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把握“三農”發展特點推動農村能源革命
——訪國網能源研究院新能源所副所長黃碧斌

2023-12-09 08:25曲藝編輯余璇
中國電業與能源 2023年11期
關鍵詞:三農分布式電網

本刊記者 曲藝/ 編輯 余璇

在希望的田野上,一場農村能源革命正在如火如荼地進行。

推動農村能源革命,加大鄉村清潔能源建設力度,有助于實現“雙碳”目標任務,促進農村產業提檔升級、拉動產業鏈延伸,支撐宜居宜業和美鄉村建設。面向“雙碳”目標和鄉村振興戰略,農村能源發展面臨哪些新機遇和新挑戰?對此,記者專訪了國網能源研究院新能源所副所長黃碧斌。

《中國電業與能源》:新征程上,我國對農村能源綠色轉型有著怎樣的期許和要求?

黃碧斌:黨的二十大報告提出“加快建設農業強國”,為新時代新征程全面推進鄉村振興、加快農業農村現代化指明了前進的方向。今年3 月份,國家能源局、生態環境部、農業農村部、國家鄉村振興局聯合發布《關于組織開展農村能源革命試點縣建設的通知》,在全國范圍內推進農村能源革命,加大鄉村清潔能源建設力度,助力全面推進鄉村振興。農村將成為能源綠色轉型的重要陣地,農村能源綠色轉型發展將大力提高農村能源供應保障水平,加快培育農村經濟發展新動能,加速構建宜居宜業和美鄉村。

從提升能源供應保障水平來看,我國能源對外依存度不斷提高,面臨風險逐漸增大,大力開發利用農村地區豐富的太陽能、風能、生物質等資源,對農村地區能源保障和安全意義重大。以分布式光伏為例,初步測算,我國縣域屋頂分布式光伏開發潛力約為8.8億千瓦,開發利用空間很大。展望未來,針對新能源出力的波動性、間歇性以及與農村電力負荷特性的不匹配,需要強化農村地區各類新能源開發布局和建設時序統籌,推進分布式低碳綜合能源系統、新能源微電網等多能互補系統建設,因地制宜開展數字化、智能化應用,實現“源網荷儲碳數智治”協同發展,促進農村地區能源綠色低碳發展。

從培育經濟新動能角度來看,能源產業具有投資規模大、上下游拉動作用強等特點?!笆濉逼陂g,我國新能源產業優勢持續增強,光伏產業占據全球主導地位,新能源汽車和儲能產業全球領先,風電產業也具有較強優勢。展望未來,依托我國產業優勢,大力支持農村地區新能源發展,將進一步帶動相關產業投資,促進和擴大消費,大幅增加就業崗位。據有關行業協會和企業測算,2024—2028年,我國農村新能源汽車消費約有2萬億元空間,疊加農村戶用光伏投資潛力,引導拉動經濟增長超過5 個百分點。

從構建宜居宜業和美麗鄉村來看,我國農業農村溫室氣體排放占全國比重10%—15%,其中能源燃燒碳排放11.1 億噸,是農村減排的關鍵。展望未來,需要充分利用農村各類新能源資源和有機廢棄物,因地制宜推動農村能源清潔發展,大幅降低農村地區能源燃燒碳排放,有效解決環境污染問題,改善人居環境,助力國家“雙碳”目標實現。

《中國電業與能源》:請您簡要介紹下目前我國農村能源發展的情況。

黃碧斌:改革開放以來,尤其是黨的十八大以來,我國高度重視農村能源發展,經過多年不懈努力,取得了歷史性成就,有效支撐了農村經濟社會發展、農村產業升級、農民生活改善。

從消費端來看,農村能源消費呈現品類多樣化、清潔化、電氣化的總體趨勢特征。農村能源消費品種涵蓋煤炭、汽柴油、天然氣、液化石油氣、沼氣、電力、太陽能、薪柴等多種形式。2021 年我國農村煤炭、石油、天然氣、電力消費占比分別為21.8%、28.3%、0.5%、37.2%,電能已成為農村終端消費第一大能源。隨著新一輪農村電網升級改造的完成,農村地區供電能力得到極大提高,電力消費需求得到有效釋放。例如,農村空調百戶擁有量由2015 年的38.8 臺提升至2021年的89.0臺。

