本世纪以来，农村能源消费模式发生了显著变化，主要能源从生物质能转变为了商品能。而商品能中又以电能增长尤为迅速，从2001年的每户400kWh增长到2018年的每户1700kWh。而且随着农民生活水平的进一步提高、家电数量和供冷暖需求量的进一步增加，农村商品能占比还会提升、电气化进程还会加速。然而，农村的能源转型不只局限于消费侧，其能源供给模式和与之相应的技术政策也应该彻底改变。
（来源：微信公众号“直流建筑联盟”ID：DC_building）
江亿院士于2020年6月10日-11日在山西芮城考察时说道，农村有着丰富的土地资源，是发展太阳能、风能、生物质能等多种可再生能源的重要基础；发挥农村地区的资源禀赋、发展农村可再生能源，对于优化城乡能源供给结构、改善农民居住生活水平、推动农村经济建设等诸多方面都有重要意义。
由此可见，农村是能源革命的重要领域，而且当前恰好处在经济发展和能源转型的关键时期，迫切地需要探索出一条适合中国农村的可持续发展路径。
图1 农村能源结构变化（《中国建筑节能年度发展研究报告》）
谈到农村的可再生能源，近年来发展最快、与农民生产生活最为密切的要数太阳能光伏。在光伏扶贫等政策推动下，农村光伏规模迅速发展，在生产绿色电力的同时也带动了农村地区的社会经济发展。以山西芮城县光伏领跑技术基地为例，其2016年6月获国家能源局批复，建设期限为2016年9月至2018年9月，是全国八个光伏领跑技术基地之一。项目总投资88亿元，总装机容量102万kW，占地约4万亩，涉及全县七个乡镇。光伏基地的建成带动了县域经济社会的发展：基地年产值12亿元，增加财政收入1.5亿元；项目建设流转土地租金及光伏板维护为沿山农民增加年收入1600万元；此外，项目建设还助推县城金融业发展和旅游业发展。
虽然近年退补对光伏发展产生了一定影响，但是长远来看发展潜力巨大，而这主要得益于光伏成本的迅速下降。根据《中国光伏产业发展路线图》，2018年地面光伏电站在1200等效利用小时数下的LCOE已经达到了0.46元，预计到2025年将会降到0.35元左右，逐渐具备与煤电竞争的能力。对于分布式光伏，由于节省了土地租赁等一系列投资维护费用，经济性更加优越，其2018年在1200等效利用小时数下的LCOE已经达到了0.4元，预计到2025年将会接近到0.3元。再考虑到分布式光伏所发电量可以优先就近使用，对电网降损和支撑有重要作用，势必在未来得到更加重视。
图3 光伏系统初投资（《中国光伏产业发展路线图》）
当然，农村能源结构的转型需要相应技术和政策的支撑，以解决分布式太阳能光伏就地高效利用、提升供电质量、清洁采暖调以及电力调峰等问题。“庄上村直流农宅”和“康养示范标杆园区”项目旨在探索农村能源利用新模式。
庄上村直流农宅示范项目。该项目是山西国臣建设中的“近零能耗直流建筑与文旅一体化”示范项目，计划一期完成70户农户的直流供配电系统改造，三期达到200户。对于用户配网，基于自主研发的核心技术（包括漏电保护、主动灭弧、无通讯自适应调控等），实现了屋顶光伏、户用储能、直流家电、电动汽车等设备的安全、高效、灵活接入。在小区域范围内，局部电网还将改造为直流微电网，各户农宅将通过能量路由器与直流微电网相连。微电网下所接入的农宅、路灯、集中式储能、集中式风光电场以及上级电网可以友好互动，实现可再生能源的充分利用和电力负荷的削峰填谷，解决农村电网增容和调峰等问题。
图5 示范小镇直流配电系统结构图
康养示范标杆园区项目。芮城县大河仙境健康城项目项目委托深圳市建筑科学研究院开展方案设计，将打造成医养结合、文旅融合、生态绿色、科技智慧的3.0版康养示范标杆园区，作为直流配电应用园区级示范。项目用地面积约140.96亩，地上建筑面积约18.8万，涵盖自理、介助、介护三类老人。借助南侧芮城中医院，打造全龄段医养结合园区，同时保障人身用电安全，是康养建筑针对老年群体的一个重要需求，也是本项目定位为直流供电示范项目的初衷。本项目将选择自持运营的部分公寓，作为直流公寓示范。打造一个本质安全、智能高效的园区。
可再生能源是农村地区的宝贵资源，如何充分挖掘可再生能源是农村能源转型的关键问题。发展农村可再生能源不仅需要技术创新，更要推动政策机制和商业模式的创新，使农民真正享受到可再生能源发展的红利。对农村能源系统发展的探索仍处于初始阶段，还有很长的道路要走，感谢您持续的关注与支持。
原标题：院士芮城行——农村能源新模式探索
