“双碳”目标下乡村电气化建设的探索与实践

周启平 尚书 郭俊凯 杨德胜

（安徽继远软件有限公司，安徽合肥 230088）

0.引言

2018—2020年，中共中央、国务院先后5次发文，全面推进乡村振兴[1]。2021年2月，中央一号文件《中共中央、国务院关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》发布。在我国开局“十四五”、开启全面建设社会主义现代化国家新征程之际，这份文件的发布起到了全面推进乡村振兴的总动员的重要作用。2021年4月，为深入贯彻《中共中央国务院关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》精神，全面落实国家电网有限公司党组助力乡村振兴决策部署，公司乡村振兴工作领导小组印发了《关于做好2021年巩固拓展脱贫攻坚成果助力乡村振兴工作的通知》（以下简称《通知》），《通知》不仅明确了2021年巩固拓展脱贫攻坚成果助力乡村振兴的工作目标，还明确了巩固拓展脱贫攻坚成果、增强农村电网供电保障能力、提升农村供电服务水平、推动农村清洁用能等4方面16项重点工作。

2020年9月，中国在联合国大会上提出了“双碳”目标，即二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。2020年12月，中国在气候雄心峰会上进一步提出实现“双碳”目标的有关举措。“双碳”目标的提出不仅为中国绿色低碳转型指明了前进方向，也为推进全球气候治理注入了新动能。据有关统计，能源燃烧占我国全部二氧化碳排放的88%左右，而电力行业排放又占能源行业排放的41%[2]。

1.总体思路

为进一步加快乡村电气化建设，本文通过建设智慧农业管理平台、App和监控中心等手段，实现分布式光伏、绿色出行、共享充电、源网荷储、电气化智慧大棚、智慧水肥一体化、电制冷保鲜仓储、农产品深加工、电气化烘干、智慧路灯、共享电表、垃圾转运站用电设备改造、智能化污水处理等场景的数据接入、监测分析、能效控制，提供智慧化服务，打造乡村共赢能源化生态圈[3]。

通过对多场景的电力物联数据全景感知，叠加数字化用电属性，推动乡村农业生产、人居环境全面实现电气化、自动化、数字化、绿色化。该平台对各类设备运行情况和能耗情况实时监控、故障告警实时推送，将乡村电气化和多能互联的运行集中管控。

2.实现路径

本文以安徽省界首市泉阳镇的乡村电气化建设为案例进行说明，通过以电气化实现各环节信息采集、以互联网实现集中管理，全面掌握泉阳镇各细分系统的负荷数据情况，达成创能与耗能的有机平衡，助推清洁高效、多元互补、统筹发展的现代农村能源互联管理模式。充分发挥智慧农业管理平台的多维赋能作用，挖掘能源数据价值，持续拓展提升能源增值服务能力，实现能源价值服务“高质效”，构建泉阳镇能源生态体系，打造政府、社会、企业共建共赢的能源生态圈，形成能源供需良性互循环。

2.1 农业生产电气化

对农业大棚进行电气化改造，在每个农业大棚中合理选址并部署环境感知物联设备，即温湿度传感器、防风卷膜控制器、遮阳帘控制器、空气源热泵控制器、补光机传感器、放风机控制器、喷淋机传感器等各类设备，并对其进行电气化改造，实时监测和采集环境温湿度、光照强度、土壤湿度、二氧化碳浓度等环境参量，并通过边缘物联代理装置上传至智慧农业管理平台。平台可实时监测环境数据信息，通过设计开发环境参量变更—配用电告警控制—环境平衡动态控制的流程闭环的数据应用功能，实现大棚的智慧管理。

2.2 农村生活电气化

为推动乡村绿色出行，保障新能源汽车产业又好又快发展，早日实现碳达峰碳中和目标，通过在乡镇安装电动汽车充电桩，让电动车主轻松享受便捷充电服务。解决充电难问题，享受便捷充电服务，提高居民幸福生活指数。引导和培育电动汽车消费，促进新能源发展。