從供應端來看,農村地區新能源呈規?;_發利用趨勢,并與農業生產、農村生活加速融合。近年來農村新能源開發利用步伐大幅加快,尤其是分布式光伏,掀起了戶用光伏的“安裝潮”。截至2023 年6 月底,全國分布式光伏累計裝機容量1.98 億千瓦,其中戶用光伏9502 萬千瓦,約占50%,主要分布在資源豐富的農村地區。農村新能源也正與農業生產農村生活加速融合,漁光互補、農光互補、“新能源+鄉村旅游”“光伏+現代農業”“生物天然氣+有機肥”等新模式不斷涌現。

從基礎設施來看,農村電網實現了全覆蓋,鄉村燃氣普及率相對較低且區域發展不平衡。國家先后實施無電地區電力建設工程和農網改造升級,大電網覆蓋到所有縣級行政區,在發展中國家率先實現了人人有電用?!笆濉逼陂g,國家電網有限公司全面完成小城鎮(中心村)電網建設、機井通電、村村通動力電三大攻堅任務,解決了一大批供電卡脖子、低電壓、主網聯系薄弱問題,農網戶均配變容量從2015 年的1.84 千伏安提高到2020 年的2.76 千伏安,農網供電可靠率達到99.8%。2021 年全國建制鎮和村莊燃氣普及率分別為65.4%和32.8%,仍大幅低于城市燃氣普及率。

《中國電業與能源》:聚焦“雙碳”目標和鄉村振興戰略,農村能源發展尚面臨哪些問題和挑戰?

國網河南省電力公司員工巡視灌溉設施,為客戶提供電力保障。(陳云東 攝)

黃碧斌:實現農村地區能源綠色轉型發展,是滿足人民美好生活需求的內在要求,是構建新型能源體系的重要組成部分。在實現“雙碳”目標、構建新型電力系統、服務鄉村振興等新形勢下,對能源行業提出了更高的要求,一些問題需要加以關注。

一是農村能源消費結構仍需優化。當前我國農村地區能源消費中非商品能源占比仍然較高,能源商品化和優質化水平明顯低于城市。2021 年我國農村地區能源消費量約2.3 億噸標準煤,其中非商品能源占比12.2%。在一些農業大省,散煤、薪柴、秸稈等非商品能源仍是農戶的重要能源來源,這一情況在今后一個時期內將持續存在,如何提高其利用效率,減少粉塵、二氧化碳等污染物排放仍是農村能源消費結構優化的重要問題。

二是局部地區新能源開發規模與消納空間不匹配。當前,屋頂光伏基本采用全額上網模式,即使采用自發自用模式,電量也基本上網,呈現“管發不管用”,基本依賴電網集中消納,背離分布式發電“自發自用為主”初衷,導致戶均裝機逐年增大,遠超本地負荷,帶來設備過載、電壓越限等問題。以山東為例,截至2022年底,農村戶均光伏裝機達22 千瓦,而戶均用電負荷僅為1.09千瓦,全額上網戶數高達96.4%。

三是農村能源服務能力不足。受各種因素制約,我國農村能源服務體系發展較為緩慢,僅有少數地方政府部門設立農村能源服務站,初步形成了以縣級服務中心為紐帶、以鄉(鎮)級服務中心為骨干和以村級服務網點為補充的服務體系,但是更多地區僅有市縣一級的農村能源服務組織機構,村鎮基本處于無能源服務狀態,僅有部分兼職人員負責農村能源技術推廣。農村能源管理機構及從業人員數量不足,無法保障農村新能源技術推廣應用,亟須加快構建農村現代化能源服務體系。

四是農村能源統計機制不健全。目前我國能源統計主要覆蓋商品能源,缺乏對非商品能源的統計體系和方法,導致農村能源數據統計缺失,不利于支撐我國農村能源轉型方案的科學制定,一定程度上制約了我國農村能源發展。此外,傳統生物質能源、劣質散煤利用總量較大,在多數地區以直接燃燒的方式使用,難以進行科學精準統計。

《中國電業與能源》:推動農村能源革命,您認為當前最為緊迫的任務是什么?

