阿拉斯加乡村地区在可再生能源方面能给世界带来什么启示

偏远社区已将可再生能源整合到其柴油发电网中,并取得了比其他任何地方都更大的成功

来自 Ensia (在此处查找 原始故事);经许可转载。

2017年3月6日 — 在一个深秋的日子,我飞抵阿拉斯加州的乌纳拉克利特。乌纳拉克利特拥有约 700 人口,按照阿拉斯加乡村地区的标准来说,它已经很大了,并且是一个区域中心。这个村庄坐落在一片沙洲上,清澈的河流在此汇入浑浊的白令海。从飞机舷窗望去,阳光明媚,在海面上被风吹起的白色浪花上闪烁。东面是连绵起伏的努拉托山丘,披上了秋天的树叶,构成了一幅风景如画的背景。当小型飞机倾斜着准备降落时,山脊上出现了一排风力涡轮机。这些涡轮机安装于 2009 年,是过去十年在阿拉斯加乡村地区涌现的众多可再生能源装置之一。

在地球上交通更便利的地区,人们通常将可再生能源视为减少气候变化威胁的工具,并且安装可再生能源是出于经济考虑之外,甚至是不顾经济考虑的。然而,阿拉斯加可再生能源项目 (Renewable Energy Alaska Project, REAP) 副主任 Piper Foster Wilder 说:“在阿拉斯加,推动转向可再生能源的动力是经济因素,而不是环境因素。”


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,您将帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。


但这并不是说阿拉斯加州的这些偏远村庄没有面临环境挑战。当然,他们面临着环境挑战。事实上,遥远的北部地区变暖的速度是地球上其他地区的两倍以上。永久冻土正在融化,随着地面的解冻,它会导致建筑物地基下的不稳定,海洋和河流侵蚀,侵蚀海岸线。曾经在一年中的大部分时间里受到岸边海冰保护的沿海村庄,随着海冰的消退,越来越容易遭受风暴和洪水侵袭,甚至导致一些社区开始搬迁到更安全的内陆地区。

但是,在阿拉斯加州的许多偏远村庄,电费是全美最高的,在某些社区达到了令人倾家荡产的每千瓦时 1 美元(全美平均水平为每千瓦时 0.12 美元)。价格高昂的原因是将化石燃料(主要是柴油)通过飞机或驳船运送到这些偏远地区的成本很高。例如,阿拉斯加州西部(乌纳拉克利特所在地)没有高速公路、没有铁路轨道、没有输电线路。在那个广阔的地区,为数不多的分散社区之间的距离令人望而生畏。如果可以使用当地的可再生能源发电,那么前期成本几乎总是值得的。

“我们高达 99.7% 的能源来自可再生能源,”科迪亚克电气协会 (Kodiak Electric Association, Inc.) 的发电经理 Lloyd Shanley 说,该协会为阿拉斯加半岛西南海岸外科迪亚克岛上的科迪亚克镇(人口 6,400 人)周边地区供电。KEA 电力的主要来源是位于城镇上方山脉中的一个高山湖泊。通过一些创造性的工程设计,KEA 从湖泊陡峭的流出溪流中铺设了一条压力管道,将水引入涡轮机系统,该系统满足了社区约 80% 的电力需求。另外 20% 来自城镇周围山脊上的一些风力涡轮机。“我们向可再生能源的转型在近 20 年里没有导致消费者成本增加,”Shanley 说,无论地理位置如何,很少有社区能声称拥有这一统计数据。

“科迪亚克应该成为一个模板,”Wilder 说,但这个模板需要一个星号。“那里的城镇受益于其地形,这使得小型水力发电和风力发电的利用非常成功。但每个社区都拥有丰富的某种资源。”

对于阿拉斯加漫长而裸露的海岸线上的许多村庄来说,这种资源就是风能。

当我乘坐飞机下降到乌纳拉克利特时,从舷窗看到的涡轮机容量高达 600 千瓦,足以抵消一年中数万加仑柴油的消耗。在整个阿拉斯加州,类似的项目正在涌现。REAP 网站上的可再生能源项目地图显示,风力涡轮机图标遍布该州海岸线。甘贝尔、萨沃unga、诺姆、威尔士、沙克图利克、埃蒙纳克、切瓦克和十几个其他村庄都采用了风力发电。事实上,阿拉斯加村庄周围的风力涡轮机非常普遍,以至于不再引人注目。真正引人注目的是,这些小型、偏远、经济上存在挑战的社区已成功地将可再生能源整合到其现有的柴油发电网中,并取得了比世界上几乎任何其他地方都更大的成功。确实令人瞩目,也是一个值得在其他地方应用的教训。

地球上约有 12 亿人目前无法用上电。这些人可以从阿拉斯加学到很多东西。“微电网,而不是大规模发电,将是为那些仍然没有通电的人提供电力的最有效方式,”Wilder 说。微电网本质上是为单个社区定制的小型电网。在阿拉斯加乡村地区,现有的基于发电机的电网经过改造,纳入了可再生能源,但从头开始开发微电网可以更轻松地纳入可再生能源。与依赖大型发电厂的大型集中式系统不同,微电网为小地理区域供电。理想情况下,它们的电力来源,例如吹过乌纳拉克利特山丘或科迪亚克高山湖泊的风,可以利用当地丰富的可再生能源。

通常,当人们设想将可再生能源的使用扩展到有需要的社区时,他们会想到广阔的太阳能农场、成排的风力涡轮机和大型水电项目,但正如 Wilder 指出的那样,没有一刀切的解决方案。虽然她首先强调效率,但其他决策取决于社区。

“我们在社区中首先要解决的问题是效率,”她说。“然后我们研究电网,最后考虑最佳的电力来源。”这样一来,可再生能源的整合就可以考虑到每个社区的资源和挑战。

每个社区都是独一无二的,无论是北极村庄还是孟加拉国的小镇,都没有公式化的解决方案。无论是阿拉斯加海岸寒风中旋转的涡轮机,还是科迪亚克险峻的溪流,发电和输电系统在适应其服务的社区时效果最佳。

© . All rights reserved.