推進農村能源革命正當時
發布時間：2020/04/10 作者： 來源：中國能源報 訪問次數：
清潔取暖所暴露的問題，正是農村用能矛盾的現實縮影。農村清潔取暖改造絕不僅僅為解決采暖、去煤和治理霧霾問題，而是關乎農村未來長遠發展，乃至中國能源革命的第一步。可以說，清潔取暖是中國能源革命的前奏。
“ 為什麼在農村推行清潔取暖工程？以現有改造為基礎，是否這樣持續走下去？農村能源系統也要按照目前的城市方式發展嗎？”
近日舉行的第16屆清華大學建築節能周公開論壇上，中國工程院院士江億抛出上述問題，引發行業思考。多位與會者一緻認為，對于農村而言，清潔取暖改造可減少污染、改善民生，但同時，也暴露出農村用能差異大、需求多、基礎差，以及對新生事物接受程度較低等現實問題，亟待尋求真正切合農村實際的用能方案。
在江億看來，清潔取暖工程隻是農村能源革命的前奏。要從根本上解決農村用能矛盾、優化農村能源結構，需建立以可再生能源為基礎的農村新能源系統，并将此作為我國能源革命的“先鋒”。
“清潔取暖是中國能源革命的前奏”
自2017年全面實施以來，清潔取暖工程已走過三個采暖季。中期評估結果顯示，北方地區冬季清潔取暖率已達到50.7%，較2016年提高12.5個百分點，高于規劃提出的50%目标；替代散燒煤約1億噸，相比規劃設定的7400萬噸，同樣遠超預期。
然而，在各項指标基本達到階段性目标值的同時，農村地區卻相對落後。電力規劃設計總院高級工程師趙文瑛表示，按照2019年目标，城市城區、縣城和城鄉結合部、農村地區的清潔取暖率各為90%、70%、40%，實際達标率分别為96%、75%、43%。農村地區的完成比例遠低于前兩部分，且相較2021年清潔取暖率60%的終極目标，現階段仍有較大差距。
“由于推進力度、速度不同，西北、東北地區的清潔取暖率甚至不足10%，背後暴露出種種現實難題。”趙文瑛認為，在取得成績的同時，農村清潔取暖工作尚存在農民用不起或舍不得用，運行成本較高、沒有補貼易返煤，以及對後期運維管理的關注度不夠，可能導緻前期工作失效等短闆。
上述情況并非個例。多地負責農村工作的相關人員告訴記者，由于人口基數大、面積廣、分布散，農村不同地區的房屋結構、經濟承受力、資源條件等方面差異較大，導緻農村采暖需求多、要求不一。加之經濟水平相對落後，基礎設施建設水平較低，大部分農村對新生事物接受度較低，如何尋求真正适宜的改造路線成為多地面臨的共同難題。
對此，江億進一步指出，清潔取暖暴露的問題，正是農村用能矛盾的現實縮影。“農村清潔取暖改造絕不僅僅為解決采暖、去煤和治理霧霾問題，而是關乎農村未來長遠發展，乃至中國能源革命的第一步。可以說，清潔取暖是中國能源革命的前奏。”
建立以可再生能源為基礎的
農村新能源系統
以清潔取暖為前奏，農村需要什麼樣的“革命”？中國工程院院士倪維鬥認為，其目标是建立适合中國農村特點且适應農村未來發展，包含能源生産、輸送及轉化利用的能源體系，以實現農村能源的清潔、高效、低碳、可持續發展。
“能源革命的目标之一，是從目前高耗能、高排放的能源消費系統盡快過渡到低耗能、低排放，以及為此所需要的理念、管理和技術等一系列根本變革。結合農村特色，就是要建立以可再生能源為基礎的農村新能源系統。”倪維鬥表示，供給側使用可再生能源是關鍵，要約束消費側人均能耗和碳排放，良性體制是基本保障，技術整合及創新要跟上。
江億也稱，我國農村能源結構及用能方式正在發生變化，但究竟向何方發展，尚待進一步探讨。“農村能源系統要按照目前的城市發展方式繼續嗎？為徹底解決能源安全問題、大氣污染問題，滿足緩解氣候變化要求，未來低碳能源的特點之一，是從傳統化石能源轉為可再生能源。因此，農村地區也要建立自己的新能源系統。”
除了建設的必要性，江億認為，農村具備一定的條件與優勢。“可再生能源屬于低密度能源，依賴土地、空間等地理資源。随着可再生能源裝置成本的大幅降低，其主要成本逐步轉移到空間上來。換句話說，隻有具備充足的空間條件才具備發展可能。
