构建农村能源互联网综合效益巨大

中央农村工作领导小组办公室发布的《国家乡村振兴战略规划(2018-2022年)》中，明确提出要构建供给多样、设施完善、绿色清洁、智慧高效的农村现代能源体系。

借助数字化及“互联网+”的东风，农村能源互联网让现代农村“绿色清洁、智慧高效”成为现实。多位专家曾表示过，我国农村地区风能、太阳能、生物质能等可再生能源丰富，基于农村资源禀赋、能源与农业的耦合性，推动农村能源发展，关键是加快农村电网向能源互联网转型升级，以农业能源互联网为代表的智慧乡村建设是乡村振兴新路径。构建乡村能源互联网综合效益巨大，发展前景广阔，将为全面推进乡村振兴，实现碳达峰、碳中和目标发挥重要作用。

农村能源产业发展还处于初级阶段

“近年来，中国农村清洁能源发展取得积极进展，电力保障能力加快提升，能源转型稳步推进。但也存在一些问题与挑战。”全球能源互联网发展合作组织驻会副主席刘泽洪指出，一是能源结构亟需优化。部分农村地区一次能源仍以秸秆、薪柴、散煤为主，每年约有2亿吨散煤用于炊事、取暖，造成环境污染。二是能源效率亟需提升。农林生物质能源化利用率低，电气化率不足20%，制约农业农村发展。三是农村电网亟需加强。农网建设改造落后于城市，存在网架薄弱、供电能力不足等问题。四是能源产业亟需壮大。农村能源产业发展还处于初级阶段，规模小、布局散、链条短，人才技术支撑不够，尚未形成具有农村特色的能源产业。

随着乡村振兴战略纵深推进，农村地区经济快速发展，农村居民消费结构加快升级，中高端、多元化、个性化综合用能需求不断增长。一方面，农村的能源形式多种多样，各地区的能源结构存在一定的差异性；另一方面，“双碳”与乡村振兴的战略目标使得农村能源结构优化、节能减排面临重大的机遇。

“推动农村能源转型要立足农业农村发展实际”，刘泽洪介绍，中国农村地区风能、太阳能、生物质能等可再生能源丰富，资源条件得天独厚。中国农村各类屋顶可安装光伏发电装置约20亿千瓦，可再生能源发展前景广阔。要充分利用农村屋顶和闲置土地资源，建设分布式光伏和分散式风电，实现自发自用，余电上网；在具备资源条件的地区，规划建设集中式风电、光伏基地，实现可再生能源大规模开发利用。预计到2060年，中国农村分布式光伏和分散式风电的装机可分别达到11亿千瓦、4亿千瓦。

“农村能源系统具有产销一体化特征，温室大棚、冷链物流、畜牧养殖等农业生产需要消耗冷、热、电等能源；同时，产生的秸秆等可作为热电联产、沼气发酵的原料，产出的热、电、气又可维持农业系统运行。”刘泽洪表示，构建供给多样、设施完善、绿色清洁、智慧高效的农村现代能源体系，应基于农村资源禀赋、能源与农业的耦合性，加快农村电网向能源互联网转型升级，构建农村能源互联网。

在太原理工大学副校长孙宏斌看来，可在规模较大的中心村等聚集类村庄，开展光伏建设、光伏建筑一体化、生物质热电联产等综合能源项目，有针对性地推广空气源热泵、冷热储能罐等技术应用，可有效提高农村清洁用能的水平，推动农村生态文明建设。并通过智慧化管控与合理的激励机制，推动能源的综合利用，实现节能增效。

整合农业和能源系统促进经济发展

能源互联网综合运用先进的电力电子技术、信息技术和智能管理技术，将大量由分布式能量采集装置、分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络节点互联起来，以实现能量对等交换与共享。

据了解，农村能源互联网是立足农村资源和用能特性，以可再生能源为主要动力，以大电网为支撑，以配电网、微电网、分布式能源系统等为载体，推动农村可再生能源高效开发、冷热电气多能互补的现代农村能源体系，具有清洁主导、电为中心、多元协同、高效灵活等特征。

孙宏斌介绍，作为能源互联网在农业领域的延伸，农村能源互联网可以实现互联网能源和农业的深度的融合，具有多能互补、产销互动、信息共享的主要特征。

“以农业能源局域网为代表的智慧乡村建设，打破了在中国传统的这种乡村的结构，对其地理时空、互动方式、生产要素等方面进行了再造和重塑，对保障以能源、粮食安全具有重大的意义，是乡村振兴的新路径，是科技赋能乡村的新实践，也是促进中国中西部发展共同富裕的战略举措。”他表示。

