“双碳”目标下加快农村新能源建设的路径选择

张 芳（安徽工程大学 经济与管理学院，安徽 芜湖 241000）

邹 俊（安徽工程大学 人文学院，安徽 芜湖 241000）

2020年9月22日，习近平主席在联合国大会上宣布“将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”[1]碳中和、碳达峰是我国向世界做出的庄严承诺，指引着我国生态文明建设进入到以降碳为核心的战略方向，是一场广泛而深刻的社会经济变革。在碳中和约束下，我国农村能源消费将在2025年实现碳排放峰值，新能源将成为落实乡村振兴战略、建设美好乡村的重要举措。在“双碳”背景下，我国农村非化石能源消费比例将在2025年达到85.3%，2035年达到92.9%，在各种非化石能源的构成中，风电、光电比重将快速增长，成为非化石能源主流，预计在2035年全国农村分布式光伏达到3.2亿千瓦，分散式风电装机将达到0.8亿千瓦。2022年1月，国家能源局、农业农村部、国家乡村振兴局联合印发《加快农村能源转型发展助力乡村振兴的实施意见》，提出到2025年，将建成一批农村新能源试点单位，大幅提升风电、太阳能、生物质能等占农村能源的比重，进一步增强农村电网保障能力，发展壮大分布式可再生能源，加快形成绿色、多元的农村能源体系。我国农村地区的能源绿色转型发展，是满足人民美好生活需求的内在要求，是构建现代能源体系的重要组成部分，对巩固拓展脱贫攻坚成果、促进乡村振兴，实现碳达峰、碳中和目标和农业农村现代化具有重要意义。

一、大力发展农村新能源的优势

（一）农村可再生资源丰富，新能源具有广阔前景

现阶段，农村新能源是利用新材料和新技术，对太阳能、风能、生物质能等可再生资源进行开发和利用，形成能减少环境污染的新能源。中国广大农村地区具有丰富的太阳能、风能、生物质能等可再生资源，农村新能源建设不仅可以节能环保、美化环境，又能实现经济效益，适合在农村地区大力推广。我国绝大部分地区在北纬45度方向，全国年日照总量可达3340～8400MJ/m2，相当于储存了17000亿标准煤，可用于光伏发电的农村住房建筑面积约272亿平方米，丰富的日照资源和土地资源，为农村地区发展光伏太阳能奠定了基础。除此以外，我国农村地区拥有丰富的生物质，如秸秆、枯叶和畜禽粪便等，每年可用于生物质发电的资源总量相当于4.6亿吨标准煤，2021年我国秸秆产量达8.02亿吨，可收集的秸秆资源量达6.71亿吨，通过提炼生物质能，将农林废弃物循环再利用，可以实现变废为宝、降低环境污染，提高能源利用效率的目标。

（二）新能源灵活便捷，助力于农业生产

相比人口密集度高的城市地区，农村拥有广袤无垠的土地空间资源，在农村开展新能源建设对农业生产几乎不造成任何影响。如乡村建筑物的屋顶、厂房、农场、以及不能耕种的空地都可以安装光伏面板，这样既不会影响农业生产，还会给农户生活带来便利。如在农田上安装风电机组时，风电机组排布一般按4倍和6倍风轮直径的距离进行机组间隔布置，塔架下面空间十分宽阔，可以行驶拖拉机与收割机，不影响农业生产和机械化耕种。随着分散式风电、分布式光伏的快速发展，农村用电方式也将出现巨大转变，“光伏+储能”“风电+储能”等多种方式将为农村提供成本更为低廉的电力供应，同时伴随大数据、人工智能等技术的广泛应用，农网将朝着分片自平衡、片区互联的新模式发展，大电网将作为农网片区保障供应的重要支撑。

（三）提高农民收益，助力于乡村振兴战略实施

现阶段，在具备资源条件的中西部脱贫地区，特别是乡村振兴重点帮扶县，支持清洁能源规模化开发。优先规划建设集中式风电、光伏基地，项目开发企业为村民提供就业岗位，帮助脱贫户增收，为脱贫县打造支柱产业。在其他农村地区，则大力推广分布式风电和光伏发电项目，通过采取“公司+村镇+农户”等模式，将农村闲置土地和农户屋顶充分利用起来，实现自发自用、就地消纳、余电上网，使农户可以获取稳定的租金或电费收益，还能利用新能源为农户增加收益。目前，全国光伏扶贫容量已达1865万千瓦，覆盖10万个村，村年均收益20万元左右。以风电产业为例，大力发展风电产业可以为农村集体经济创收，乡村振兴战略下浙江省提出，到2022年底，全省集体经济年收入达到20万元以上的行政村实现基本覆盖，风电投资企业在保证合理收益水平的前提下，拿出一部分利润给村集体，由此每年可为村集体提供15～20万元固定收入[2]。通过新能源与乡村振新有机融合，相互促进，将新能源培植成为我国农村地区重要产业，对于提升农村地区人民收入水平，带动区域经济快速发展具有重要作用。

