2014年,國家農村電力合作協會研究了其一些成員認為的敏感話題:太陽能驅動的本地電力。
NRECA總部位於弗吉尼亞州阿靈頓,是900家地方農村電力合作社的行業協會,這些合作社於1942年成立,當時其成員依賴煤炭。許多合作社70%或更多的電力來自煤炭,而根據當時的一項調查,截至2013年,只有1%的合作社在太陽能方面進行了實驗。
在其4200萬成員中,似乎只有20%的人對擁有更多太陽能發電感興趣。
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但情況開始迅速變化。
到2015年,當唐納德·特朗普開始了他的政治野心,承諾復興美國煤炭工業時,多家合作社正在建設更大的太陽能陣列,並尋找創新方法讓社群接入這些陣列。今年,美國合作社的太陽能足跡將在四年內擴大10倍,NRECA在最近一份題為《美國農村地區的太陽能革命》的報告中描述了這一歷程。
這最初是一項艱難的努力。民意調查顯示,合作社成員認為太陽能是奇異的、難以管理的,最重要的是,在社群範圍內過於昂貴。正如一個合作社焦點小組的成員堅持認為:“簽約不能導致我的錢包淨虧損。”
對煤炭的依賴始於大蕭條時期,並在20世紀80年代得到加強,當時合作社建立了一個使用合作社批發商的系統。這些批發商是位於中心位置的燃煤電廠,擁有長距離輸電線路,將電力輸送到全國56%的陸地面積。該系統的部分資金來自非常長期的電力合同,這些合同將當地合作社的發電量限制在5%或更低。
但這些合同開始讓當地合作社感到不滿。他們中的一些人正在邀請外部公司幫助他們開發當地的可再生能源,特別是太陽能。位於新墨西哥州陶斯的一家合作社與其批發合作社供應商Tri-State Generation and Transmission Association Inc. of Westminster, Colo.進行了長達一年的鬥爭,以解除合同,並用商業電力供應商和社群範圍的太陽能計劃取而代之。
這場糾紛發生了一些令人不快的時刻,合作社電力供應商提出了價值1.5億美元的損害索賠,最終在法律和解中接受了3700萬美元。吉姆·斯皮爾斯是NRECA新來的負責業務和技術戰略的副總裁,他曾是Tri-State的執行官,並參與了陶斯事件的早期階段,他回憶說這是“家庭討論的一部分”。
但限制當地可再生能源最近引發了合作社“家庭”之外的討論。上個月,科羅拉多州公共事業委員會表示,將調查另一家當地合作社,科羅拉多州西部三角洲-蒙特羅斯電力協會提出的申訴。該協會聲稱,Tri-State對當地太陽能的限制是不公平的。
Tri-State已透過在當地法院起訴三角洲-蒙特羅斯來回應,要求其執行合同。
Tri-State發言人李·布吉解釋說:“這些問題都歸結為我們的成員如何相互關聯並在協會內分擔成本。” 他說,合同是Tri-State及其43家當地合作社之間的私事。
與此同時,弗吉尼亞州議會已介入此事,提高了對當地合作社實施的上限,將當地太陽能的上限從1%提高到7%。
另一個合作社“家庭討論”是尋找在各個層面增加可再生能源的途徑。在斯皮爾斯的領導下,NRECA 2014年對太陽能的研究從一次探索轉變為一個“大型教育專案”,他說。
它的目的是瞭解如果太陽能發電的價格下降,可能需要什麼。NRECA開始與一小群當地和批發合作社合作。它出版了諸如《傳播者工具包》之類的培訓手冊,其中建議了在利用太陽能的好處的同時最大限度地降低風險的方法。
這是及時的,因為在2015年,太陽能的價格開始暴跌。“我們碰巧在正確的時間出現在正確的地點,將我們的合作社聚集在一起,”斯皮爾斯在一次採訪中解釋說。
此前,太陽能在農村地區的利基市場主要是個人在自家屋頂安裝太陽能電池板。合作社中出現的新目標是將盡可能多的當地成員連線到附近的陣列。
一些成員住在沒有太陽能的公寓裡。合作社開發了“虛擬淨計量”,這意味著客戶仍然可以購買太陽能專案的接入權,並在他們的公用事業賬單上獲得抵免,而無需連線到陣列。
與此同時,Tri-State已建成美國最大的批發太陽能供應系統,為合作社提供服務,即使它試圖限制合作社可以產生的太陽能數量。另一家批發商明尼蘇達州楓樹林的Great River Energy公司建造了19個太陽能陣列,為該州各地的合作社提供服務。
然後,Great River不得不弄清楚如何調整其系統以應對在該州緩慢漂移的雲層模式,雲層模式在一個合作社切斷電力,並在另一個合作社增加電力。
科羅拉多州北部的普德雷山谷農村電力協會建造了兩個太陽能陣列,很快就售罄。然後,它透過引入一個名為Grid Alternatives的外部團體,利用志願者和捐贈材料,開發了第三個更便宜的陣列。這幫助普德雷吸引了更多低收入和中等收入家庭以及非營利組織。
尋找更清潔、更近的電力來源已幫助NRECA傳統上對煤炭的依賴從2014年的54%降至2017年的40%。
在這場創新競賽中的冠軍可能是夏威夷考艾島公用事業合作社,該合作社於2002年開始了其獨特的發現之旅。當時,一個當地團體從康涅狄格州一家公司手中購買了考艾島發電廠,並將其轉變為農村電力合作社。
買家想要對該島的電力系統進行本地控制和所有權。當時,其90%以上的電力是由從美國大陸進口的柴油燃料產生的。這使得電費與全球石油價格掛鉤,價格波動使該島的電費成為美國最昂貴的。
夏威夷享有傳奇般的陽光量,但到2008年,將其轉化為電力的成本似乎仍然令人望而卻步。儘管如此,合作社的董事會還是推出了其戰略計劃。目標是在2023年實現50%的可再生能源。“那是一個挑戰。當時沒有人知道我們將如何實現這一目標,”合作社的通訊經理貝絲·託基奧卡解釋說。
合作社從涓涓細流的水力發電開始,然後開始燃燒桉樹木材產生蒸汽。到2014年,太陽能的價格開始下降。這給了它迴旋的餘地。考艾島爭先恐後地建造小型太陽能陣列。到2016年,合作社已經建成足夠的太陽能陣列,在白天高峰期提供100%的太陽能發電。
隨著太陽能價格持續下降,考艾島合作社開始競購太陽能蓄電池,蓄電池很昂貴,但遠沒有進口柴油發電那麼昂貴。託基奧卡說,考艾島運營著世界上第一個應用於社群電網的太陽能儲存系統。
這個擁有29000名成員的合作社建造了兩個太陽能儲存系統,目前正在開發第三個儲存系統。今年,它將實現其白天和夜間電力50%的可再生能源目標,比2008年預測的時間提前三年。
考艾島現在正在轉向增加一種更奇特的來源,即抽水蓄能設施。它將在白天使用太陽能發電將水抽到山頂。晚上,水將落入發電機,旋轉發電機以產生電力。這可以將該島的可再生能源推高到90%的範圍。(託基奧卡指出,抽水蓄能很受歡迎,因為該專案為農業用途開闢了更多島嶼土地。)
憑藉其自制的可再生能源,合作社開始蓬勃發展,從幾乎100%的債務狀況轉變為30%的股權狀況。夏威夷州最近設定了到2045年開發100%可再生能源的目標。託基奧卡預測,考艾島現在將在四到五年內達到90%,並在2045年之前“很久”達到24小時週期內的100%。
“但誰知道技術在此期間將如何發展呢?” 她補充道。
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