当第一批羊头出现在草丛中时,David Bissell的丰田苔原嘎吱一声停在红色的泥土和碎石路上。几只绵羊进入视野,但由于受到卡车的惊吓,它们匆忙穿过围绕着太阳能电池板网络的杂乱植被逃开了。片刻之后,它们平静下来,回到工作岗位,啃食着岛上随处可见的几内亚草。
这些是在美国最雄心勃勃的可再生能源革命中的绵羊步兵。考艾岛上的Lawa'i太阳能和储能项目雇佣了300只绵羊来防止入侵性的几内亚草吞噬太阳能电池板,这些电池板供应了该岛11%的电力。该项目处于全州努力在2045年实现100%可再生能源的最前沿。
2015年,夏威夷成为美国第一个强制全面过渡到可再生能源的州。凭借极高的能源价格和根深蒂固的环境精神,夏威夷已将自己定位为寻求迈向无化石燃料未来的先驱。但承诺容易做出,实现它们则是另一回事。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻事业 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
全国各地的立法者、能源供应商和社区都在关注,看看这个美国第50个州是否能够兑现承诺,成为美国第一个绿色能源经济体。
夏威夷州民主党众议员克里斯·李是该州清洁能源倡议的早期推动者,他说:“我们通过[可再生能源配额制]时,人们说这在政治、技术和经济上都是不可能的。” “没有人真正尽职调查以弄清楚如何实现这一点。”
随着世界面临未来15到30年内升温超过1.5摄氏度的可能性,这里和全球都在竞相从化石燃料转向可再生能源。太阳能和风能仅在过去几年才变得与其他能源具有竞争力,并且随着电池存储技术的改进,这项技术正迅速变得更加可靠和具有成本效益。
加利福尼亚州、新墨西哥州、华盛顿州、纽约州、内华达州和缅因州已经效仿夏威夷的做法,通过立法,呼吁在未来不同的日期实现100%依赖清洁能源。其他一些州设定了不太雄心勃勃的目标,即可再生能源依赖度在30%到50%之间。李先生正在与包括明尼苏达州、马萨诸塞州和科罗拉多州在内的其他六个州的立法者合作,这些州正在探索自己的清洁能源授权。
然而,所有这些州——以及夏威夷——都面临着诸多挑战。例如,所有州都将不得不经历重大的文化转变,鼓励消费者习惯的改变,并让公用事业公司摆脱已经存在了一个多世纪的传统能源形式。所有州都将不得不克服诸如改造电网以跟上屋顶太阳能普及步伐的实际问题。
然而,夏威夷也面临着自身独特的挑战。其中包括一些基本问题,例如在这个如珠宝般点缀的群岛的八个主要岛屿之间传输电力的困难,以及其他不可预测的问题,例如应对一种濒临灭绝的、盐瓶大小的蝙蝠的存在,这种蝙蝠会被风力涡轮机吸引。
夏威夷会成为美国的绿色能源之王,还是只是一个善意的王位觊觎者?

夏威夷大岛科哈拉海岸的风力涡轮机。图片来源:Bill Adams Getty Images
积蓄势头
根据2015年法律,夏威夷必须在2020年之前达到30%,2030年之前达到40%,2040年之前达到70%的可再生能源配额制中期标准。达到这些基准,特别是早期的基准,被认为是该计划成功的关键。
位于丹佛的非营利组织美国环境组织100%可再生能源运动高级主管罗布·萨金特说:“关键是要以稳定、相对快速的增长开始。” 萨金特先生说,那些早期就积蓄势头的州——无论是通过费率政策还是立法授权,或者由于简单的市场经济学——最终会在后期取得最大的成功。
到目前为止,夏威夷做得很好。根据公用事业委员会向立法机构提交的最新年度报告,到2017年底,该州28%的公用事业销售额来自可再生能源。达到下一个目标40%应该也不会太难。
为瓦胡岛提供服务的州最大公用事业公司夏威夷电力公司发言人斯科特·休说:“我们几乎肯定会超额完成这个目标。”
目前,太阳能和风能主导着该州的可再生能源结构,超过了生物质能、地热能和水力发电设施的产量。然而,该州的大部分电力仍然由石油和燃煤发电厂生产。
由于自身没有化石燃料储备,夏威夷的能源成本是全美最高的。这里一直有丰富的可再生资源可供利用——太阳、风、海浪、火山——但该州需要政治意愿的转变以及光伏和涡轮机价格的下降,才能摆脱石油、天然气和煤炭。
休先生说:“我们正在努力推动自己扩展思路,这样我们就不会以老旧的方式解决问题。”
夏威夷孵化器
在整个岛屿上,各种边缘可再生能源项目正处于不同的开发阶段,这些项目最终可能为夏威夷的绿色能源组合做出贡献。这包括一些利用夏威夷最丰富资源之一的努力:海洋。