空間從哪兒來？江億舉例，相比人口高密集的城市，農村擁有豐富的土地資源，農村建築及屋頂、零星空地等正是理想選擇。“測算顯示，農村地區有條件開發15億千瓦光伏、1億千瓦風電，承擔未來風電、光電裝機總量約40%的任務，年發電量達到1.5萬億千瓦時。這是目前農村用電量的2倍，足以解決建築、交通、農機等用電需求。”
生物質能可擔“重任”
結合農村實際，多位專家表示，生物質能可在農村新能源系統中擔當“重任”。
“生物質是目前唯一的零碳能源。農村在生産糧食的同時，也産生大量稭稈等生物質能源，合理利用既能改善生态環境，也可解決用能問題。”倪維鬥提出，在“新能源系統”的概念中，第一産業應從單純的糧食生産，盡快轉變為“糧食+能源”雙輸出模式。
江億算了一筆賬：折合農業稭稈、林業枝條、畜禽糞便等資源，生物質能的量可達8億噸标煤。通過壓縮成型固體燃料、規模化制生物燃氣等方式，加工後全過程的綜合能源效率，将由目前的10%-15%提至40%以上。“現階段，農村所用燃料折合約3億噸标煤/年，未來需求也不超過4億噸标煤。在滿足自用的基礎上，這些生物質能還可作為商品燃料進行輸出。”
與會專家還建議，充分利用建築及其他設施屋頂資源，安裝太陽能光伏電池；在不影響生産生活的情況下，利用零星空地發展風電；在一些有條件的山區，發展小水電補充當地電力需求。“能源革命的又一特征，是從集中采、輸、轉到分散生産、轉換、互通的轉變，由源和用之間的剛性連接轉為需求側響應的柔性連接。農村可再生能源恰與上述趨勢相一緻，以分布式能源系統為示範，從點到面、逐步發展，建立以可再生能源為基礎的農村新能源系統，也是能源革命在農村邁出的第一步。”江億稱。
倪維鬥還強調，能源系統建設和改造是一個長周期的慢過程，而農村能源結構正處于劇變之中，正值建立良性能源系統的大好時機。“由于新技術需要一個較長的研發、示範和推廣周期，我們不能過多寄希望于重大技術的突破。以人均能耗作為約束條件，把經濟增長、提高服務水平作為目标，關鍵是要重視理念和管理的變革。”
“ 為什麼在農村推行清潔取暖工程？以現有改造為基礎，是否這樣持續走下去？農村能源系統也要按照目前的城市方式發展嗎？”
近日舉行的第16屆清華大學建築節能周公開論壇上，中國工程院院士江億抛出上述問題，引發行業思考。多位與會者一緻認為，對于農村而言，清潔取暖改造可減少污染、改善民生，但同時，也暴露出農村用能差異大、需求多、基礎差，以及對新生事物接受程度較低等現實問題，亟待尋求真正切合農村實際的用能方案。
在江億看來，清潔取暖工程隻是農村能源革命的前奏。要從根本上解決農村用能矛盾、優化農村能源結構，需建立以可再生能源為基礎的農村新能源系統，并将此作為我國能源革命的“先鋒”。
“清潔取暖是中國能源革命的前奏”
自2017年全面實施以來，清潔取暖工程已走過三個采暖季。中期評估結果顯示，北方地區冬季清潔取暖率已達到50.7%，較2016年提高12.5個百分點，高于規劃提出的50%目标；替代散燒煤約1億噸，相比規劃設定的7400萬噸，同樣遠超預期。
然而，在各項指标基本達到階段性目标值的同時，農村地區卻相對落後。電力規劃設計總院高級工程師趙文瑛表示，按照2019年目标，城市城區、縣城和城鄉結合部、農村地區的清潔取暖率各為90%、70%、40%，實際達标率分别為96%、75%、43%。農村地區的完成比例遠低于前兩部分，且相較2021年清潔取暖率60%的終極目标，現階段仍有較大差距。
“由于推進力度、速度不同，西北、東北地區的清潔取暖率甚至不足10%，背後暴露出種種現實難題。”趙文瑛認為，在取得成績的同時，農村清潔取暖工作尚存在農民用不起或舍不得用，運行成本較高、沒有補貼易返煤，以及對後期運維管理的關注度不夠，可能導緻前期工作失效等短闆。