（四）美化环境，有助于美好乡村建设

近几年，新能源在农村地区大力推广，对推进废弃农业资源再利用，加快高效生态循环、美化乡村环境、提升乡村宜居宜住等方面，起到积极的推动作用。我国一些农村地区，已经开展“新能源+农村改厕”“新能源+垃圾分类”“新能源+公共设施建设”“新能源+旅游”等农村清洁能源综合发展模式，以实现农业生产绿色化、生活用能清洁化、村容村貌整洁化的目标。通过农村环境综合治理，积极推进农业变废为宝，农村人居环境大幅提升，走出了一条资源节约、环境友好、生态宜居的现代农业绿色发展之路。在广西牛头岭风电场，铜鼓、壮锦、花山壁画等极具当地自然和民俗风情的元素点缀在风电机组塔筒和叶片上，形成一道推广壮乡文化的风景线，基于彩绘风电机组的“新能源+旅游”项目，促进了当地的乡村振兴[2]。全国拥有69万个行政村，如果其中有10万个村庄都在田间地头、村前屋后、乡间路等零散土地上找出200平方米用于安装两台5兆风电机组，全国就可以实现10亿千瓦的风电装机容量。

二、农村新能源应用的现状

（一）光电、风电成本大幅下降

我国很多农村地区，全年日照时间较长，太阳能资源非常丰富，随着光伏技术的不断发展和普及，光伏太阳能已经广泛应用于农村地区，如太阳能热水器、太阳能路灯、光伏屋顶等。太阳能路灯在投入初期成本比普通路灯要高，但在后期使用成本和维护成本都很低，非常适合在农村地区推广。光伏屋顶项目不仅可以解决农村居民的用电难题，还可以帮助农民实现创收，目前已经在农村地区推广并使用。在浙江龙观乡的“寓建光伏”项目，采用光伏建筑一体化的方案，以村为单位，将单晶光伏瓦替代传统琉璃瓦安装到村民屋顶，项目整体设计、统一安装、集中并网，节省了管理费用，降低了成本。当前农村用电平均价格为0.5元/度电，如果在广大农村的屋顶上使用光伏，几乎已经可以实现平价上网，价格普遍在0.38元/千瓦时。除了光伏发电成本不断下降，过去十年，风力发电的成本下降了82%，在中国部分风力资源丰富的地区，风电的成本已经低于燃煤电厂，大部分风电项目都实现了平价上网，以河南平原风电场为例，项目的电价已降至0.3元/千瓦时，风力发电实现了可观的经济效益。

（二）生物质能应用大幅上升

我国农村地区有大量的秸秆、畜禽粪便、枯枝枯叶等生物质资源，丰富的生物质资源推动了我国生物质能产业迅速发展，2020年我国生物质发电投资规模突破1600亿元，全国已投产生物质能发电项目1353个，较2019年增长259个，较2018年增长了451个。我国的秸秆产量每年超过7亿吨，如果这些秸秆都被焚烧掉，能源利用率不足25%，浪费严重，大力发展生物质能可以极大提高秸秆的利用率，减轻环境污染，提高能源使用效率。与此同时，生物质能技术也不断发展，沼气纯化、多原料混合发酵等关键技术不断攻克，将秸秆、动物粪便、餐厨垃圾等原料进行混合发酵产生沼气，再提炼出高纯度生物燃气，具有很高的利用价值。生物质发电从2012年至今，一直保持良好的上升趋势。2020年底，我国生物质发电累计装机容量达26.17吉瓦，累计发电量超过1亿千瓦，其中垃圾发电占58.8%，农林生物质发电占38.7%，沼气发电占2.82%，预计到2050年，我国生物发电量有望达到6亿千瓦左右。

（三）农村分布式新能源项目迅速增加

随着分散式风电、分布式光伏的快速发展，农村用电方式也出现了巨大的变化，“光伏+储能”“风电+储能”等多种方式为农村提供更加便捷、优惠的电力供应，同时伴随大数据、人工智能等技术的广泛应用，农网将朝着分片自平衡、片区互联的新模式发展。分布式新能源项目不仅可以减少农网改造投入成本，还可以提高农民收入，在农村新能源建设中发挥重要作用。目前，分布式发电项目在农村地区迅速发展，比如“光伏+屋顶”“光伏+渔业”“光伏+农业”等分布式项目，可以实现“自发自用、余电上网”的目标，不仅大幅度提升农村电气化水平，同时也推动了农村电网的智能化改造。2021年，金风科技推出了风储一体化的智能风机，不仅占地面积小，而且拥有“智慧大脑”，通过把分散式风机布置在乡村道路、温室大棚、农田畜牧等用电设施的附近，方便了农户的使用，有效地做到了优先就地、就近消纳，减少能源输送距离和转化环节，提高农村能源综合利用效率。

