中國儲能網(wǎng)訊：能源是鄉(xiāng)村振興的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。中央農(nóng)村工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室發(fā)布的《國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃(2018-2022年)》中，明確提出要構(gòu)建供給多樣、設(shè)施完善、綠色清潔、智慧高效的農(nóng)村現(xiàn)代能源體系。能源互聯(lián)網(wǎng)綜合運(yùn)用先進(jìn)的電力電子技術(shù)、信息技術(shù)和智能管理技術(shù)，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(fù)載構(gòu)成的新型電力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)互聯(lián)起來，以實(shí)現(xiàn)能量對等交換與共享。
農(nóng)村能源互聯(lián)網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)架基礎(chǔ)、信息網(wǎng)絡(luò)、價值鏈條在農(nóng)村范圍的延伸。在農(nóng)村地區(qū)發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)，促進(jìn)網(wǎng)架基礎(chǔ)、信息網(wǎng)絡(luò)、價值鏈條向農(nóng)村范圍延伸，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村電網(wǎng)和用能服務(wù)的轉(zhuǎn)型升級，是服務(wù)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、建設(shè)農(nóng)村現(xiàn)代能源體系的重要手段。
農(nóng)村能源互聯(lián)網(wǎng)布局加速
近年來，我國農(nóng)村能源基礎(chǔ)設(shè)施逐步完善，能源供給和消費(fèi)加快向綠色高效轉(zhuǎn)型，對促進(jìn)鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保障和改善農(nóng)村居民生產(chǎn)生活條件起到了重要作用，也為農(nóng)村能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了有利條件。
隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略縱深推進(jìn)，農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，農(nóng)村居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)加快升級，中高端、多元化、個性化用電需求快速增長。以河北農(nóng)村為例，當(dāng)前農(nóng)村擁有電磁爐的家庭占比51.01%，空調(diào)普及率已達(dá)90.17%?？紤]空調(diào)同時率為0.4，河北南部農(nóng)村空調(diào)負(fù)荷可達(dá)1970萬千瓦，占最大負(fù)荷的近50%。
同時，新型城鎮(zhèn)化建設(shè)持續(xù)加快推進(jìn)，農(nóng)村用能新形態(tài)逐漸形成。我國城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展與高質(zhì)量提升的新階段，城市輻射和帶動農(nóng)村的能力進(jìn)一步加強(qiáng)。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、信息化水平的提升和農(nóng)村優(yōu)勢特色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大，農(nóng)村電能替代、綜合能源服務(wù)的建設(shè)與發(fā)展得到極大促進(jìn)，除傳統(tǒng)電力供應(yīng)保障外，農(nóng)村用戶對綜合用能的需求也將越來越急迫。同樣以河北為例，擁有1輛及以上汽車的農(nóng)村家庭比例達(dá)到56.41%，其中電動汽車占34.54%，潛在充電服務(wù)需求空間廣闊。
