農(nóng)村能源革命的“湖北電力經(jīng)驗(yàn)”

——湖北省農(nóng)村能源革命調(diào)研報(bào)告

（來源：中能傳媒研究院 作者：齊正平 ）

2016年12月，中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第十四次會(huì)議首次提出“農(nóng)村能源革命”。黨的二十大報(bào)告指出，全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家最艱巨最繁重的任務(wù)仍然在農(nóng)村，并部署了全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興重點(diǎn)工作。農(nóng)村能源事關(guān)新型能源體系構(gòu)建和鄉(xiāng)村振興兩大戰(zhàn)略任務(wù)，是國(guó)之大者。為全面貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興的決策部署，國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司（以下簡(jiǎn)稱“國(guó)網(wǎng)湖北電力”）積極探索開展農(nóng)村能源革命試點(diǎn)，建成恩施州巴東縣土店子村等農(nóng)村能源革命試點(diǎn)項(xiàng)目。

10月中旬，中能傳媒能源安全新戰(zhàn)略研究院調(diào)研組赴湖北省能源局、湖北省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳、國(guó)網(wǎng)湖北電力本部、天門市多祥鎮(zhèn)、恩施州巴東縣土店子村、廣水市觀音村等地開展系列調(diào)研，深入了解國(guó)網(wǎng)湖北電力農(nóng)村能源革命開展情況，研究提煉試點(diǎn)建設(shè)中可復(fù)制、可推廣、可商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的農(nóng)村能源革命新模式。

PART一 農(nóng)村能源生產(chǎn)消費(fèi)主要特點(diǎn)

我國(guó)農(nóng)村可再生能源資源豐富，但開發(fā)利用規(guī)模較小，在一次能源消費(fèi)中占比不足15%。散煤、薪柴、秸稈等非商品能源占農(nóng)村生活用能的30.4%，大部分采取直燃方式，利用效率僅為10%～15%，并產(chǎn)生大量碳排放。

湖北省是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大省，農(nóng)村用能以化石能源為主體，主要包括電力、液化石油氣、薪柴、沼氣和散煤等。開展農(nóng)村能源革命前，牲畜糞污、有機(jī)廢棄物無害化處理技術(shù)落后，40%未得到有效處理，秸稈等生物質(zhì)能多采用直燃方式處理，產(chǎn)生大量碳排放，是農(nóng)村污染的主要來源。湖北省農(nóng)網(wǎng)供電戶數(shù)約1950萬戶，供電面積7.96萬平方千米，占到全省供電面積的83%，農(nóng)村用電需求持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)韌性和供電可靠性提出更高要求。近幾年，分布式新能源發(fā)展迅猛，局部區(qū)域分布式光伏開發(fā)集中，由于光伏出力峰值集中在午間，農(nóng)村用電負(fù)荷集中在夜晚，供需特性正好相反，分布式光伏集中開發(fā)區(qū)域一定程度上存在消納難問題。

PART二 國(guó)網(wǎng)湖北電力農(nóng)村能源革命試點(diǎn)典型模式

2023年7月，國(guó)網(wǎng)湖北電力加快落實(shí)國(guó)家農(nóng)村能源革命工作部署，為湖北及全國(guó)農(nóng)村能源革命探索道路。一年多來，通過科學(xué)選取試點(diǎn)，形成不同地域范圍、不同地貌特征下的典型建設(shè)方案，探索出“新能源開發(fā)利用+污廢物循環(huán)利用+產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)”的農(nóng)村能源革命模式。其中，恩施州巴東縣土店子村試點(diǎn)項(xiàng)目整體具有良好的經(jīng)濟(jì)性，光伏、風(fēng)電開發(fā)效益佳，年均收益率可達(dá)8.73%（按配置20%儲(chǔ)能計(jì)算），取得了農(nóng)村清潔能源轉(zhuǎn)型、污廢治理與碳排放控制、和美鄉(xiāng)村提檔升級(jí)、農(nóng)民增收等方面的積極成效，該模式可復(fù)制推廣。