黃碧斌:與城市地區能源轉型相比,農村能源轉型基礎更為薄弱、問題矛盾更加復雜,需要根據“三農”發展特點,從統籌規劃、服務體系建設和規范數據統計等方面著重發力,推動農村能源革命。

一是將農村能源生產與供應“要素化”,納入地方經濟社會發展規劃。應堅持中央統籌、省負總責、市縣抓落實的工作機制,把能源問題“要素化”,加強農村能源與新型城鎮化、鄉村振興等規劃的統籌,將農村能源生產和消費作為地區發展規劃的重要內容。創新農村能源開發模式,鼓勵企業、村鎮、農戶多方合作,推進風光科學開發,因地制宜創新農村生物質能源化利用。創新農村能源消費模式,推動農業生產、農民生活、農村交通用能清潔化、低碳化,實現農村能源用得上、用得起、用得好。以區域就地消納能力為約束,加強源網荷儲統籌協同,合理制定農村新能源開發建設規劃,探索建立可開放容量發布機制,發揮“紅黃”預警機制作用,引導在負荷水平高、電網承載力強的區域優先開發。

二是加快構建農村現代化能源服務體系,提高農村能源服務水平。構建縣鄉村、線上線下融合的農村能源社會化服務體系,探索線下設置村級綜合服務站、鄉級能源服務站、市縣專業化能源服務公司等,線上構建農村能源服務平臺,提供分布式可再生能源診斷檢修、電動汽車充換電等服務。積極探索以市場化運營為主、政府提供政策支持的農村能源服務新機制新模式。根據村、鄉鎮、市縣等各級能源服務的特點,進行人才培訓和引進,充實農村能源服務技術力量,大力開展技術人員培訓,因材施教,因地施教,提高技術服務人員的整體素質和業務水平。

三是高度重視農村能源統計工作,健全縣域能源數據統計體系。充分發揮地方政府作用,明確縣、鄉鎮、村各個層面相關部門單位責任,以縣為單位,建立健全縣域能源生產消費統計體系,通過實地調查、走訪入戶等形式,摸清農村商品、非商品類能源生產消費底數,建立并完善農村能源生產消費統計體系。將農村能源統計數據納入各級政府平臺,解決目前數據體系缺失問題,為政府決策、企業優化運營提供數據支撐。

《中國電業與能源》:電網企業應從哪些方面發力,為農村能源轉型駛入“快車道”提供支撐?您有何建議?

黃碧斌:電網是能源轉換利用和輸送配置的樞紐平臺,在推進農村能源轉型的進程中發揮重要作用。立足農村能源“四個革命”,電網可當好農村能源供給保障者、綠色消費推動者、技術創新先行者、體制革命踐行者。

一是當好農村能源供給的保障者。持續推進農網鞏固提升工程,提升農村電網分布式可再生能源滲透率。積極推進縣鄉村充電基礎設施建設,實施充電基礎設施全覆蓋補空白行動,服務各類社會主體投資充電設施,加強存量充電基礎設施升級改造和運行維護。積極開展農村綜合能源服務,有力支撐農村現代化能服務體系構建。

二是當好農村能源綠色消費的推動者。積極推進農業種植、養殖、農產品加工、農業大棚等農業生產加工以及鄉村旅游等領域電氣化。在工業園區、現代農業產業園、農產品加工基地等區域加強源網荷儲協同,提升能源供應保障水平。推進全電綠色景區、近零碳智慧民宿等電氣化標準體系建設,積極參與農村能源革命試點縣申報建設,為農村能源綠色轉型提供借鑒和示范。

三是當好農村能源技術創新的先行者。以能源互通互濟、源網荷儲協同互動為目標,推進微電網、新型儲能、車網互動、虛擬電廠等關鍵技術示范應用,探索構建多能互補、按需流動的智慧能源體系,高效滿足清潔能源并網和多元負荷用電需要,走好農村能源高質量發展之路。

四是當好農村能源體制革命的踐行者。積極做好農村分布式可再生能源并網服務,依法簡化并網手續,優化服務流程,確保農村分布式可再生能源發電“應并盡并”,深化“新能源云”“網上國網”等線上渠道應用。深化“三零”“三省”“聯網通辦”等服務舉措,提升農村充電基礎設施報裝、結算服務質效,有效保障新能源汽車下鄉充電需求。

《中國電業與能源》:2021年一號文提出“加大農村電網建設力度”,2022 年一號文提出“深入實施農村電網鞏固提升工程”,2023年一號文提出“推進農村電網鞏固提升”,連續三年的一號文提及“電網建設”,這傳遞出怎樣的信號?農網改造在農村能源革命中扮演著怎樣的角色?

