Marbletown是一個位于Catskills山和Shawangunk山邊緣，擁有石嶺和高瀑布的小鎮(zhèn)，占地55平方英里，有5500個居民。該鎮(zhèn)的環(huán)境保護委員會(ECC)和哈德遜河谷可持續(xù)發(fā)展工作小組最近進行了一項 100% 清潔能源 ( 不僅包括電力，還包建筑和交通 ) 的規(guī)劃工作。他們發(fā)現(xiàn)，Marbletown人口稀少，并且具備兩個特點，一是參與了社區(qū)自主聚合計劃(Community Choice Aggregation，簡稱 CCA);二是其天然氣資源比較匱乏。這兩個特性使小鎮(zhèn)有機會 100% 利用可再生能源，同時還可以降低成本。

1、參與CCA計劃

在紐約州能源愿景改革計劃的推動下，Marbletown 最近加入了CCA計劃。CCA將取代該鎮(zhèn)的哈德遜電力中心(Central Hudson)，成為紐約州市場默認的電力供應商。

CCA和小鎮(zhèn)希望利用集體購電的力量，提供更低的電價。如果最后CCA無法提供更優(yōu)惠的電力，該鎮(zhèn)可以免責退出計劃。

當2019年初 Marbletown CCA開始運營之后，該鎮(zhèn)居民使用的大部分會是降低了成本的可再生能源電力。

2、建筑電氣化

雖然天然氣資源匱乏看似是一個缺點，但現(xiàn)在成功促使 Marbletown能夠直接跨越式發(fā)展到全電力建筑，從而提高成本效益。就像有些國家在無線電話普及后跳過了昂貴的電話基礎設施安裝一樣。

天然氣熱泵就如同上面例子中的固定線路電話一樣。落基山研究所(RMI)在2018年發(fā)布的報告《建筑電氣化的經(jīng)濟效益》(The Economics of Electrifying Buildings)中，比較了五個城市(奧克蘭、休斯頓、普羅維登斯和芝加哥)的空氣源熱泵與有空調(diào)和沒有空調(diào)的常規(guī)供暖的生命周期成本。

他們發(fā)現(xiàn)，在新建筑中，空氣源熱泵通常比天然氣熱泵更具成本效益，并且在采用這兩種方式的普羅維登斯，其成本效益比使用燃油或丙烷高。

該報告作者之一、RMI電力業(yè)務經(jīng)理邁克·亨臣(Mike Henchen)表示，通過RMI的模型發(fā)現(xiàn)，由于芝加哥的氣候較冷，在一個典型的冬季，芝加哥的空氣源熱泵的電能利用效率比普羅維登斯低15%。

根據(jù)美國國家氣象局的數(shù)據(jù)，普羅維登斯冬季的日平均氣溫在24℉～40℉之間。芝加哥的氣溫在15℉～ 32℉之間， 而Marbletown的氣溫在21℉～36℉之間。因此，可以預計，在Marbletown，空氣源熱泵產(chǎn)生熱量的效率將比普羅維登斯低7%左右。

美國能源情報署的數(shù)據(jù)顯示，普羅維登斯所在的羅德島州的平均零售電價為0.163美元 / 千瓦時(約合1.088元/千瓦時)。在 Marbletown，目前每度電的成本約為0.13美元 ( 約合 0.86 元，不包括CCA的預期節(jié)省)。紐約州電價為0.145美元/千瓦時(約合 0.968 元/千瓦時)。此外，Marbletown 的燃油價格大約比普羅維登斯高20%。

綜上，在該鎮(zhèn)使用空氣源熱泵供暖所節(jié)省的成本應比普羅維登斯多30%左右。這些價格差異將完全抵消冬季該鎮(zhèn)空氣源熱泵電能利用效率的輕微下降，用電力替代燃油節(jié)約的成本是非常可觀的。

3、電動汽車

與供暖不同，Marbletown 向電力交通過渡的優(yōu)勢不是很明顯。作為一個鄉(xiāng)村小鎮(zhèn)，大多數(shù)居民的日常生活完全依賴汽車。一個優(yōu)勢是該鎮(zhèn)位于阿爾斯特地區(qū)的中心。地區(qū)政府在建設電動汽車充電站設施方面一直處于領先地位，還將這些充電站開放給公眾使用。