（一）探索工業(yè)化分布式生物質(zhì)能梯級(jí)循環(huán)利用模式

在農(nóng)業(yè)有機(jī)物資源豐富、種養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模較大的農(nóng)村地區(qū)，因地制宜建設(shè)（或改造升級(jí)）沼氣發(fā)電工程，推動(dòng)畜禽糞污的處理和資源化，可有效改善人居環(huán)境，提升土壤地力、治理面源污染。其中，恩施州巴東土店子村針對(duì)農(nóng)村規(guī)模小、位置分散的牲畜養(yǎng)殖，餐廚垃圾處理等，提出以生物質(zhì)（沼氣）等新能源開發(fā)利用構(gòu)建農(nóng)村多元供能體系，以污廢物循環(huán)利用解決農(nóng)村面源污染問題，深入挖掘沼氣發(fā)電工程的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)價(jià)值，推動(dòng)畜禽糞污由“被動(dòng)治”向“主動(dòng)用”轉(zhuǎn)變，構(gòu)建了“生物質(zhì)資源——沼氣——電力——肥料”梯級(jí)循環(huán)利用模式，實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)資源的最大化利用，解決了人畜糞污、餐廚垃圾帶來的大氣污染、水環(huán)境污染等生態(tài)問題，還帶動(dòng)了種植、養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展和村民收入增加。

◆恩施州巴東縣土店子村沼氣發(fā)電站工程具備沼氣生產(chǎn)發(fā)電、餐廚垃圾處理、糞污回收等功能。養(yǎng)殖糞污、餐廚垃圾等污廢物通過發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣用于夜間發(fā)電，可與光伏發(fā)電互補(bǔ)，彌補(bǔ)夜間電力不足；沼渣制成有機(jī)肥對(duì)外進(jìn)行銷售；沼液稀釋后回田澆灌，有效促進(jìn)了農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。該工程年處理污廢物3770噸、產(chǎn)生沼氣9萬立方米、發(fā)電量13萬千瓦時(shí)，相當(dāng)于減少碳排放905噸，減少污水排放3300噸。考慮規(guī)模化后帶來的成本降低及政府政策扶持，該模式具有良好的經(jīng)濟(jì)性和可推廣性。

（二）構(gòu)建源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同化的農(nóng)村分布式能源供給新模式

響應(yīng)“沐光行動(dòng)”“馭風(fēng)行動(dòng)”，充分利用農(nóng)村豐富的屋頂資源、閑置空地等開發(fā)分布式能源，就近就地提供綠色電力供應(yīng)。根據(jù)新能源開發(fā)容量和農(nóng)村負(fù)荷水平，配置20%以上的可移動(dòng)分布式柔性儲(chǔ)能增容裝置，用于平抑供需峰谷差，實(shí)現(xiàn)新能源最大化利用。依托豐富的湖泊資源，打造“農(nóng)光互補(bǔ)”“漁光互補(bǔ)”等多樣化分布式光伏綜合利用場(chǎng)景。

◆恩施州巴東縣土店子村分布式能源開發(fā)工程注重與鄉(xiāng)村環(huán)境的融合，利用車棚、步道等上部空間資源，以光儲(chǔ)充一體化充電站、光伏觀光步道等方式開發(fā)分布式光伏1200千瓦，以顏色絢麗的垂直軸、造型獨(dú)特的樹狀軸等方式開發(fā)微風(fēng)發(fā)電41千瓦。年發(fā)電量137萬千瓦時(shí)。按30%配置可移動(dòng)分布式柔性儲(chǔ)能增容裝置380千瓦/3800千瓦時(shí)，“新能源+儲(chǔ)能”的模式既解決潮流波動(dòng)引起的電壓?jiǎn)栴}，又可以最大化促進(jìn)清潔能源的就地就近消納。

（三）建設(shè)高韌性新型農(nóng)村配電網(wǎng)

加大農(nóng)村電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施投入，強(qiáng)化農(nóng)村網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。聚焦脫貧摘帽地區(qū)及革命老區(qū)電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)，科學(xué)規(guī)劃建設(shè)農(nóng)村電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)與鄉(xiāng)村振興的有機(jī)銜接。建設(shè)構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能和光伏，在主供線路因故障等原因停運(yùn)時(shí)，獨(dú)立構(gòu)建微電網(wǎng)，提供最小的居民用電保障，提升抗災(zāi)能力。

