通常,電力高峰時的供需平衡要由能應對劇烈變化的進口化石燃料火力發(fā)電來調(diào)節(jié)。但石油火力發(fā)電的成本相對較高。因此,為了降低電力的供給成本,一直在推行對夜間電力減價等,以求將需求從最大的白天轉(zhuǎn)移到其他時段的“錯峰”。
然而考艾島卻是上午9點至下午3點的電力單價比夜間還要“便宜”!其原因竟然是光伏發(fā)電。
為考艾島供電的非營利協(xié)同組合運營的電力公司Kauai Island Utility Coop(KIUC),其在夏威夷州最大規(guī)模、太陽能電池板輸出功率為14.5MW(并網(wǎng)輸出功率為12MW)光伏電站于2015年11月初開始了運行(圖1)
圖1:夏威夷州最大規(guī)模的百萬光伏電站。電池板容量為14.5MW
美國光伏發(fā)電滲透率最高的夏威夷州
在美國,說到“光伏發(fā)電的領先地區(qū)”,人們首先會想到擁有全美50%以上份額的加利福尼亞州。但從人均光伏發(fā)電導入量來看,夏威夷州要遙遙領先加利福尼亞州,是真正的No.1。因為夏威夷州12%的家庭都設置了光伏發(fā)電系統(tǒng)。
為何由一些小島構成、土地也并不廣闊的夏威夷州光伏發(fā)電的導入領先?原因在于該州有美國第一高的電價。美國能源部(DOE)能源信息課(US Energy Information Administration:EIA)發(fā)布的2014年數(shù)據(jù)顯示,美國的家用電費平均單價為12.5美分/kWh,而夏威夷州的平均單價為37.34美分/kWh,為美國整體平均值的約3倍。順便一提,加利福尼亞州的平均單價為16.29美分/kWh,約為夏威夷州的二分之一。
就是說,托高電價的“福”,夏威夷州率先實現(xiàn)了電網(wǎng)平價(光伏發(fā)電成本與電價相同或低于電價)。光伏發(fā)電的投資效率和經(jīng)濟效益也格外地高于其他州。
光伏發(fā)電的大量導入引起需供失衡
考艾島的KIUC開始運轉(zhuǎn)的夏威夷最大規(guī)模百萬光伏電站名為“Anahola”。鋪設了5萬6000張?zhí)柲茈姵匕?,能滿足全島白天20%的電力需求。為了減少該光伏電站給電力系統(tǒng)帶來的負載,還并設了輸出功率為6MW的鋰離子蓄電池(法國Saft公司生產(chǎn))。
KIUC開展發(fā)電、送配電及零售等全套電力業(yè)務,目前擁有客戶3萬3000名。在KIUC的管轄范圍內(nèi),發(fā)電業(yè)務用百萬光伏電站與住宅用屋頂設置型光伏發(fā)電設備加在一起,已經(jīng)有約50MW的光伏發(fā)電設備發(fā)電在發(fā)電。