構建農村能源互聯網綜合效益巨大

中央農村工作領導小組辦公室發布的《國家鄉村振興戰略規劃(2018-2022年)》中，明確提出要構建供給多樣、設施完善、綠色清潔、智慧高效的農村現代能源體系。

借助數字化及“互聯網+”的東風，農村能源互聯網讓現代農村“綠色清潔、智慧高效”成為現實。多位專家曾表示過，我國農村地區風能、太陽能、生物質能等可再生能源豐富，基于農村資源稟賦、能源與農業的耦合性，推動農村能源發展，關鍵是加快農村電網向能源互聯網轉型升級，以農業能源互聯網為代表的智慧鄉村建設是鄉村振興新路徑。構建鄉村能源互聯網綜合效益巨大，發展前景廣闊，將為全面推進鄉村振興，實現碳達峰、碳中和目標發揮重要作用。

農村能源產業發展還處于初級階段

“近年來，中國農村清潔能源發展取得積極進展，電力保障能力加快提升，能源轉型穩步推進。但也存在一些問題與挑戰。”全球能源互聯網發展合作組織駐會副主席劉澤洪指出，一是能源結構亟需優化。部分農村地區一次能源仍以秸稈、薪柴、散煤為主，每年約有2億噸散煤用于炊事、取暖，造成環境污染。二是能源效率亟需提升。農林生物質能源化利用率低，電氣化率不足20%，制約農業農村發展。三是農村電網亟需加強。農網建設改造落后于城市，存在網架薄弱、供電能力不足等問題。四是能源產業亟需壯大。農村能源產業發展還處于初級階段，規模小、布局散、鏈條短，人才技術支撐不夠，尚未形成具有農村特色的能源產業。

隨著鄉村振興戰略縱深推進，農村地區經濟快速發展，農村居民消費結構加快升級，中高端、多元化、個性化綜合用能需求不斷增長。一方面，農村的能源形式多種多樣，各地區的能源結構存在一定的差異性；另一方面，“雙碳”與鄉村振興的戰略目標使得農村能源結構優化、節能減排面臨重大的機遇。

“推動農村能源轉型要立足農業農村發展實際”，劉澤洪介紹，中國農村地區風能、太陽能、生物質能等可再生能源豐富，資源條件得天獨厚。中國農村各類屋頂可安裝光伏發電裝置約20億千瓦，可再生能源發展前景廣闊。要充分利用農村屋頂和閑置土地資源，建設分布式光伏和分散式風電，實現自發自用，余電上網；在具備資源條件的地區，規劃建設集中式風電、光伏基地，實現可再生能源大規模開發利用。預計到2060年，中國農村分布式光伏和分散式風電的裝機可分別達到11億千瓦、4億千瓦。

“農村能源系統具有產銷一體化特征，溫室大棚、冷鏈物流、畜牧養殖等農業生產需要消耗冷、熱、電等能源；同時，產生的秸稈等可作為熱電聯產、沼氣發酵的原料，產出的熱、電、氣又可維持農業系統運行。”劉澤洪表示，構建供給多樣、設施完善、綠色清潔、智慧高效的農村現代能源體系，應基于農村資源稟賦、能源與農業的耦合性，加快農村電網向能源互聯網轉型升級，構建農村能源互聯網。

在太原理工大學副校長孫宏斌看來，可在規模較大的中心村等聚集類村莊，開展光伏建設、光伏建筑一體化、生物質熱電聯產等綜合能源項目，有針對性地推廣空氣源熱泵、冷熱儲能罐等技術應用，可有效提高農村清潔用能的水平，推動農村生態文明建設。并通過智慧化管控與合理的激勵機制，推動能源的綜合利用，實現節能增效。

整合農業和能源系統促進經濟發展

能源互聯網綜合運用先進的電力電子技術、信息技術和智能管理技術，將大量由分布式能量采集裝置、分布式能量儲存裝置和各種類型負載構成的新型電力網絡節點互聯起來，以實現能量對等交換與共享。

據了解，農村能源互聯網是立足農村資源和用能特性，以可再生能源為主要動力，以大電網為支撐，以配電網、微電網、分布式能源系統等為載體，推動農村可再生能源高效開發、冷熱電氣多能互補的現代農村能源體系，具有清潔主導、電為中心、多元協同、高效靈活等特征。

