2022年8月11日,由國家能源局新能源和可再生能源司、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技教育司和國家鄉(xiāng)村振興局開發(fā)指導司共同指導,中國能源研究會、國家電網(wǎng)有限公司共同主辦,中國能源研究會城鄉(xiāng)電力(農(nóng)電)發(fā)展中心、中國能源研究會農(nóng)村能源專委會和國能聯(lián)合傳媒集團聯(lián)合承辦的“2022(首屆)農(nóng)村能源發(fā)展大會暨清潔能源裝備展”(簡稱“大會”)在北京隆重召開。來自政府、科研、企業(yè)等機構單位的負責人和特邀專家學者,就“落實雙碳戰(zhàn)略·服務鄉(xiāng)村振興·能源綠色發(fā)展”的主題,開展了交流探討。有來自國家政府部門、央企集團、科研院所等領導、專家及產(chǎn)業(yè)企業(yè)、社團組織、金融、媒體機構等各方代表參會,為遵守新冠疫情防控要求,大會以線下、線上方式同步舉辦,農(nóng)村能源工作者、相關機構的線上參會代表同時在線12萬余人,累計播放總量突破100萬人次。
(圖)2022(首屆)農(nóng)村能源發(fā)展大會盛況
在大會開幕式后的院士專家論壇環(huán)節(jié),中國工程院院士杜祥琬作“大力推動農(nóng)村能源革命”的主題演講。
(圖)中國工程院院士杜祥琬發(fā)表主題演講。
杜院士在演講中表示,推動農(nóng)村能源革命首先要解決好以下三方面的問題。
一是要解決好散燒煤的問題。煤炭現(xiàn)在在農(nóng)村的用能當中還是比較重要的,大約占農(nóng)村能源總消耗的55%?,F(xiàn)階段農(nóng)村還在使用散燒煤,這些散燒煤大部分質量達不到國家的標準,廢氣得不到有效的處理,會排放大量的煙塵、溫室氣體和酸性氣體,是造成大氣污染和霧霾的主要原因,既破壞污染環(huán)境,又嚴重危害民眾健康,遠遠比大型鍋爐使用的潔凈煤炭污染要嚴重。其次,使用散燒煤的灶具和取暖設備,熱效應比較低,能源的利用率比較低,也造成了能源的浪費。
二是農(nóng)村生物質的原始形態(tài)利用。對于農(nóng)業(yè)、林業(yè)的廢棄物,廣大農(nóng)村還存在使用直接燃燒的低效方式進行處理。這樣一種原始形態(tài)的處理造成了資源浪費和環(huán)境污染,沒有真正作為能源或者資源來利用。我國秸稈年產(chǎn)量大概8億噸,是世界上第一大秸稈生產(chǎn)國。但是現(xiàn)在在華北、華東、東北的部分地區(qū)仍在進行露天焚燒,在采取政策和措施禁止露天焚燒的同時,也要對這種做法進行疏導。
三是固定廢棄物和垃圾沒有有效的資源化利用。隨著我們農(nóng)村的居民生活水平的提高,居民的固體廢棄物的產(chǎn)生量也與日俱增。農(nóng)村大概每年有將近1億噸的廢棄物,主要是農(nóng)村的生活垃圾和生畜的糞便。如果不能很好利用,隨意的處置,會帶來能源的浪費和環(huán)境的破壞。
(圖)中國工程院院士杜祥琬發(fā)表主題演講。
在接下來的第二部分,杜院士闡述了對農(nóng)村能源革命的幾點認識。
第一點:農(nóng)村能源資源稟賦。豐富的可再生能源資源是中國能源資源稟賦的重要組成部分,更是農(nóng)村能源資源的特征,這是我們豐富的可再生能源。而農(nóng)村的生產(chǎn)用能和生活用能都需要發(fā)展,資源和市場同在一起,這樣技術容易生長,而且立足于可再生能源的基礎設施符合能源低碳化大趨勢。