三、农村新能源推广难点

（一）农村新能源总体规模不大，能源利用效率有待提升

现阶段，农村新能源总体规模不大，成本还处于较高的水平，部分新能源并网成本较高，新能源电价还高于市场水平，这给农村地区新能源的推广带来了难度。生物质发电早在农村地区推广，但由于生物质燃料非常分散，收集和运输成本居高不下，生物质发电成本不降反升，在没有政府补贴的情况下，生物质发电很难实现自身盈利，导致企业和社会资本投资生物质发电项目积极性不高，现有项目的运行效率也有待提升。2019年底，全国沼气发电累计装机容量只有790兆瓦，年上网电量29.8亿千瓦时，而2018年德国沼气发电装机容量约为5000兆瓦，发电量约为330亿千瓦时，占总发电量比重的5.09%，而中国沼气发电装机容量只有德国的15.8%。

（二）新能源建设资金不足，维护成本高

农村新能源建设需要大量的资金支持，对于原本就经济薄弱的村集体和村民很难负担起建设和投资费用，光靠政府补贴，也不足以支撑项目的长期运营和管理。新能源项目往往重视前期投资建设，而忽视后期维护管理，一旦工程运行过程中出现故障，维修不及时，就会产生项目停滞现象，给用户的使用带来不便。以光伏项目为例，项目在建设中遇到主要问题是资金不足，由村集体和村民集资建设光伏电站基本很难，尤其是经济薄弱村。另外，建设中，单户报装、布局分散、分别并网不仅附属配套设施投资增大，而且维护成本也很高，一些农村老房屋顶承载能力低，存在安全隐患。如何解决资金难题，引入社会资本进入农村新能源领域，是突破瓶颈的重要途径。

（三）农村新能源技术力量还需加强

农村新能源建设发展潜力巨大，但任务相当艰巨。目前，在农村新能源建设过程中，出现的主要矛盾是农村新能源技术力量的不足，主要表现在推广部门没有充足的技术人员进行指导，经费难以保障，群众对新能源应用技术掌握不足等，使农村新能源难以充分发挥作用[3]。农村新能源的目标是建立安全、可靠、稳定的能源体系，光电上网、风电上网还需要解决电网调峰、储能和跨季节能源调配的问题。同时，新能源项目的建设、管理和维护过程中，科技人员承担着很大的工作量，当前，从事新能源建设的专业人士不多，技术水平也有待提高，对农村新能源的普及和推广带来了难度。

（四）农户对新能源建设积极性不高

当前，农村新能源建设增加了清洁能源的使用，大大减少了农作物秸秆的燃烧量，降低了空气污染，改善了农民的生活质量，但是在实际落实过程中，由于建设、使用和维护成本较高，农户对新能源建设的积极性并不高。2017年，我国北方农村地区开始启动冬季清洁取暖试点工作，这项举措取得了一定成效，但“煤改电”和“煤改气”还存在成本高、补贴量大等问题。虽然我国农村已经实现电气化，但在当前，如果北方农村冬季将电和天然气作为炊事和供暖的主体能源，很多农民是不具备经济条件的，天然气供给也存在问题。农村新能源建设中，对于涉及投入资金较多的项目，很多农户持有谨慎和观望态度，一旦政府补贴不能持续跟进，资金出现断裂，新能源项目就会搁浅。要改变农户这种被动接受的状态，农村能源转型还是要走一条市场化、产业化道路，让农户真正受益，积极、主动地接受新能源项目。

四、加快农村新能源建设的路径选择

（一）社会资本推动农村新能源建设

农村新能源建设要以市场化为主导，因地制宜，积极探索农村新能源建设的不同模式，推动新能源的快速、健康发展。当前，大力发展农村新能源市场，需要积极引导企业、社会资本、村集体、农户等多方参与，积极培育储能、隔墙售电、综合能源服务等新兴市场主体。推动国有企业和民营企业进入农村新能源市场，发挥其资金和技术优势，积极开展“新能源+现代农业”“新能源+现代林业”“新能源+现代牧业”等各种形式，加快农村能源转型，助力乡村振兴。引导社会资本有序进入农村新能源市场，将有潜力、有前景的农村新能源项目推向全社会，吸收社会富余资金，加快农村新能源建设步伐。鼓励村集体和农户以屋顶租赁、闲置土地租赁等方式入股，参与新能源项目开发，增加集体和个人收入。通过企业、社会资本、村集体和农户等各方面力量共同推动农村新能源建设，不仅可以降低新能源建设中存在的风险，同时也减轻了农户经济负担，后期还能让农户持续享受收益，是当前值得推广的一种方式。