孫宏斌介紹，作為能源互聯網在農業領域的延伸，農村能源互聯網可以實現互聯網能源和農業的深度的融合，具有多能互補、產銷互動、信息共享的主要特征。

“以農業能源局域網為代表的智慧鄉村建設，打破了在中國傳統的這種鄉村的結構，對其地理時空、互動方式、生產要素等方面進行了再造和重塑，對保障以能源、糧食安全具有重大的意義，是鄉村振興的新路徑，是科技賦能鄉村的新實踐，也是促進中國中西部發展共同富裕的戰略舉措。”他表示。

聚焦鄉村振興戰略目標任務，運用互聯網技術，建設數字鄉村，已經成為正在探索創新推動鄉村全面振興的機制和模式。2021年，財政部發布《關于進一步做好農村綜合性改革試點試驗工作的通知》。《通知》指出，2021年，在北京、河北、內蒙古、吉林等18個省份繼續開展農村綜合性改革試點試驗。在確定的試點試驗區域內，“數字鄉村發展機制”是其四項重點任務之一。《通知》要求加強“互聯網+農業”建設，促進農業物聯網應用。

孫宏斌以河南、山西省為例介紹，中部地區建立了多個以全電農場為主體的農業能源互聯網，整合了農業和能源系統，實現了集農作物的種植、畜牧養殖、農產品加工，智慧農業裝備研發、生態農業的觀光等一體的全電力自動化控制，實現了農業電氣化、智能化，既大幅降低了煤炭燃燒等帶來的環境污染問題，又有效提升了農業生產集約化規模化程度。

依托農村地區風豐富的風光資源，在農村建設分布式光伏電站、風光基地等能源項目，不僅可以推動農村能源轉型，還可以將當地豐富的自然資源轉化為經濟資源，將荒漠戈壁變成“發電的田”，推動農業生產的智能化高效化的發展，保障農村農業發展能源需求，提高農作物的單位面積產量，鞏固和拓展脫貧攻堅成果。

據了解，以甘肅為代表的西部地區建立了多個以光伏治沙為主體的農業能源互聯網。以光伏為基礎，當地已發展出“農光互補”“農光林互補”等不同形態的能源互聯網，在防沙固沙的同時進一步促進了當地農業經濟的發展。

應堅持電為中心的多能融合

大規模發展農村可再生能源的背景下，持續推進能源消費終端電氣化水平提升，是推動建設現代農村能源體系的重要手段。對此，劉澤洪強調，建設鄉村能源互聯網，要堅持電為中心，建立多能融合的能源消費體系。

據了解，農作物生產用能，如播種、灌溉、收割等以及養殖業用能，如照明、抽水、室內加溫等，用能類型較為單一，通常以電負荷為主。在此場景下建設能源互聯網，通過建設光伏生產大棚、屋頂光伏發電機組、風力發電機以及沼氣發電機等能源產業生產型設備，開發農村清潔能源，協調滿足農業用能負荷。

此外，在此場景下，農業負荷具有“源”和“荷”的雙重角色，各類能源產業生產型設備輸出不同形式的能源，滿足農業用能負荷需求，完成農業生產后，產出秸稈、牲畜糞便等生物質資源，進一步作為沼氣發電機能源設備的產能原料，再次產出可滿足農業用能負荷需求的能源，從而實現農業系統能源循環流動。

劉澤洪表示，要結合農村農業用能實際，因地制宜推廣風光儲互補、光伏和生物質能互補、生物質熱電聯產等，打造電為中心、多能互補的微電網、微能網，為用戶提供電熱冷氣等綜合能源服務，實現農村能源用得上、用得起、用得好，根本解決化石能源利用帶來的環境污染，助力建設宜居宜業和美鄉村。

鄉村能源互聯網是中國能源互聯網的重要組成部分，農村電網融入大電網也將是必然趨勢。劉澤洪建議，要發揮大電網保障作用，實施電網延伸，推動農村網架結構和裝備升級，提升農村電網供電保障能力，改善居民用電條件；持續加強農村電網智能化改造，實現分布式能源和多元化負荷的靈活接入，為促進鄉村能源轉型發揮關鍵作用。

此外，鄉村能源互聯網與智慧農業、現代農業融合發展，是促進產業提檔升級，拉動產業鏈延伸的重要舉措。劉澤洪建議，堅持創新驅動，打造鄉村能源互聯網產業集群。在農牧區，開發農光互補、漁光互補等“光伏+”綜合利用項目，實現水土資源高效利用；在產業園，建設風、光、儲能、生物質等多能互補綜合利用項目，提高用能效率和綜合收益；在生態脆弱區，推廣“新能源+生態修復”模式，打造發電、牧草、種養殖一體化生態工程；在景區，開展“風光+農村景觀”“風光+交通設施”等多功能融合，增強景區經濟收益和環境效益。（來源：能源品牌觀察）