聚焦乡村振兴战略目标任务，运用互联网技术，建设数字乡村，已经成为正在探索创新推动乡村全面振兴的机制和模式。2021年，财政部发布《关于进一步做好农村综合性改革试点试验工作的通知》。《通知》指出，2021年，在北京、河北、内蒙古、吉林等18个省份继续开展农村综合性改革试点试验。在确定的试点试验区域内，“数字乡村发展机制”是其四项重点任务之一。《通知》要求加强“互联网+农业”建设，促进农业物联网应用。

孙宏斌以河南、山西省为例介绍，中部地区建立了多个以全电农场为主体的农业能源互联网，整合了农业和能源系统，实现了集农作物的种植、畜牧养殖、农产品加工，智慧农业装备研发、生态农业的观光等一体的全电力自动化控制，实现了农业电气化、智能化，既大幅降低了煤炭燃烧等带来的环境污染问题，又有效提升了农业生产集约化规模化程度。

依托农村地区风丰富的风光资源，在农村建设分布式光伏电站、风光基地等能源项目，不仅可以推动农村能源转型，还可以将当地丰富的自然资源转化为经济资源，将荒漠戈壁变成“发电的田”，推动农业生产的智能化高效化的发展，保障农村农业发展能源需求，提高农作物的单位面积产量，巩固和拓展脱贫攻坚成果。

据了解，以甘肃为代表的西部地区建立了多个以光伏治沙为主体的农业能源互联网。以光伏为基础，当地已发展出“农光互补”“农光林互补”等不同形态的能源互联网，在防沙固沙的同时进一步促进了当地农业经济的发展。

应坚持电为中心的多能融合

大规模发展农村可再生能源的背景下，持续推进能源消费终端电气化水平提升，是推动建设现代农村能源体系的重要手段。对此，刘泽洪强调，建设乡村能源互联网，要坚持电为中心，建立多能融合的能源消费体系。

据了解，农作物生产用能，如播种、灌溉、收割等以及养殖业用能，如照明、抽水、室内加温等，用能类型较为单一，通常以电负荷为主。在此场景下建设能源互联网，通过建设光伏生产大棚、屋顶光伏发电机组、风力发电机以及沼气发电机等能源产业生产型设备，开发农村清洁能源，协调满足农业用能负荷。

此外，在此场景下，农业负荷具有“源”和“荷”的双重角色，各类能源产业生产型设备输出不同形式的能源，满足农业用能负荷需求，完成农业生产后，产出秸秆、牲畜粪便等生物质资源，进一步作为沼气发电机能源设备的产能原料，再次产出可满足农业用能负荷需求的能源，从而实现农业系统能源循环流动。

刘泽洪表示，要结合农村农业用能实际，因地制宜推广风光储互补、光伏和生物质能互补、生物质热电联产等，打造电为中心、多能互补的微电网、微能网，为用户提供电热冷气等综合能源服务，实现农村能源用得上、用得起、用得好，根本解决化石能源利用带来的环境污染，助力建设宜居宜业和美乡村。

乡村能源互联网是中国能源互联网的重要组成部分，农村电网融入大电网也将是必然趋势。刘泽洪建议，要发挥大电网保障作用，实施电网延伸，推动农村网架结构和装备升级，提升农村电网供电保障能力，改善居民用电条件；持续加强农村电网智能化改造，实现分布式能源和多元化负荷的灵活接入，为促进乡村能源转型发挥关键作用。

此外，乡村能源互联网与智慧农业、现代农业融合发展，是促进产业提档升级，拉动产业链延伸的重要举措。刘泽洪建议，坚持创新驱动，打造乡村能源互联网产业集群。在农牧区，开发农光互补、渔光互补等“光伏+”综合利用项目，实现水土资源高效利用；在产业园，建设风、光、储能、生物质等多能互补综合利用项目，提高用能效率和综合收益；在生态脆弱区，推广“新能源+生态修复”模式，打造发电、牧草、种养殖一体化生态工程；在景区，开展“风光+农村景观”“风光+交通设施”等多功能融合，增强景区经济收益和环境效益。（来源：能源品牌观察）