該鎮(zhèn)利用州撥款在社區(qū)中心安裝了一個電動汽車充電站，并正與鄰鎮(zhèn)Rosendale 合作在二者共享的市政辦公室安裝電動汽車充電站，幫助當?shù)貎杉曳菭I利組織在其辦公場所安裝電動汽車充電器。

紐約州提出了一項電動汽車充電站的資助計劃，該計劃需要使用聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)充電站。但是，這些聯(lián)網(wǎng)基站與部分本地手機網(wǎng)絡不兼容，計劃的推行受到了阻礙。鎮(zhèn)長們認為，該補助計劃應該囊括適合農(nóng)村地區(qū)的非聯(lián)網(wǎng)充電站。此外，計劃過于關注重點交通走廊的高速充電，而忽視了工作場所和休閑場所(如遠足小徑)的二級充電。

來源：Marbletown ECC根據(jù)哈德遜中部的電力數(shù)據(jù)、3684 輛州登記車輛數(shù)據(jù)以及2756座建筑的建筑規(guī)模和供暖燃料數(shù)據(jù)估算。

4、季節(jié)性不匹配

實現(xiàn)100% 可再生能源電力供熱的另一個困難是季節(jié)性不匹配。供暖負荷在冬季達到高峰。Marbletown位于北緯42° , 隆冬時期只能接受9個小時的光照 , 但在仲夏有15個小時。除了時長之外，冬季太陽高度角較小，導致光伏裝置1月份的發(fā)電量只有7月份的一半甚至三分之一。

冬季光伏發(fā)電量下降，但取暖用電需求增加，最終將把紐約州的用電負荷高峰從夏季轉(zhuǎn)移至冬季。目前該州正在部署引進 240 萬千瓦的海上風電，并從魁北克進口大量水電。

長距離南北高壓直流輸電項目，例如擬議的大西洋風電輸送項目，不僅可以在冬季供暖季節(jié)向紐約州輸送可再生能源電力，還可以向夏季降溫負荷更大的地區(qū)輸出過剩的光伏電力。

5、當?shù)刭Y源情況

Marbletown沒有吸引開發(fā)商的風能資源。除了太陽能，當?shù)氐目稍倌茉催€有水電和生物質(zhì)能。

該鎮(zhèn)有許多小溪和一座建成的徑流式水電站，目前正在與當?shù)亻_發(fā)商Current hydro 合作進行開發(fā)和升級。很多小溪水量非常大，到了冬天就形成了一道美麗的瀑布。因為不能實現(xiàn)有效的監(jiān)管，土地所有者常常擔心會有人因為誤入該區(qū)域而受傷。開發(fā)水電，既可以解決潛在的責任問題，又可以提供電力，是個非?？茖W的方法。

目前，許多城鎮(zhèn)居民還采用燃燒木材的方式取暖。鼓勵采用先進的木材鍋爐也可以減少冬季用電，并減少效率較低的老型號鍋爐的污染。紐約州也對安裝先進的木材加熱系統(tǒng)提供津貼獎勵。

6、下一步計劃

許多向100%可再生能源過渡的政策建議都涉及公用事業(yè)和激勵計劃，而這些都超出了一個鄉(xiāng)村小鎮(zhèn)的權(quán)限。但小鎮(zhèn)也有許多可以開展的工作。目前Marbletown參與了一項推廣活動，在鎮(zhèn)內(nèi)安裝了16個住宅光伏裝置。未來計劃利用愿意出租屋頂用于社區(qū)太陽能開發(fā)的開發(fā)商，為當?shù)貛准曳嵌惤M織提供太陽能電力;與小型水電開發(fā)商合作調(diào)查當?shù)毓檬聵I(yè)公司擁有的水電站的升級改造，以提高其產(chǎn)量，并評估當?shù)睾恿鹘⑿⌒退娫O施的可行性;修改建筑許可證的條款，使其有利于建筑電氣化，并傾向熱泵，而不是缺乏供暖能力的空調(diào)。

目前城鎮(zhèn)所面臨的最大問題是工作人員數(shù)量稀少，且只具備有限的專業(yè)知識。鎮(zhèn)委員會和委員會的志愿者們正在通過各種方式加強自己的能力。但從另一面看，像 ECC 這樣的志愿組織在小鎮(zhèn)上往往可以產(chǎn)生更大的影響。無論是優(yōu)點還是最初認為的缺點，經(jīng)有效利用后都有可能推動發(fā)展?，F(xiàn)在，小鎮(zhèn)能源體系正走向一個更現(xiàn)代，更經(jīng)濟，更清潔的未來。