◆恩施州巴東縣土店子村以新能源最大化消納利用為目標(biāo)，建設(shè)透明化、智能化、高韌性的新型農(nóng)村配電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分布式光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、生物質(zhì)發(fā)電、電動(dòng)汽車充電樁等資源高效協(xié)同，切實(shí)提升農(nóng)村供電質(zhì)量。安裝省電科院自主研發(fā)的臺(tái)區(qū)智能融合、用戶側(cè)智能采集等4類智能控制終端110個(gè)，實(shí)現(xiàn)線路、配變、光伏、儲(chǔ)能、充電樁等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)可觀、可測(cè)、可調(diào)、可控。目前，土店子村綠電消費(fèi)占比已達(dá)100%。

（四）推進(jìn)農(nóng)村能源革命技術(shù)開發(fā)應(yīng)用

2024年1月，國(guó)網(wǎng)湖北電力印發(fā)《關(guān)于加快建成“三型三強(qiáng)”湖北新型電力系統(tǒng)的意見》，深刻把握能源轉(zhuǎn)型大局大勢(shì)，進(jìn)一步推進(jìn)打造能源清潔低碳轉(zhuǎn)型樣板。統(tǒng)籌推進(jìn)建設(shè)湖北省“三型三強(qiáng)”新型電力系統(tǒng)和農(nóng)村能源革命，大力開展農(nóng)村能源革命試點(diǎn)項(xiàng)目的科技攻關(guān)，構(gòu)建以電力為核心，微電網(wǎng)與配電網(wǎng)靈活交互，源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng)的安全充裕、清潔低碳農(nóng)村能源供應(yīng)體系。

◆恩施州巴東縣土店子村建成2套先進(jìn)的配電網(wǎng)控制系統(tǒng)。其中，主動(dòng)平衡控制系統(tǒng)，開發(fā)饋線-臺(tái)區(qū)兩級(jí)協(xié)同控制平衡策略，通過終端實(shí)時(shí)自治調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)平衡、饋線平衡，促進(jìn)新能源就地就近消納最大化。建成數(shù)字孿生平臺(tái)，通過3D可視化的方式，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)展示配電網(wǎng)的拓?fù)潢P(guān)系、運(yùn)營(yíng)信息，利用大數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)故障范圍智能識(shí)別、全景虛擬智能推演等功能，提升配電網(wǎng)運(yùn)行管理水平。目前，土店子村臺(tái)區(qū)平衡可以精準(zhǔn)控制、饋線交換功率控制在10%以內(nèi)，四組5#臺(tái)區(qū)已完成極端情況下的離網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行試驗(yàn)，打造出農(nóng)村新型電力系統(tǒng)的典型樣板。

（五）培育帶動(dòng)鄉(xiāng)村新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)

在全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興的背景下，農(nóng)村地區(qū)能源革命正逐漸成為鄉(xiāng)村振興的重要推動(dòng)力。開展電能替代，統(tǒng)籌推進(jìn)新能源發(fā)電與鄉(xiāng)村路燈、活動(dòng)中心等公共基礎(chǔ)設(shè)施一體化建設(shè)，加快電動(dòng)汽車充電設(shè)施建設(shè)，服務(wù)新能源汽車下鄉(xiāng)。實(shí)施鄉(xiāng)村振興幫扶項(xiàng)目，帶動(dòng)完善農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、培育農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)、拓寬農(nóng)民收入渠道，為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)注入了新的活力，讓全體農(nóng)村居民享受到農(nóng)村能源革命的成果。調(diào)研中，相關(guān)項(xiàng)目建設(shè)負(fù)責(zé)人、企業(yè)負(fù)責(zé)人、村干部、村民等講述了農(nóng)村能源革命給生產(chǎn)生活帶來的積極成效，期待在未來進(jìn)一步促進(jìn)增產(chǎn)增收。