隨著電力體制改革的不斷深化，電力市場交易機(jī)制不斷完善，農(nóng)村能源互聯(lián)網(wǎng)價值市場逐步形成。能源互聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)的顯著差異在于新型服務(wù)模式和新型商業(yè)業(yè)態(tài)的創(chuàng)新。各省級市場的有功備用、調(diào)峰調(diào)頻、需求響應(yīng)等輔助服務(wù)措施和激勵機(jī)制陸續(xù)出臺，能源提供商和需求側(cè)用戶利用手中資源參與市場交易的熱情不斷激發(fā)，有利于農(nóng)村能源互聯(lián)網(wǎng)價值兌現(xiàn)的外部市場環(huán)境加快形成。
不過，當(dāng)前我國農(nóng)村大部分地區(qū)能源體系仍不完善，農(nóng)村能源互聯(lián)網(wǎng)在能源消費(fèi)、生產(chǎn)、服務(wù)等方面還存在幾個急需解決的問題。
目前，雖然農(nóng)村地區(qū)用能結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化，但以煤炭為主的消費(fèi)格局并未徹底改變。近年來，通過“煤改電”“煤改氣”等一系列措施，農(nóng)村生產(chǎn)和生活用能中清潔能源占比逐年提升，但受能源消費(fèi)習(xí)慣、散煤流入監(jiān)管困難、用能成本差異等因素影響，我國農(nóng)村能源消費(fèi)中煤炭占比仍保持38.4%的高位，農(nóng)村能源清潔化形勢依然嚴(yán)峻。
此外，能源消費(fèi)持續(xù)升級但用能效率不高是目前北方農(nóng)村地區(qū)普遍存在的問題。據(jù)調(diào)查，農(nóng)村能源消費(fèi)近七成為生活消費(fèi)，其中約44%用于室內(nèi)取暖。由于我國農(nóng)村住房建設(shè)屬于農(nóng)民個人行為，農(nóng)房基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)不完善且設(shè)計施工水平較低，外墻保溫措施較少。以華北農(nóng)村地區(qū)為例，僅有13%的房屋做了外墻保溫，大部分農(nóng)村家庭冬季取暖約有50%的能源被浪費(fèi)。
一方面，雖然新能源產(chǎn)業(yè)為農(nóng)村產(chǎn)業(yè)新舊動能轉(zhuǎn)換提供了新動能，但由于補(bǔ)貼退坡步伐加快等因素影響，2019年以來全國新能源裝機(jī)增速呈下降趨勢。
另一方面，農(nóng)村新能源的后期運(yùn)維團(tuán)隊(duì)、運(yùn)維資金來源等在政策層面尚未解決，特別是隨著光伏扶貧全面推廣，大量光伏電站在農(nóng)村地區(qū)建成投運(yùn)，但普遍缺乏專業(yè)運(yùn)維指導(dǎo)，急需全生命周期的專業(yè)運(yùn)維隊(duì)伍。此外，農(nóng)村消費(fèi)承載能力較低，對能源價格波動較為敏感，居住環(huán)境相對分散，集中式冷熱供應(yīng)項(xiàng)目效益難以發(fā)揮，這些都為農(nóng)村能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)帶來一定程度的制約。
三大體系，三種功能
建設(shè)農(nóng)村能源互聯(lián)網(wǎng)，一方面要結(jié)合我國農(nóng)村地區(qū)特有的發(fā)展階段和用能稟賦，有針對性地解決面臨的各類問題；另一方面要充分利用現(xiàn)有的政策條件和資源，加強(qiáng)與農(nóng)業(yè)農(nóng)村、水利、林業(yè)、住建等部門協(xié)作，應(yīng)充分結(jié)合城鄉(xiāng)融合發(fā)展、農(nóng)民收入、新農(nóng)村和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需求，發(fā)揮能源互聯(lián)網(wǎng)“提升能源效率、支撐低碳轉(zhuǎn)型、促進(jìn)多元主體靈活接入”三個功能屬性，從能源網(wǎng)架體系、信息支撐體系、價值創(chuàng)造體系三個維度打造共建共治共享的農(nóng)村能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。
在能源網(wǎng)架體系方面，建設(shè)以電網(wǎng)為基礎(chǔ)、以多能互補(bǔ)為特征的能源網(wǎng)絡(luò)，分類推動農(nóng)村能源供給體系升級。在加強(qiáng)農(nóng)村配電網(wǎng)建設(shè)的同時，應(yīng)順應(yīng)農(nóng)村發(fā)展規(guī)律和演變趨勢，根據(jù)不同村莊的發(fā)展現(xiàn)狀、區(qū)位條件、資源稟賦，充分挖掘當(dāng)?shù)乜臻g和資源價值。
