农村有潜力成为我国能源转型的“优等生”

　　农村能源作为我国能源体系的重要组成部分，是农村经济和社会发展的基石和保障，也是我国能源革命与低碳转型的重要引擎和抓手。

　　在日前召开的第二十届“清华大学建筑节能学术周”公开论坛上，与会专家普遍认为，农村在未来的零碳能源系统中将从目前的能源消费者转为能源的供给者，不仅能率先实现碳中和，还能为零碳能源系统作出突出贡献，因此农村新型能源系统的建设将成为我国能源转型中的关键工作。

　　农村是储备清洁能源的巨大资源库

　　发展风、光、生物质等零碳能源最重要的资源是空间，而农村具有足够的空间资源。

　　清华大学建筑节能研究中心发布的《中国建筑节能年度发展研究报告2024》显示，农村目前年用电量不到3500亿千瓦时，加上农业生产也仅5000亿千瓦时。也就是说，农村的实际用电量仅为农村未来屋顶光伏发电潜力的1/5。“因此，全面开发利用农村屋顶资源做光伏发电，完全可以满足农村生活、生产和交通的全部用能，替代燃煤燃油燃气和生物质，推动农村的全面电气化。与此同时，由于生产生活水平的提升，用电量随之增加，农村地区仍可将富裕电力输出到大电网，支持国家能源系统。”中国工程院院士江亿表示。

　　与会专家纷纷指出，还可以通过全面电气化获得更多的储能资源。“发展农机电气化，各类移动式农机都需要蓄电池提供动力，这些蓄电池同时就成为最好的储能资源。”江亿建议，每一家农户机主可以储备若干组电池，这些电池可以匹配各种农业机械。这样一来，就可以大幅度降低总的电动农机设备装机容量和装机成本。

　　此外，值得注意的是，农村丰富的生物质资源亦有零碳属性。江亿在接受记者专访时表示，“待全面电气化后，置换出来的生物质材料，就可以被加工成固体、液体或气体形式的商品燃料，进入燃料市场。例如，玉米秸秆、果木枝条加工成颗粒燃料，作为燃料清洁高效利用；禽畜粪便等湿生物质可通过大型沼气池生成沼气，再分离出沼气中二氧化碳等成分，进一步提纯甲烷，成为优质燃气。加工后的生物质燃料既能储存、也便于运输，进而成为零碳能源系统的组成部分。”

　　据农业农村部农业生态与资源保护总站副站长邢可霞透露，近年来，围绕生物质颗粒燃料分散供暖、生物质集中供暖、秸秆打捆直燃等技术，我国已先后建成农村户用沼气池4000余万口，沼气工程9.3万处，在试点村积极开展零碳村镇建设和低碳乡村培育，探索农村多能互补和节能储能模式，并在一定时期、一定范围内有效缓解了农村清洁用能的问题。

　　“光储直柔”技术或可带动农村全面电气化

　　在“双碳”目标下，实现农村在能源系统中的角色转变需要合理的顶层设计和技术路径规划。

　　谈及农村能源发展现状时，清华大学建筑学院副院长杨旭东表示，与城市相比，目前农村的电气化率低，对化石能源依赖度高。要彻底改变农村用能的现状，采取积极措施引导农村用能的全面电气化是核心。

　　“不可忽视的是，农村虽然具有大量的光伏装机容量，但由于光伏电力具有强烈的波动性，而农村的用电需求具有随机性，光伏供电与用电负荷之间具有不匹配性质。同时，农村的变压器容量有限，难以承载巨大的光伏潜力，大量的光伏无序接入电网将会给电网调度带来挑战，甚至威胁电网的安全运行。”杨旭东指出。

　　在杨旭东看来，“四一模式”是破解农村现有能源问题的重要途径。所谓“四一”，即每一户建筑节能改造加上热源测改造的初投资尽量不超过1万元，即低成本；每年的运行费最好不要超过1千元，即高效且运行费用低；“一键式”操作，做到好运行、易维护；要有一个规划，做到易推广、好复制。

　　在这个背景下，农村“光储直柔”新型电力系统应运而生。所谓农村“光储直柔”的电力系统，“光”主要指以农宅屋顶光伏为主的可再生能源供电；“储”指多种储能系统，包括储热设备、电动车、电动农机等电化学储能设备；“直”是指建筑用电网的形式发生改变，由传统交流配电网改为直流配电网；“柔”指电力系统柔性运行，这是最终目的。

　　“为了克服传统的农村光伏系统所带来的不公平、不充分、不平衡的问题，‘光储直柔’新型电力系统的基本原则是优先自发自用，余电有序上网。”杨旭东解释称，与传统的农村光伏系统相比，这样的系统有3个优势：变压器的扩容压力小，相当一部分比例的光伏电力被就地消纳，就可以允许有更多农户参与到这个系统中；充分利用农村的储能优势，不会增加电网的调度压力；农户直接使用光伏电力，农民不仅获得经济上的实惠，而且实现农村用能的零碳化以及引导其实现能源转型。

来源：中国能源新闻网