◆恩施州巴東縣土店子村鄉(xiāng)村振興工程建成育雛育成養(yǎng)雞場(chǎng)1座，年生產(chǎn)銷售雞鴨10萬羽，每年可為村集體增收10萬元；建成光儲(chǔ)一體化路燈175盞，為村民提供出行便利，每年為村集體節(jié)約電費(fèi)支出約4萬元；建成電氣化智慧果園10畝，包含水肥一體化灌溉施肥系統(tǒng)、電驅(qū)蚊、電驅(qū)鳥等設(shè)施，每年為村民增收約26萬元；推廣電磁爐、取暖器等300余臺(tái)（套），持續(xù)提升村民餐廚、取暖用能便利。

PART三 國(guó)網(wǎng)湖北電力推進(jìn)農(nóng)村能源革命的經(jīng)驗(yàn)啟示

在農(nóng)村能源革命推進(jìn)過程中，國(guó)網(wǎng)湖北電力形成了一系列可供參考借鑒的經(jīng)驗(yàn)啟示，為全國(guó)農(nóng)村能源革命提供湖北經(jīng)驗(yàn)。

（一）從國(guó)家戰(zhàn)略高度深刻把握農(nóng)村能源革命的重要性

深入領(lǐng)會(huì)黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、推進(jìn)鄉(xiāng)村振興、建設(shè)新型能源體系、新型電力系統(tǒng)等重大戰(zhàn)略部署，系統(tǒng)設(shè)計(jì)農(nóng)村能源革命路徑，圍繞鄉(xiāng)村發(fā)展所需和群眾所盼，推進(jìn)農(nóng)村地區(qū)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村能源高質(zhì)量發(fā)展。

（二）因地制宜規(guī)劃不同類型規(guī)模的能源轉(zhuǎn)型路徑

結(jié)合各地能源資源特色和優(yōu)勢(shì)，堅(jiān)持新能源項(xiàng)目與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、鄉(xiāng)村旅游、生態(tài)保護(hù)等相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益的多重提升。比如，在農(nóng)業(yè)有機(jī)物資源豐富地區(qū)，開展農(nóng)業(yè)廢棄物能源化利用；在近郊工業(yè)能源轉(zhuǎn)型中，構(gòu)建以電力為核心，太陽能，生物質(zhì)能、儲(chǔ)能為輔，可調(diào)可控，車網(wǎng)互動(dòng)的村級(jí)微能網(wǎng)；在鄉(xiāng)村旅游景區(qū)，開展全電綠色景區(qū)建設(shè)，發(fā)展“新能源+鄉(xiāng)村旅游”，開發(fā)智慧路燈、光伏休閑觀光棧道和電動(dòng)汽車充電站等綠色公共服務(wù)設(shè)施；在貧困區(qū)域及偏遠(yuǎn)山區(qū)等電網(wǎng)末端地區(qū)，建設(shè)村鎮(zhèn)微電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電力電量自動(dòng)平衡；在風(fēng)光發(fā)電規(guī)模較大的地區(qū)，探索發(fā)展區(qū)域共享儲(chǔ)能，促進(jìn)新能源高水平消納。

（三）發(fā)揮試點(diǎn)示范項(xiàng)目的引領(lǐng)和帶動(dòng)作用

調(diào)研中，湖北省能源局、湖北省農(nóng)村能源辦公室積極評(píng)價(jià)國(guó)網(wǎng)湖北電力農(nóng)村能源革命試點(diǎn)示范項(xiàng)目，認(rèn)為項(xiàng)目在服務(wù)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型、提升農(nóng)村用能服務(wù)品質(zhì)、支撐和美鄉(xiāng)村建設(shè)、助力鄉(xiāng)村振興方面取得了顯著成效。要對(duì)成功案例和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行宣傳和展示，形成可復(fù)制、可推廣的農(nóng)村能源革命典型范式和實(shí)施路徑，引領(lǐng)農(nóng)村從根本上提升清潔能源供給能力和消費(fèi)水平，全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興、建設(shè)宜居宜業(yè)和美鄉(xiāng)村。