中共中央辦公廳、國務院辦公廳近日印發了《鄉村建設行動實施方案》，提出“實施鄉村清潔能源建設工作”。發展太陽能、風能、水能、地熱能、生物質能等清潔能源，在條件適宜地區探索建設多能互補的分布式低碳綜合能源網絡。

廣(guang)大農村地區可開發的光伏、風電等資源豐富，為實現清潔(jie)能源供給、生(sheng)態環境治理、農民生(sheng)活水平(ping)改善提(ti)供了(le)支(zhi)撐(cheng)。這(zhe)些資源究竟(jing)有(you)多少？怎么有(you)效利(li)用(yong)？經過大量調研(yan)與實踐驗證(zheng)，中國(guo)工程(cheng)院院士、清華大學建筑節能研(yan)究中心主任江億向記者闡述了(le)他的建議。

一、
農村有發展新能源的空間優勢

“我們組織過兩次大規模調研，對農村真實用能情況摸底發現，散煤目前仍占據最大比重，加上柴油等使用，不僅造成大氣、固廢污染，影響著居民健康，還產生大量的直接碳排放。另有秸稈還田、堆肥等，帶來非二氧化碳溫室氣體排放。”江億直指農村用能面臨的主要問題。

對此，國家已出臺多項措施。“諸如清潔取暖改造、農村光伏扶貧、農網擴容改造等工程，紛紛拿出真金白銀的支持，動輒上千億元補貼。”江億充分肯定其效果，同時也看到可持續性不足的隱患。“補貼普惠程度待提升，進一步推廣難免會加重財政壓力。有沒有更好的辦法一下子抓住‘牛鼻子’，從根本上解決問題？”
 

在江億看來，國家提出“雙碳”戰略，正是為解決農村能源問題帶來了新啟發、新途徑。“構建以新能源為主體的新型電力系統，光伏發電、風電等項目開發最需要空間資源，農村地區恰恰有著特別大的優勢。通過高分衛星圖加人工智能等方式，我們一個村、一個村摸底，全面分析了全國農村屋頂狀況。為了驗證數據可靠性，又選取重點地區現場考察測試。經統計識別，我國農村區域各類屋頂面積共有273億平方米。”

 這(zhe)些屋(wu)頂為農村發(fa)展(zhan)光(guang)伏帶來(lai)機遇。江億稱，以目(mu)前(qian)戶均可(ke)安裝(zhuang)屋(wu)頂光(guang)伏20-40千(qian)(qian)瓦(wa)計算，農村地區實際可(ke)利(li)用的(de)屋(wu)頂總安裝(zhuang)量(liang)達19.7億千(qian)(qian)瓦(wa)，預測年發(fa)電量(liang)接近(jin)3萬(wan)億千(qian)(qian)瓦(wa)時。“對(dui)照2019年全(quan)社會用電量(liang)7.2萬(wan)億多千(qian)(qian)瓦(wa)時，3萬(wan)億千(qian)(qian)瓦(wa)時已超過1/3的(de)量(liang)。而現在，農村一(yi)年的(de)生(sheng)活用電量(liang)約3500億千(qian)(qian)瓦(wa)時，農牧(mu)林業生(sheng)產不到2000億千(qian)(qian)瓦(wa)時，即便是(shi)全(quan)面(mian)推(tui)行電氣(qi)化，包括生(sheng)活、生(sheng)產和交通用能全(quan)部電氣(qi)化，屋(wu)頂光(guang)伏也可(ke)滿足老百(bai)姓需求。”

二、
農村用電特點更適宜光伏收納

事實上，難的不是安裝環節，而在于真正有效利用。

“光(guang)伏(fu)發電受到(dao)天氣(qi)影響(xiang)，能不能實現(xian)荷隨源變、有效消納？”江億坦言，當前大多數地方采(cai)用(yong)租賃模式，即企業租用(yong)屋頂、手(shou)握(wo)電站(zhan)產權，收(shou)發兩條線(xian)，電量全額上網(wang)。“即便裝了光(guang)伏(fu)，老百(bai)姓還是(shi)從電網(wang)買電，跟過去(qu)沒有區別。其實農村(cun)用(yong)電特點更適宜光(guang)伏(fu)消納，最好(hao)的方式是(shi)優先自發自用(yong)。”

江億表示，農村地區有著大量柔性負載，可通過有序管理挖掘其消納優勢。實現全面電氣化后，拖拉機、插秧機等農業機械，既是用電設備也可作為蓄能裝置。“在農村，很多農機設備并非天天用，一年用1-2個季節，使用頻率比私家車還低，也不像工廠設備一刻不能停。若能開發出標準模塊化的換電模式，一家配備兩三組電池，用于各類農機設備。哪臺設備需要，直接把電池裝上去就行，這樣便能實現需求側響應。不用時則可以作為家中的儲能單元。”