美国海军陆战队、夏威夷大学马诺阿分校的研究人员以及私营公司正在探索波浪能的潜力。檀香山海水空调公司希望利用从深海抽取的水来冷却檀香山市中心的建筑物,从而有效地消除瓦胡岛1%的能源需求。另一家位于瓦胡岛的公司Makai正在开发一种工艺,该工艺利用冰冷的深海水和温暖的地表水之间的温差来发电。
考艾岛公用事业合作社总裁兼首席执行官比塞尔先生说:“夏威夷是一个伟大的孵化器,因为它很小。”
比塞尔先生说,2017年,KIUC与电动汽车制造商特斯拉合作,开展了一个项目,将太阳能产生的电力存储在大型电池系统中。合作模式使得长期项目更容易承担风险。
该合作社继续在“太阳能+储能”方面处于领先地位,这里广阔的Lawa'i太阳能农场由剪草羊照料。这个占地近200英亩的闪闪发光的太阳能电池板网络包含了世界上最大的运行中的太阳能+储能设施。它有能力储存100兆瓦时的电力。电池存储对于任何间歇性电源(如太阳能和风能)至关重要,这样公用事业公司就可以在阳光不照射或没有风的时候提供电力。
比塞尔先生说:“这些项目不仅仅是在晚上引入能源。” “它们提高了可靠性,因为它们可以弥补系统中其他部分的停电。”
太阳能是迄今为止该州增长最快的可再生能源。
虽然风力发电在德克萨斯州、加利福尼亚州和几个平原州站稳了脚跟,但在夏威夷却不太受欢迎。原因之一:鸟类。
例如,考艾岛长期以来一直是两种濒危海鸟,纽厄尔氏剪水鹱和夏威夷海燕的避难所。虽然这两种鸟类也存在于其他岛屿上,但它们在考艾岛上更为普遍,因为那里没有天敌。自然资源保护主义者和其他人担心涡轮叶片对海鸟种群的影响。
另一方面,瓦胡岛在风力发电方面投入了巨资,尽管社区成员担心噪音以及他们认为的巨大叶片的难看。不过,另一个担忧可能会在该岛上被证明是有问题的:夏威夷灰蝙蝠(该州唯一的本土陆地哺乳动物)的死亡。
“现代烟囱”
沿着瓦胡岛标志性的迎风海岸线的车程从古老的马卡普吾悬崖开始,吸引游客——或者像夏威夷居民称呼他们的那样,游客——来到哈瑙玛湾的蓝宝石和绿松石色的海水中。穿过海洋公园、静谧的神殿谷,以及古兰尼牧场的滑索和全地形车之旅,卡美哈美哈高速公路让位于海岸边的澳洲坚果、芋头和西番莲果农场。
瓦胡岛的北岸是岛上最后一个被夏威夷原住民定居的角落,但却是第一个被白人定居者发现的角落。19世纪,原住民耕种的富饶农田被改造成糖和菠萝种植园,改变了该地区的景观、经济和人口结构,中国、日本和菲律宾工人来到这里耕种土地。
种植园在20世纪的大部分时间里都控制着北岸。但近年来,居民已慢慢开始收回土地。该岛最后一家糖种植园于1996年关闭。以“保持乡村,乡村”为承诺成立的社区组织阻止了这里的大多数大型开发项目,小农场再次开始蓬勃发展。
2016年,海龟湾度假村将近500英亩的农田移交给公共土地信托基金和北岸社区土地信托基金,这对于希望使该州摆脱对进口农产品依赖的可持续农业运动来说是一次胜利。
民主党州参议员吉尔·里维耶担心,该州推动可再生能源可能会危及这一承诺。作为“保持北岸乡村”的联合主任,他站在阻止Na Pua Makani风电项目开发的第一线。
里维耶先生说:“风车是现代烟囱。” “如果你想一想,150年前人们认为烟囱很棒,因为它们象征着进步。”
作为一名州参议员,他听到了来自北岸选民的许多关于风车的抱怨。“我们非常支持可再生能源,”其中一位选民特维塔·卡伊利代表他的家人说。“但是,我们对工业风力涡轮机有一个主要的担忧。这与 ‘o–pe‘ape‘a,即灰蝙蝠的死亡有关。”
夏威夷灰蝙蝠的重量只有半盎司,由于它们是独居动物,很容易消失在树梢的栖息地中,因此很难计数。没有人知道有多少灰蝙蝠以这些岛屿为家,但据蝙蝠专家克里斯汀·乔纳森说,根据传闻,居民说他们过去遇到的灰蝙蝠比现在多,她花了一年半的时间研究这种小型哺乳动物。
风力开发商预计涡轮机将杀死一些濒危蝙蝠,但州土地和自然资源部的数据发现,死亡率已远远超过最初的预测。据估计,在短短六年内,该州五个最大的风电场就杀死了146只灰蝙蝠,是20年内预计死亡187只的2.6倍。
对许多人来说,这些损失带来了沉重的文化负担。灰蝙蝠在许多波利尼西亚文化中是神圣的。它被认为是夏威夷原住民洛诺神灵的众多化身之一,一些夏威夷原住民家庭认为蝙蝠是他们的祖先守护神,即 ‘aumakua。