做法是開發(fā)因地制宜的分布式能源尤其重要,對于農(nóng)村來說,我們農(nóng)村地區(qū)分布著大量可再生能源,包括風能、水能、太陽能、生物質能等。根據(jù)農(nóng)業(yè)部的估算,全國農(nóng)村地區(qū)可再生能源每年可獲得相當于73億噸標準煤的能量,相當于目前全國農(nóng)村能源總量的12倍。而農(nóng)村土地和建筑屋頂資源豐富,開發(fā)分布式新能源潛力巨大。以縣城為單元建設風電和光伏發(fā)電,自發(fā)自用,就地消納,余電上網(wǎng),有利于削減電力尖峰負荷,節(jié)約配電網(wǎng)配置。國家也提出了“整縣配儲”,理性地推動“整縣配儲”,為間歇性的可再生能源保駕護航,儲能和間歇性的風能、太陽能的結合很重要。
第二點:經(jīng)濟性好。農(nóng)村發(fā)展可再生能源,就地生產(chǎn)、就地消費,分布式發(fā)展效率高??稍偕茉幢拘跃秃苓m合分布式,有條件的地方也可以和集中式相結合。農(nóng)村化石能源基礎設施比較薄弱,而且能源價格高,也阻礙了農(nóng)村產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而農(nóng)村發(fā)展可再生能源變革成本低,阻力比較小。
大力發(fā)展分布式與集中式相結合的低碳能源網(wǎng)絡有這樣幾方面的優(yōu)勢。一是可極大地利用可再生能源。二是可以合理階梯式的利用能源,提高能源的利用效率。三是可提高供電可靠性和供電質量,防止大面積停電事故發(fā)生。四是在地形惡劣偏遠和經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)建設輸配電系統(tǒng)投資低。五是用于發(fā)電單元更加靠近用戶,輸電成本低。
而分布式低碳能源網(wǎng)絡,清潔環(huán)保低碳的發(fā)電系統(tǒng)以小規(guī)模(數(shù)千瓦至50兆瓦的小型模塊式)、分散式的方式布置在用戶附近,可獨立地輸出電、熱或冷能,彼此互聯(lián)。采用先進的信息技術、智能化監(jiān)控、網(wǎng)絡化群控和遠程遙控等技術進行高效、準確的資源配置,可保證各分布式能源系統(tǒng)的安全可靠運行。
農(nóng)村發(fā)展光伏,可以把光伏和農(nóng)業(yè)的種植、畜牧養(yǎng)殖、林業(yè)治沙結合起來,這樣可以實現(xiàn)土地的綜合利用,發(fā)展新業(yè)態(tài),這樣既推動了新能源又提高了土地利用的經(jīng)濟性。而太陽能供熱采暖,加上風光+蓄熱電鍋爐、地熱、熱泵等,可以解決農(nóng)村清潔供暖和熱水的需求,盡早完成對散燒煤的替代。
第三點:農(nóng)村豐富的生物質能。農(nóng)村豐富的生物質能可以有多種方式的利用,包括氣液固態(tài)利用,電、肥、飼等,而且生物質能可儲存,成本低,用量靈活可控,資源和市場可以進行有效的銜接。風和光有間歇性,生物質能可以在這方面起到很好的調峰、儲能的作用,生物質能、風、光結合,有助于實現(xiàn)新型電力系統(tǒng)安全可靠、經(jīng)濟可行、綠色低碳的“可能三角”。
要加快建設生物天然氣示范工程,選擇有機廢棄物資源豐富的種植養(yǎng)殖大縣,以縣為單位建設產(chǎn)業(yè)體系,開展生物天然氣示范縣建設,推進生物天然氣技術進步和工程建設現(xiàn)代化,建立原料的收集保障和沼液沼渣有機肥利用體系,建立生物天然氣輸配體系,形成并入常規(guī)天然氣管網(wǎng)、車輛加氣、發(fā)電、鍋爐燃料等多元化消費模式,建設一批生物天然氣示范縣。