一是在規(guī)模較大的中心村及一般村莊等集聚類村莊，開展光伏建筑一體化、生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)、分戶式直流微網(wǎng)等綜合能源項(xiàng)目，結(jié)合農(nóng)業(yè)、工貿(mào)、休閑服務(wù)等主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，有針對性地推廣空氣源熱泵、溴化鋰吸收式制冷機(jī)、冷熱儲能罐等技術(shù)應(yīng)用，提高農(nóng)村清潔用能水平。二是在城市近郊區(qū)及縣城城關(guān)所在地等城郊融合類村莊，推進(jìn)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通和城鄉(xiāng)公共服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)均等化，建設(shè)以智能電網(wǎng)為基礎(chǔ)、分布式能源低碳網(wǎng)絡(luò)與城市能源管網(wǎng)互聯(lián)互通、多種能源形態(tài)互相轉(zhuǎn)化的能源互聯(lián)網(wǎng)示范工程，不斷強(qiáng)化農(nóng)村能源基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)城市發(fā)展、承接城市功能外溢的能力。
在信息支撐體系方面，建設(shè)以新一代信息技術(shù)應(yīng)用為基礎(chǔ)的多元互動信息系統(tǒng)，提升農(nóng)村能源群調(diào)群控能力。適應(yīng)農(nóng)村能源分布化、用能分散化發(fā)展需要，推廣智能配電變壓器終端應(yīng)用，推進(jìn)新一代信息技術(shù)與電力系統(tǒng)融合，推動農(nóng)村可再生能源并網(wǎng)管控向群調(diào)、群控方向發(fā)展。
首先，提高農(nóng)網(wǎng)配電自動化水平，將調(diào)度主站功能下沉到各個集群系統(tǒng)，降低配電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐，適應(yīng)海量的隨機(jī)性電源并網(wǎng)場景。其次，推動現(xiàn)有通信模式由主從模式向點(diǎn)對點(diǎn)模式的轉(zhuǎn)變，將監(jiān)控功能下沉到集群或分布式發(fā)電場站，實(shí)現(xiàn)不同分布式電源的自適應(yīng)協(xié)調(diào)運(yùn)行。最后，推廣多能流微網(wǎng)群控技術(shù)，通過新型控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對多種能源和用能設(shè)備的優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)分散可再生能源和多元用能設(shè)備的“即插即用”，推進(jìn)“源-網(wǎng)-荷-儲”一體化運(yùn)行。
在該領(lǐng)域，美國LO3能源公司以智能電網(wǎng)為依托，通過智能電表和計算單元共同測量農(nóng)戶的能源生產(chǎn)與消費(fèi)，在實(shí)現(xiàn)電力供需就地平衡的同時，降低了區(qū)域內(nèi)農(nóng)戶負(fù)擔(dān)，提高了能源系統(tǒng)運(yùn)行效率。
在價值創(chuàng)造體系方面，強(qiáng)化融合發(fā)展理念，提升農(nóng)村能源互聯(lián)網(wǎng)價值創(chuàng)造水平。通過網(wǎng)架、通信系統(tǒng)共享共用，推動能源與交通、農(nóng)業(yè)等部門合作，實(shí)現(xiàn)與農(nóng)村新產(chǎn)業(yè)同步升級、同步受益。
一是加大電動車推廣力度，加快縣級、村級電動汽車充電站、充電樁和服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)布局。與村鎮(zhèn)政府、村級企業(yè)合作，利用當(dāng)?shù)赝恋乜臻g和人力資源，開展充電站樁共建、共維、共管，打通電動汽車充電“最后一公里”，補(bǔ)齊農(nóng)村民生短板，不斷拓寬農(nóng)村勞動者就業(yè)空間。
二是服務(wù)農(nóng)業(yè)信息化水平提升，推進(jìn)綜合能源業(yè)務(wù)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)融合。推進(jìn)農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、牧業(yè)與農(nóng)村配電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和信息資源共享，提升農(nóng)業(yè)裝備智能化和信息化水平，加快農(nóng)業(yè)由增產(chǎn)轉(zhuǎn)向增質(zhì)。如河北正定塔元莊利用綜合能源管控平臺，開展智慧農(nóng)業(yè)云栽培、水肥供應(yīng)、環(huán)境控制，農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量比傳統(tǒng)大棚增加30%。
