将公用事业，金融障碍暗淡夏威夷的太阳能激增？
本文最初发表于360年耶鲁大学环境。
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。
这似乎是一个没有脑子阳光明媚的夏威夷，但它只是2007年以来的政府和公用事业激励机制和正确的经济学组合在一个真正的太阳能热潮已经迎来了产能，每年大约增加一倍。
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5万户据美国太阳能电力协会(Solar Electric Power Association)称，美国的屋顶上安装了太阳能板。相比之下，全国的这一比例约为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。
“我们不能指望任何其他国家的解决方案，因为我们之前大多数其他地方遇到的问题，”达伦排，高级通信顾问说夏威夷电力公司(HECO) -一套共同拥有的公用事业服务瓦胡岛，毛伊岛，拉奈岛，莫洛凯岛和大岛的夏威夷。
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每千瓦时34美分与平均全国12美分- 因为这个远程岛链长一直依靠进口石油以产生其电力。这些高电费，再加上价格的太阳能光伏板下降，由太阳能发电在夏威夷实惠之前以及在美国等地。
州政府和联邦政府的政策也鼓励夏威夷发展太阳能。一个针对业主的项目，净计量，允许他们将由屋顶太阳能电池板产生的剩余电力卖回给荷科电力公司，以该公司自己的高零售价出售。
金融激励就是为什么屋顶太阳能比集中式太阳能发电场更大这儿的一部分。屋顶板产生的国家电力的近3％，2013年的近10倍之多的太阳能农场。
唯一的例外是小考艾岛，当地公用事业已建成的自己的太阳能发电装置。
太阳能障碍
夏威夷的太阳能繁荣在2013年底遇到了麻烦，当时HECO开始拖延批准新的屋顶太阳能系统接入电网，理由是技术和经济上的限制。
一个主要的技术障碍，HECO说，是太阳能发电在夜间和多云天气期间的间歇。维持电力质量和可靠性是孤立电网如每个夏威夷的岛屿，和高水平的间歇太阳能发电增加了挑战的难度已经。
经济上的障碍也是巨大的。在接受公用事业公司的电力供应长达一个世纪之后，消费者现在开始自己发电，并通过智能电器帮助电网平衡供需，这些智能电器可以在需要时减少电力需求。
为了处理这种更加复杂的关系，公用事业必须投资新的基础设施。通过向拥有太阳能电池板的房主提供信贷，以零售价格购买剩余电力，也会造成收入流失。
“从本质上讲，该工具目前正与自己的客户竞争，”边沁保罗斯，清洁能源顾问说。
这样的问题并不是夏威夷独有的。
德国是欧洲领先的太阳能电力生产商，刺激了其著名Energiewende或能量转换程序，用慷慨的补贴房主。但是，经济压力迫使德国政府大幅削减所谓的“上网电价”，付给房主高利率出售他们的家庭产生的太阳能发电回馈到电网。其结果是，家庭太阳能发电装置已经放缓。
在美国在美国，夏威夷的可再生能源开发遥遥领先于其他州。夏威夷已经制定了生产目标到2030年来自可再生能源的电力的40％和30％的下降通过提高效率措施的需求。
到2013年底，该州提前完成了计划，通过太阳能、风能、生物质能和地热的结合，可再生能源为该州提供了18%的电力。目前，太阳能占到夏威夷可再生能源投资组合的六分之一，但它正在迅速增长。
公用事业经济学
在夏威夷和世界各地，屋顶太阳能提出了公用事业挑战因为他们不能控制它。
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。
HECO提出的一项解决方案是，对所有新客户结束电网计量(允许家庭或企业业主以优惠价格将电力卖回电网的做法);现有的网络计量客户和那些有未决应用程序的客户将保留他们的优势。
在上个月提交给州公用事业委员会的一份文件中，赫科认为，太阳能系统所有者可以不用向公用事业公司支付任何费用，但仍然每天依赖其电网，在夜间和乌云消散时用电。
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，hilo总裁Marco Mangelsdorf说，由于最近光伏电池板成本的大幅下降以及州和联邦政府持续的税收抵免，太阳能可以在没有净计量的情况下继续增长提供太阳能，太阳能安装公司。
然而，檀香山的律师艾萨克·莫里威克(Isaac Moriwake)表示地球说，他已经看到公众在停止净计量反对。“此举消除了任何怀疑，HECO的动机放慢太阳能一年多是为了保护自己的底线，”他说。
Mangelsdorf不同意太阳能行业的贸易组织反对结束净计量，并已经提出申诉与公用事业委员会合作。他说，净计量在加速屋顶太阳能发电方面发挥了作用，现在是时候结束对太阳能发电客户的补贴了。
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。
尽管这种变化，太阳能兴隆考艾岛，太，那里的合作已经设定在2023年产生来自可再生能源岛的功率的50％的宏伟目标。
但是，而不是提供屋顶太阳能奖励，考艾岛的效用已建设太阳能发电场。然而，Mangelsdorf说，岛上的小功率需求 - 考艾岛拥有67000人口，约十五分之一瓦胡岛的电力需求 - 使其成为一个不公平的比较。就在几个太阳能农场去考艾岛很长的路要走，他说。
今年1月，我参观了一个新的12兆瓦的太阳能发电厂，它正在阿纳霍拉为夏威夷土著居民托管的土地上建设。在山脉和海洋之间，一排排的嵌板保护着濒危的内尼鹅。一个12兆瓦的装置有多大?我可以在15分钟内绕着整个农场走一圈——这与正在加利福尼亚沙漠中建造的真正的工业农场相比简直是小巫见大巫，而其中最大的农场发电量可达550兆瓦。
与瓦胡岛的屋顶一代相比，阿纳霍拉人甚至还小超过200兆瓦(PDF)。但在考艾岛，其中在只有70兆瓦傍晚电网需求高峰，Anahola的太阳能产量将有很大的影响。它和另外两个太阳能发电厂自2012年建起来产生30兆瓦在下午中旬。
在夏威夷的其他岛屿上，HECO正在获得外界的帮助，使分布式太阳能工作。美国能源部的国家可再生能源实验室正在使用夏威夷作为试验场要了解更多的好处和屋顶光伏发电的限制。太阳城该公司也是这项研究的合作伙伴。
更智能的电源
该财团已经为一个关键障碍提出了解决方案。当一个特定社区的太阳能发电水平较高，产生的电量超过了该地区的耗电量时，就可能导致当地线路的电压上升，超过电力设备所能承受的水平，从而可能损坏客户的电器或导致服务中断。赫科说，这种担忧是审批放缓的一个重要原因。
但更聪明的逆变器能帮上忙研究人员发现。逆变器需要在任何太阳系转换由太阳能电池板产生的网格上使用的交流电的直流电。逆变器制造商正在升级他们的设备，需要同时调整对地方线上的电压电平。所述逆变器可以提供关于电池系统集成，以存储多余的功率。在它的公共事业委员会的文件，结束对新客户净计量，HECO承诺，智能逆变器可能会增加一倍的屋顶在附近的线太阳能发电能力。
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NextEra Energy。观察家不确定HECO的举动是否是由夏威夷的可再生能源带来的挑战鼓舞规模。也不清楚买断将如何影响夏威夷的可再生能源发展。
副NextEra能源资源是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)却一直受到监管广受诟病反对旨在提高屋顶太阳能和能源效率的政策。
这笔交易使一些夏威夷紧张。清洁能源的倡导者上个月的联盟，太阳能贸易团体和社区组织请愿（PDF）公用事业委员会考虑提出收购之前完成其在夏威夷的能源战略正在进行的工作。
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。”