第四點:農(nóng)村可以立足于可再生能源,發(fā)展綠色制造業(yè)。如農(nóng)產(chǎn)品的加工業(yè),這樣農(nóng)民就成為能源的生產(chǎn)者和服務商,鄉(xiāng)村既銷售能源又生產(chǎn)能源。而且在這個基礎上,可以發(fā)展虛擬電廠,微電網(wǎng)及相應的數(shù)字技術,可以吸引一批就業(yè)人口,成為鄉(xiāng)村振興的人力資源。這樣可以帶來產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的機會,甚至可以入駐,讓一些城市的產(chǎn)業(yè)可以入駐農(nóng)村,既達到自身的減排,又起到振興農(nóng)村的作用。所以,農(nóng)民發(fā)展可再生能源,城市的能源消費市場也向農(nóng)村開放,在城鄉(xiāng)結合方面也有重大意義。
第五點:城市的誕生來源于化石能源的集中使用,城市的特征是規(guī)模經(jīng)濟、規(guī)模消費。有了煤的集中使用,人口集中,才有了農(nóng)村、城市。所以,越是大城市,化石能源的基礎設施越完備,煤、油、氣、電運行越穩(wěn)定。所以客觀地說,城市缺乏進行這種改造的內(nèi)在動力,因為城市要轉向可再生能源,就得對基礎設施進行大規(guī)模改造。這是農(nóng)村和城市很重要的一點區(qū)別。
第六點:中國農(nóng)村能源革命,選擇化石能源基礎薄弱的農(nóng)村入手,代價更小。通過以現(xiàn)代工業(yè)手段來利用風、光、水、生物質、地熱等,解決好農(nóng)村能源的三個落后點。不僅是必要的,而且是可行的。要解決好原始手段利用生物質的問題、解決好散燒煤問題,解決好垃圾污染問題。河南省能源革命戰(zhàn)略,提出了“農(nóng)村包圍城市”的路徑,是值得參考的做法。
(圖)中國工程院院士杜祥琬發(fā)表主題演講。
第三部分杜院士介紹了農(nóng)村能源革命的成功試點。
河南蘭考縣被省里定為農(nóng)村革命的示范縣,探索了創(chuàng)新的能源投資模式,構建了多能互補分布式的能源網(wǎng)絡。近年來,蘭考大力推動生物天然氣、光伏發(fā)電、風電、地熱取暖、垃圾發(fā)電、智慧交通等可再生能源方面的發(fā)展。從2017年7月蘭考開始農(nóng)村革命試點工作的四五年間,全面淘汰了薪柴和散燒煤的使用,清潔取暖普及率從14%提高到99%,新能源發(fā)電量占全社會用電量比重從原來的21%提高到90%,全縣生活垃圾無害化處理率達到94%以上,而農(nóng)村的農(nóng)作物秸稈、禽畜糞便資源化利用率達到90%以上。同時,農(nóng)村人居環(huán)境明顯改善,收入顯著增加,這是農(nóng)村能源革命成功發(fā)展的重要基礎。
中國電能也幫他們做“陽光屋頂”來點亮蘭考農(nóng)戶致富路,中國電能公司到2021年底完成了蘭考縣屋頂光伏簽約1630戶,作為集團公司首批縣域開發(fā)的“樣板房”之一,按照規(guī)劃到2023年底,中國電能將在蘭考縣安裝用戶戶用光伏15000戶,大概是200MW,創(chuàng)造就業(yè)崗位約300個。
正是在蘭考縣開始做試點的時候,我們提出了中國中東部能源“身邊取”和“遠方來”相結合,分布式與集中式相結合。“身邊取”的意思就是中東部的地區(qū)沒有能源,沒有認識到自己身邊有豐富的可再生能源。先“身邊取”,不夠的地方再從“遠方來”。農(nóng)村能源革命不僅使能源結構低碳化效果明顯,而且改善了能源的空間格局,提高了試點縣能源的自給率。
