045年目標的確定,夏威夷致力于成為全球發(fā)展可再生能源電力網(wǎng)絡(luò)的最大島嶼。較小島嶼處理不穩(wěn)定可再生能源的經(jīng)驗可以給夏威夷應(yīng)用大量可再生能源提供參考和幫助。夏威夷的屋頂太陽能安裝率為美國之最,高達1:8,但這同時也引發(fā)了人們對電網(wǎng)穩(wěn)定性的憂慮。2013年,夏威夷電力實業(yè)公司宣布限制新光伏系統(tǒng)并網(wǎng),凍結(jié)了數(shù)千份太陽能安裝申請。未來,在美國國家可再生能源實驗室研究解決相關(guān)問題后,夏威夷又將重新受理新的安裝。夏威夷還將學(xué)習(xí)如何與分布式太陽能公司合作,以更好地利用屋頂太陽能安裝數(shù)據(jù),提高發(fā)電系統(tǒng)的表現(xiàn)和電網(wǎng)穩(wěn)定性。