在乡镇建设整合视频监控、5G微基站、环境监测、安全警报等多种功能合一的5G智慧路灯杆，可以有效控制能源消耗，大幅节省电力资源，提升公共照明管理水平，降低维护和管理成本并利用计算等信息处理技术对海量感知信息进行处理和分析，对包括民生、环境、公共安全等在内的各种需求做出智能化响应和智能化决策支持，提升居民生活智能化水平[4]。

电动自行车出行在乡镇极为普遍，但在小区、农贸市场、双创园、医院等人口聚集区域存在充电难及充电安全性问题，针对乡镇居民出行特点，在乡镇建设电动自行车公共充电点，解决“飞线”充电存在的安全隐患，满足乡镇居民电动自行车出行的充电需求。

为妥善解决乡镇周边农田排灌、红白喜事等因用电不便、季节性用水需求大而导致的私搭乱接线现象，在乡镇周边农田和居民集中区安装共享电表装置，用户利用手机客户端扫描电能表条形码，预付一定费用后即可用电，实现了一块“共享电表”覆盖一片区域，供多家农户抽水使用。

2.3 乡村产业电气化

为积极助力美丽乡村建设，及时掌握美丽乡村项目用电需求，提前做好供电保障，服务乡村基础设施建设，配合村庄美化环境创新机制建设，开展垃圾转运站用电设备改造，推进“群众收集、公司收运、公司处理”的垃圾收集体系建设，有力改善村庄环境。

对乡镇污水处理厂的污水实施全电气化处理并建设智能化监控系统，通过对PLC、仪表、变频器等设备数据的采集，以实现对污水提升泵电机、闸门、鼓风机等设备的控制与管理[5]。进一步改善乡村人居环境面貌，解决乡村生态环境，提升乡村的生活质量。同时，增强乡村居民环保意识，引导乡村居民改变以往不好的生活习惯，减少污水排放。

2.4 农村清洁能源多元化

坚持集约高效、绿色低碳发展模式，优化产业结构和能源结构，推进“双碳”行动，积极支持分布式新能源发展，在乡镇园区屋顶光伏发电项目建设。利用园区屋顶建设光伏电站，无需另外占地，节约土地资源，同时为整个园区企业提供清洁能源，延缓电网投资建设、降低电能线路损耗，具有良好的节能减排效益。通过上述举措，达到以下目的：（1）助力企业实现节能减排，分布式光伏作为绿色清洁能源，有助企业减少二氧化碳排放；（2）提高资源利用率，利用厂房减少光伏，不占用土地资源，同时将闲置厂房资源加以利用；（3）节约电费开支，企业使用光伏电能减少公共电网电能使用量；（4）提升用电稳定性，分布式光伏作为配电网补充，在用电高峰期可起到消峰作用。

2.5 乡村电气化数字展厅

为宣传乡村电气化数字转型理念，发挥乡村电气化示范引领作用，提高乡村电气化发展水平，开设“乡村电气化数字展厅”体验区。通过采用多源信息融合、三维动态实景、实体及虚拟交互等展示形式，全景展现乡村电气化成效及建设成果，主要包括大屏视频展示、展板、实物展示、模拟演示及乡村电气化场景现场直播展示等，进一步提升传统的营业厅产生全新的附加值，有效提升客户体验，让用户了解乡村电气化益处，提高对乡村电气化建设的认知度。

3.结论

本文通过以乡村电气化为农业生产提供支撑，加快推动农业生产现代化；以乡村电气化为农村产业创造动力，推动培育乡村特色品牌；以乡村电气化为农村生活创造条件，推动乡村绿色发展；以乡村电气化为改善农民生活品质，助力脱贫攻坚为愿景，发挥敢为人先的发展精神。结合乡镇特色发展结构，致力于打造以“农村电网现代化”“农业生产电气化”“农村生活电气化”“乡村产业电气化”“农村清洁能源多元化”“乡村电气化数字展厅”为目标的示范项目。