三是加大農(nóng)村能源資源利用，推進(jìn)綜合能源服務(wù)與美麗鄉(xiāng)村建設(shè)相融合。將光伏扶貧、生物質(zhì)利用與有機(jī)農(nóng)業(yè)有機(jī)結(jié)合，以資源永續(xù)利用和美麗宜居為導(dǎo)向，建設(shè)農(nóng)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電集中區(qū)，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)扶貧新模式。如河北北部農(nóng)村地區(qū)發(fā)揮生物質(zhì)能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿榷喾N能源共存的優(yōu)勢，推進(jìn)農(nóng)牧業(yè)養(yǎng)殖禽類糞便資源化處理。
四是充分挖掘能源大數(shù)據(jù)價值，打造跨界共融、開放共享、協(xié)同共促的數(shù)據(jù)價值新體系。在農(nóng)村開展電力、天然氣等能源數(shù)據(jù)與農(nóng)業(yè)、水利、金融、政務(wù)等其他領(lǐng)域雙向?qū)?，共同?gòu)建農(nóng)村數(shù)據(jù)資源體系。開發(fā)“精準(zhǔn)灌溉”“綠能監(jiān)控”“綠色金融”等模塊服務(wù)鄉(xiāng)村振興，提升政府的治理能力。如國網(wǎng)河北省電力公司通過開展灌溉方案、電費(fèi)、水費(fèi)等數(shù)據(jù)共享，在輔助水利部門開展地下水抽采監(jiān)測、協(xié)助農(nóng)戶開展精準(zhǔn)灌溉方面取得了一定成效。
產(chǎn)、企、政融合，打造新增長極
推進(jìn)農(nóng)村互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要企業(yè)、政府、社會通力協(xié)作。在積極推進(jìn)農(nóng)村能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的進(jìn)程中，能源企業(yè)要發(fā)揮平臺優(yōu)勢，構(gòu)建農(nóng)村能源互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)管控平臺，提升普遍服務(wù)能力。電力、燃?xì)獾饶茉雌髽I(yè)可將多個管控系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)管控平臺進(jìn)行整合，將農(nóng)村能源業(yè)務(wù)與新興互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)在末端融合，為農(nóng)民提供技術(shù)指導(dǎo)、能源開發(fā)、運(yùn)維服務(wù)、能效分析等服務(wù)，著力打造農(nóng)村能源“互聯(lián)網(wǎng)+”運(yùn)營新模式，提升農(nóng)村能源互聯(lián)網(wǎng)普遍服務(wù)能力。
此外，裝備制造企業(yè)要發(fā)揮產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，構(gòu)建“產(chǎn)業(yè)+農(nóng)業(yè)”農(nóng)村能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。例如在電動汽車充電服務(wù)、生物質(zhì)綜合利用、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大棚改造、美麗鄉(xiāng)村建設(shè)等方面，與上下游產(chǎn)業(yè)開展協(xié)同創(chuàng)新和市場開拓，建立需求自動匹配、能源技術(shù)支撐、運(yùn)維全程托管的一體化產(chǎn)業(yè)體系，打造新的增長極。
最后，各級政府也要發(fā)揮政策優(yōu)勢，積極引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈，組織域內(nèi)企業(yè)加強(qiáng)對能源互聯(lián)網(wǎng)前沿性重點(diǎn)技術(shù)協(xié)同攻關(guān)，突破農(nóng)村廢棄物綜合利用、光伏建筑一體化、分布式能源和儲能等農(nóng)村智慧用能領(lǐng)域技術(shù)研究和設(shè)備研發(fā)，為推進(jìn)農(nóng)村能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供堅實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
（作者系國網(wǎng)河北省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院研究員）