虽然文化人类学家、杨百翰大学夏威夷分校国际文化研究系主任卡伊利先生赞扬了推动风力发电的动机,但他担心这样做付出的代价太大了。他说:“对我来说,我们通过摧毁蝙蝠来拯救环境,这有点矛盾。”
太阳能的阴影
利用太阳能的努力也给夏威夷带来了问题和希望。该州在屋顶太阳能安装方面处于全国领先地位。
对于这个阳光普照的天堂的房主来说,太阳能电池板具有长期的经济意义。数量有限的无息贷款可用于抵消安装成本,居民可以利用州和联邦税收抵免(尽管联邦激励措施将在2019年后逐步取消)。
虽然屋顶太阳能电池板可以为房主带来大量 savings,但租房者和居住在多户住宅或公寓中的人通常无法享受这些好处。在一个亿万富翁可以拥有整个岛屿,而一半居民靠工资生活的州,这种差距可能会加深已经存在的巨大经济鸿沟。
太阳能电池板的激增也给公用事业公司带来了压力。白天发电高峰和晚上需求高峰之间的时间不匹配意味着家庭太阳能装置产生的电力可能会在白天迅速涌入电网。为毛伊岛、拉奈岛和摩洛凯岛提供服务的毛伊岛电力公司可再生能源项目经理格雷格·克雷斯格说,在夏威夷主要岛屿中最小的摩洛凯岛上,过多的住宅太阳能电力流入电网实际上已成为一个安全问题。这个问题已经变得足够严重,以至于该公司制定了一项试点计划,为住宅用户提供电池,以避免电网过载。
摩洛凯岛一度预计最早在2020年实现100%可再生能源。但在去年因在批准太阳能发电厂之前未能征求足够的社区意见而受到严厉批评后,毛伊岛电力公司放慢了其计划。
Malama ‘aina (保持土地清洁)
在最近毛伊岛的一次社区会议上,也出现了类似的观点,该公司与夏威夷塞拉俱乐部毛伊岛分会和毛伊岛明日基金会共同主办了这次会议。居民和倡导者表示支持100%可再生能源倡议,但也担心不应不惜一切代价实现该目标。许多与会者不愿支持风力发电场,因为他们担心岛屿上的濒危鸟类。其他人敦促公用事业公司和规划委员会在原始未开发的土地上建造大型太阳能农场之前,先在屋顶和废弃地块上安装太阳能电池板。
玛乌伊是夏威夷原住民传说中的神话人物,拥有非凡的力量。他可以用绳索套住太阳光线,减缓太阳在天空中的运行速度,并延长白天。
在最近毛伊岛的社区会议上,组织者首先听取了夏威夷原住民文化从业者或 kumu 卡波诺伊·莫利陶的评论,他讲述了玛乌伊的故事。其目的是表明,在夏威夷努力打造绿色未来之际,太阳的重要性以及对本土文化保持敏感的重要性。
夏威夷是美国唯一一个从未有过白人多数人口的州。虽然夏威夷居民来自世界各地,但许多人已经接受了本土的 malama ‘aina 精神,即以一种不会损害后代的方式关爱土地的理念。
过去,夏威夷的公用事业公司在开发其他形式的可再生能源时,因未能考虑到夏威夷原住民的文化需求而受到严厉谴责。在考艾岛,可以追溯到该岛种植园时代的水电项目在将水转移以支持大型农业时,使溪流干涸。虹吸导致夏威夷原住民传统芋头种植业的衰落,这种做法现在才开始复苏。出于这个原因,这里的一些团体反对KIUC维持这些水电项目的计划。
总部位于檀香山的环保组织地球正义律师艾萨克·莫里瓦克说:“这是一个完美的例子,说明我们应该开辟一条新道路,而不是仅仅照常营业。” “我们可以在不践踏他人权利或延长百年不公正的情况下实现目标。”
KIUC的比塞尔先生说,该合作社正试图通过将夏威夷原住民纳入考艾岛西侧一个新的抽水蓄能水电项目的开发计划来实现这一目标。这些计划仍处于早期开发阶段,但前州议员、部分夏威夷原住民赫尔米娜·森田对这些努力感到鼓舞。
夏威夷公用事业委员会前主席森田女士说:“我真的在考艾岛看到了很多希望。”
最终,夏威夷与美国其他州一样,如果要为明天的绿色经济指明方向,将有许多问题需要克服。但倡导者相信这是可以做到的,并且为了地球的缘故, 需要 这样做,无论是在这里还是在全国各地。州议员李先生说:“如果我们是唯一一个转向100%可再生能源的州,即使我们明天就做到这一点,如果其他所有人不与我们同行,那也将毫无意义。”
这个故事是《基督教科学箴言报》和《檀香山民事节拍》合作完成的。它是《箴言报》和当地新闻编辑部之间试点交流计划的一部分。这个故事的制作得到了能源基金会资助的支持,用于报道环境问题。
这个故事最初发表在 《基督教科学箴言报》 和 《檀香山民事节拍》上。它在这里重新发表,是《大众科学》与 “现在报道气候”合作伙伴关系的一部分,“现在报道气候”是一个由250多家新闻媒体组成的全球合作组织,旨在加强对气候故事的报道。