屋頂建起“發(fā)電廠”,村民樂享陽光紅利。廣東清遠市清城區(qū)源潭鎮(zhèn)新馬村,241戶農(nóng)民簽約屋頂光伏項目,已經(jīng)產(chǎn)生社會效益2130萬,成為廣東省城鄉(xiāng)融合綜合能源示范點。2022年,光伏發(fā)電量預計達到338萬千瓦時,可以實現(xiàn)未來15年新馬村區(qū)域內(nèi)供電量的碳中和。
山西的芮城發(fā)展“光儲直柔”模式。屋頂光伏每一戶每年發(fā)電大約是2.2萬Kwh,戶內(nèi)直流配電自發(fā)自用,同時可以供交通和農(nóng)具柔性充電,促進了農(nóng)具的電氣化。實際上這個電各個戶是用不完的,每戶可外送1萬kwh的電,雖然需要一定投資,但是自身是能夠盈利的。
農(nóng)村自產(chǎn)直銷、寓電于民,培育大批量的“產(chǎn)銷者”,不僅增加了的當?shù)氐哪茉醋越o率、獨立性、安全性,而且緩解了高比例可再生能源對大電網(wǎng)的沖擊。這樣農(nóng)村的屋頂光伏模式,不光是消費能源,而且自己還能夠成為生產(chǎn)這種能源的產(chǎn)消者。
最后,杜院士對推進農(nóng)村能源革命提出了三點建議。
第一,提升農(nóng)村能源革命的戰(zhàn)略定位,把農(nóng)村能源發(fā)展納入國家生態(tài)文明建設、能源革命和鄉(xiāng)村振興的戰(zhàn)略框架。中央指出了將農(nóng)村能源發(fā)展納入各級部門及各級政府的議事日程,引導各級聯(lián)動,全力改善農(nóng)村能源發(fā)展的面貌。為此,要優(yōu)化考核管理機制,不同類型的農(nóng)村因地制宜,各個地方要根據(jù)自己的情況來推動電氣化率,提供秸稈綜合利用率、散燒煤替代率、生活垃圾資源化利用率,以及牲畜糞便資源化利用率等幾方面量化指標,應作為戰(zhàn)略指標納入經(jīng)濟社會發(fā)展的評價和政府績效考核體系。
第二,立足于城鄉(xiāng)融合發(fā)展視角,統(tǒng)籌考慮城市和農(nóng)村能源的共性特征,以實現(xiàn)資源均衡配置、城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會全面協(xié)調可持續(xù)發(fā)展為目標,建立城鄉(xiāng)一體化的能源體系,從而實現(xiàn)城鄉(xiāng)的融合發(fā)展。
第三,加強農(nóng)村能源革命的宣傳教育,提高節(jié)能環(huán)保意識,宣傳先進典型和成功經(jīng)驗,引導農(nóng)民積極參與新能源建設與應用,加大農(nóng)村地區(qū)人才培養(yǎng)力度。讓廣大農(nóng)民感覺到農(nóng)村能源革命和自己的切身利益是有關的,能夠讓他們加入農(nóng)村地區(qū)人才培養(yǎng)過程中,這樣農(nóng)村不僅能提高自己的節(jié)能意識,而且可提高自己的文化科技水平。
杜院士指出:在中央提出的鄉(xiāng)村振興和“碳達峰”、“碳中和”這樣一些國家戰(zhàn)略的驅動下,“十四五”我們國家對優(yōu)先發(fā)展農(nóng)業(yè)農(nóng)村,全面推進鄉(xiāng)村振興做出了總體部署,有關部委也出臺了多份發(fā)展農(nóng)村清潔能源、構建鄉(xiāng)村現(xiàn)代能源體系的文件,這是我們國家高質量發(fā)展,生態(tài)文明建設、社會可持續(xù)發(fā)展不可或缺的大事。農(nóng)村能源建設任重而道遠,需要各方協(xié)同,積極探索可復制、可推廣的基于農(nóng)村能源革命的生態(tài)文明建設典型范式和實施的路徑,保障我國能源革命和生態(tài)文明建設戰(zhàn)略的順利實施。