黃碧斌:農村電網作為農村地區覆蓋最廣的能源基礎設施,在農村能源轉型中始終扮演著重要角色。長期以來,電網企業始終深入貫徹黨中央、國務院決策部署,努力推動電力基礎設施建設,提升供電服務水平,支持與推動能源生產與消費轉型,為我國能源清潔高效發展,特別是農村能源清潔發展作出了積極貢獻。在國家加快新型電力系統構建、推進農村電網鞏固提升的背景下,電網將發揮更為突出的作用。

一是農村電網在農村能源革命中發揮更為重要的樞紐平臺作用。新型電力系統最突出的變化主要體現在發電端大規模新能源接入,配用電端海量分布式電源、電動汽車等新型負荷分散接入。農村電網鞏固提升不但要滿足農業現代化、新能源汽車下鄉等新型負荷的供電能力和供電質量要求,而且要承載新能源規?;尤?,發揮重要樞紐平臺作用,實現供需協同互動,保障安全可靠供電。

二是農村電網為農村能源革命與數字革命加速融合提供海量應用場景。隨著大數據、云計算、物聯網、5G、人工智能和區塊鏈等數字技術的成熟與應用,農村電網的數字化改造必然為滿足多元主體的接入、更加靈活地用能需求、更加市場化的交易機制及不斷更新迭代的商業模式提供最佳的物理和數字平臺。

《中國電業與能源》:今年7 月,國家發展改革委、國家能源局、國家鄉村振興局印發《關于實施農村電網鞏固提升工程的指導意見》,明確“有條件地區穩步推動農村電網數字化、智能化轉型發展”。在您看來,應如何具體落實?

黃碧斌:農村地區分布式新能源、電動汽車等新型負荷呈現發展快、數量多、分布廣等態勢,但實現“可觀可測可控可調”比例仍然較低。結合農村地區特點和實際情況,因地制宜將數字技術融入農村源網荷儲各個環節,推進數據要素與能源電力的深度融合,有利于提高農村電網裝備智能化、信息化水平,支撐源網荷儲協同互動等技術應用,實現包含多種靈活性資源的配電網優化協調控制和科學管理,是今后農村電網建設的重點方向。

一是推進農村源網荷儲數據貫通。推動傳感終端在農村源網荷儲各個環節的廣泛應用,實現信息通信網絡全域覆蓋,提高源網荷儲一體化數據貫通和數據采集精細度。在農村能源革命試點地區探索構建農村能源數智化平臺,打破能源行業壁壘,實現油、氣、熱、電全覆蓋,實現全縣域、全品類、全鏈條能源運行“日度級”可觀可測,探索農村能源數字化管理新模式。

二是探索農村能源數智化應用。探索人工智能在農村電網智能輔助決策和調控方面的應用,推進電力流、數字流、算力流統一。針對農村地區分布式可再生能源“點多面廣”的空間特征,以現代信息通信、大數據等技術為依托,聚合分布式電源等各類新型負荷,實現農村地區源網荷儲協同運行和分層分級調控,促進農村可再生能源就地利用,深入挖掘農村可再生能源為能源電力、經濟社會和環境帶來的價值和效益。

三是打造農村典型智慧用能場景。推進“能源互聯網+”種植、商超、居民等特色場景建設,提供涵蓋用能在線監測、優化指導、主動檢修等一攬子解決方案,發布用能告警、推送診斷報告等,實現便捷、高效、普惠能源服務,滿足不同用戶個性化需求,助力降低農村用能成本。利用電力數據實時性強、顆粒度細、覆蓋面廣等特點,推動電力大數據融入“數字鄉村”建設體系,豐富電力大數據在“空心村”識別、鄉村“五個振興”等方面應用場景,構建“電力+鄉村治理”大數據融合應用體系,輔助地方政府評估鄉村治理政策成效。

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