上述情況并非個例。多地負責農村工作的相關人員告訴記者，由于人口基數大、面積廣、分布散，農村不同地區的房屋結構、經濟承受力、資源條件等方面差異較大，導緻農村采暖需求多、要求不一。加之經濟水平相對落後，基礎設施建設水平較低，大部分農村對新生事物接受度較低，如何尋求真正适宜的改造路線成為多地面臨的共同難題。
對此，江億進一步指出，清潔取暖暴露的問題，正是農村用能矛盾的現實縮影。“農村清潔取暖改造絕不僅僅為解決采暖、去煤和治理霧霾問題，而是關乎農村未來長遠發展，乃至中國能源革命的第一步。可以說，清潔取暖是中國能源革命的前奏。”
建立以可再生能源為基礎的
農村新能源系統
以清潔取暖為前奏，農村需要什麼樣的“革命”？中國工程院院士倪維鬥認為，其目标是建立适合中國農村特點且适應農村未來發展，包含能源生産、輸送及轉化利用的能源體系，以實現農村能源的清潔、高效、低碳、可持續發展。
“能源革命的目标之一，是從目前高耗能、高排放的能源消費系統盡快過渡到低耗能、低排放，以及為此所需要的理念、管理和技術等一系列根本變革。結合農村特色，就是要建立以可再生能源為基礎的農村新能源系統。”倪維鬥表示，供給側使用可再生能源是關鍵，要約束消費側人均能耗和碳排放，良性體制是基本保障，技術整合及創新要跟上。
江億也稱，我國農村能源結構及用能方式正在發生變化，但究竟向何方發展，尚待進一步探讨。“農村能源系統要按照目前的城市發展方式繼續嗎？為徹底解決能源安全問題、大氣污染問題，滿足緩解氣候變化要求，未來低碳能源的特點之一，是從傳統化石能源轉為可再生能源。因此，農村地區也要建立自己的新能源系統。”
除了建設的必要性，江億認為，農村具備一定的條件與優勢。“可再生能源屬于低密度能源，依賴土地、空間等地理資源。随着可再生能源裝置成本的大幅降低，其主要成本逐步轉移到空間上來。換句話說，隻有具備充足的空間條件才具備發展可能。
空間從哪兒來？江億舉例，相比人口高密集的城市，農村擁有豐富的土地資源，農村建築及屋頂、零星空地等正是理想選擇。“測算顯示，農村地區有條件開發15億千瓦光伏、1億千瓦風電，承擔未來風電、光電裝機總量約40%的任務，年發電量達到1.5萬億千瓦時。這是目前農村用電量的2倍，足以解決建築、交通、農機等用電需求。”
生物質能可擔“重任”
結合農村實際，多位專家表示，生物質能可在農村新能源系統中擔當“重任”。
“生物質是目前唯一的零碳能源。農村在生産糧食的同時，也産生大量稭稈等生物質能源，合理利用既能改善生态環境，也可解決用能問題。”倪維鬥提出，在“新能源系統”的概念中，第一産業應從單純的糧食生産，盡快轉變為“糧食+能源”雙輸出模式。
江億算了一筆賬：折合農業稭稈、林業枝條、畜禽糞便等資源，生物質能的量可達8億噸标煤。通過壓縮成型固體燃料、規模化制生物燃氣等方式，加工後全過程的綜合能源效率，将由目前的10%-15%提至40%以上。“現階段，農村所用燃料折合約3億噸标煤/年，未來需求也不超過4億噸标煤。在滿足自用的基礎上，這些生物質能還可作為商品燃料進行輸出。”
與會專家還建議，充分利用建築及其他設施屋頂資源，安裝太陽能光伏電池；在不影響生産生活的情況下，利用零星空地發展風電；在一些有條件的山區，發展小水電補充當地電力需求。“能源革命的又一特征，是從集中采、輸、轉到分散生産、轉換、互通的轉變，由源和用之間的剛性連接轉為需求側響應的柔性連接。農村可再生能源恰與上述趨勢相一緻，以分布式能源系統為示範，從點到面、逐步發展，建立以可再生能源為基礎的農村新能源系統，也是能源革命在農村邁出的第一步。”江億稱。
倪維鬥還強調，能源系統建設和改造是一個長周期的慢過程，而農村能源結構正處于劇變之中，正值建立良性能源系統的大好時機。“由于新技術需要一個較長的研發、示範和推廣周期，我們不能過多寄希望于重大技術的突破。以人均能耗作為約束條件，把經濟增長、提高服務水平作為目标，關鍵是要重視理念和管理的變革。”