“優(you)先自用”也(ye)(ye)是上(shang)(shang)(shang)(shang)述方式(shi)與整(zheng)縣推進光伏的(de)(de)最大區別，通過(guo)蓄能和需求響應(ying)模(mo)式(shi)進行調(diao)蓄，富(fu)裕(yu)電(dian)(dian)量(liang)(liang)再上(shang)(shang)(shang)(shang)網(wang)(wang)(wang)(wang)，讓(rang)農村成為單向送(song)(song)電(dian)(dian)系(xi)統。“簡(jian)單來說，就是依(yi)托農村直流微網(wang)(wang)(wang)(wang)，充(chong)分利用各類閑置屋頂，接收家家戶戶的(de)(de)富(fu)裕(yu)電(dian)(dian)量(liang)(liang)，儲存(cun)之后上(shang)(shang)(shang)(shang)網(wang)(wang)(wang)(wang)調(diao)蓄。”江億解釋，一(yi)戶有光伏，配上(shang)(shang)(shang)(shang)3-5千瓦時(shi)(shi)蓄電(dian)(dian)池(chi)，自用電(dian)(dian)量(liang)(liang)足以解決(jue)。進而再滿(man)足村里(li)的(de)(de)公共用電(dian)(dian)、大型(xing)農機(ji)充(chong)電(dian)(dian)、農業和農副產(chan)品生產(chan)用電(dian)(dian)等。“多余電(dian)(dian)量(liang)(liang)經儲存(cun)調(diao)節后，在(zai)與電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)約定(ding)(ding)好的(de)(de)時(shi)(shi)段上(shang)(shang)(shang)(shang)網(wang)(wang)(wang)(wang)，或根(gen)據電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)調(diao)度(du)要求上(shang)(shang)(shang)(shang)網(wang)(wang)(wang)(wang)。通過(guo)村級網(wang)(wang)(wang)(wang)調(diao)蓄，還可以在(zai)目前農網(wang)(wang)(wang)(wang)變(bian)壓器容量(liang)(liang)下(xia)，利用配電(dian)(dian)容量(liang)(liang)送(song)(song)電(dian)(dian)上(shang)(shang)(shang)(shang)網(wang)(wang)(wang)(wang)，確保不超(chao)載(zai)。一(yi)個個村就像是小型(xing)發電(dian)(dian)廠(chang)，輸出也(ye)(ye)不再是以往不穩定(ding)(ding)的(de)(de)電(dian)(dian)量(liang)(liang)，而是優(you)質電(dian)(dian)力。”

三、
初始投資可承受，盈利可持續

對于用戶最關心的費用問題，江億及團隊也做了充分驗證。“屋頂光伏是初投資最低的光伏發電形式。”他表示，光伏器件僅占集中光電系統總投資的35%-45%，其余為各類組件。而在屋頂安裝支架等裝置的成本最低，清掃等日常維護由房主自行解決，使用綜合成本相應降低。

江億算了一筆賬：戶均屋頂光伏、直流微網等成本在6萬元-8萬元。光伏電站產權歸房主，戶內投資可通過低息貸款解決。將來在滿足自用的基礎上，按照年輸出電量15000千瓦時/戶、度電0.5元來算，年收入約8000元/戶，10年左右可還本付息。“村級公共設施的投資約200萬元-400萬元/百戶。而村級微網需要集體投資和國家財政支持建設。初投資可以從農網擴容改造、清潔取暖改造等多項專項工程里面出，上網發電收入支撐后期運維管理，做好了產生盈余也不難。目前，該模式已準備在山西芮城全縣500個村莊逐步推廣。”

“農村還有豐富的生物質資源，總量折合達6億噸標準煤。”江億表示，這些寶貴的零碳燃料遲遲沒有有效開發，主要原因是過于強調優先自用了。只有充分市場化，也就是作為商品能源，其價值才能體現出來，比如將玉米秸、果蔬枝條等壓縮成小顆粒，性能接近木炭，市場價格約1000元/噸；麥秸、稻草可以壓制成大塊，作為鍋爐燃料市價在500元-700元/噸。“沒有形成生物質能源市場，才沒能把這條掙錢的路給農民趟出來。簡單在柴灶里燒柴，資源利用率只有10%-15%，經過加工利用，綜合利用率可提高到40%以上，相當于1斤柴禾當作2斤、3斤使用。生物質資源加工的主要成本是電費，屋頂光伏可以提供充足廉價的電力。以屋頂光伏為基礎的農村新型能源系統，在替代散煤、柴油等化石能源的同時，置換出生物質能源，可以說一舉多得。”
 

來源：中國能源報