（二）零碳村发挥农村新能源示范作用

零碳村，是基于农村地区可再生资源开发利用，采用先进的节能和储能技术以及综合能源一体化管理方式，将“生态宜居”和“绿色发展”完美结合的现代农村发展方式。零碳村大力推进光伏、风电、生物质能等清洁能源的应用，充分扩大新能源的使用范围，开发分布式光储电站、风电场、智慧路灯、光伏休闲栈道和电动汽车充电站等绿色公共服务设施，通过就地储存、就地消纳、余电上网，促进终端能源综合利用，推进乡村绿色能源低碳供给。零碳村的建设，一方面可以将最新的能源科技应用于农村建设，另一方面可以将好的管理模式和经验推广到更多农村地区。2015年，我国最大的光伏村在浙江龙观乡建成，光伏电站并网发电，项目由宁波光年太阳能科技开发有限公司设计建造，光伏村形成了示范效应，短短几年，又建成了大路光伏村、龙谷光伏村等，在龙溪公路两侧形成了一条光伏经济带，“光伏村之乡”成为龙观的新名片，推动了乡村新能源建设和美好乡村的发展[4]。

（三）技术创新推广农村新能源应用

农村新能源发展中，一些核心技术难题还需不断攻克。目前，新能源建设中主要的技术难题是储能技术和并网技术等。采用光伏和风力发电容易受天气状况影响，如何将富余的电力储存起来，是目前新能源需要突破的技术难题。农村地区用电负荷稀疏，采用集中电力输配方式投资高、效率低，而依赖自身资源，采用分布式发电模式可以提高能源利用效率。同时，加强农村新能源人才培养和队伍建设也势在必行，人才培养是一项长期的系统工程，鼓励农村开展各种形式的新能源宣传和技术服务活动。新能源在建设和运维过程中常会出现各种技术故障，要建立完善的后期管护体系，使新能源项目从设计、施工、使用、管理、维修各个环节建立整体有效的服务网络，完善新能源项目的质量，达到专业化、标准化的水平。

（四）绿色金融助推农村能源转型

在“双碳”目标和全面推进乡村振兴战略背景下，农村能源转型正迎来重大历史机遇，绿色金融成为助推农村能源低碳转型的有效方法。在农村新能源建设过程中，传统能源改造、新能源开发利用等项目均需要大量的资金投入，通过绿色金融投资，农村能源使用可以更方便，成本更低，并帮助农民在能源转型过程中实现创收。目前，我国农村地区的绿色金融投资和实践活动还处于起步阶段，面临建设投入大、服务成本高、投资回收期长等不确定因素。因此，要更好发挥绿色金融对农村能源转型的推动作用，可以鼓励金融机构因地制宜，针对农村当地情况创新绿色金融产品，开发多种绿色金融服务，实现生态效益和经济效益的有效结合。2022年，绿色金融先行者兴业银行与正泰安能联合，共同推出“光伏贷”，兴业银行为电站建设提供融资支持，用户申请贷款建设电站并与正泰安能签约，正泰安能为用户提供25年运维服务，用户以并网售电收入作为主要的还款来源，绿色金融为农村新能源保驾护航。

（五）智慧能源提高农村新能源综合利用能力

随着大数据、云计算的智能时代到来，加快推动智慧能源与美丽乡村的深度有机结合，是推动乡村振新、构建农村清洁能源绿色生态体系的重要举措。智慧能源是通过互联网、云计算等方式将各种新能源有效结合，以动态和精准的方式管理能源的生产和消费。智慧能源提供农村清洁能源一体化解决方案，形成多种能源之间的互联互通、协调发展，大大提高农村新能源的利用效率。2020年12月，安徽小岗村美丽乡村综合智慧能源项目开工，项目由国家电投安徽分公司投资建设，依托小岗村太阳能、地热、水源、秸秆等现有资源，以农村能源转型和数字化发展为驱动力，打造“生态小岗”和“智慧小岗”，成为美丽乡村新标杆。项目包括光伏发电、地源热泵等生态能源项目，以及光伏车棚、充电桩、智慧路灯等智慧设施项目，通过综合智慧能源管控与服务平台实现一体化智能管理。项目建成后，小岗村可以完全实现清洁能源生产和消费，真正达成“零碳”目标。