农村能源互联网发展建设方向和建议
2021-12-28崔恒星
周 达,黄 茜,崔恒星
(国网江苏省电力有限公司,江苏 南京210019)
就农村能源互联网[1-2]的发展来看,其发展历程可从3 方面进行总结与梳理:能源互联网概念孕育及提出阶段、农村能源互联网规划与实施阶段以及农村能源互联网试点与推进阶段。
能源互联网概念孕育及提出阶段:《第三次工业革命》一书中,最早提出了能源互联网的愿景,从5 个方面阐述了能源互联网的内涵,但并未形成能源互联网明确而严格的定义[3]。能源互联网的概念提出后,经过近十年的发展,已经形成较为完善的体系。
农村能源互联网规划与实施阶段:国家电网有限公司曾在2016年会议中提出推动国家统一电网建设,加快建成中国能源互联网。同时,国家电网有限公司在2019年度工作会议上再度指示,支持能源互联网企业发展,加快建设具有全球竞争力的能源互联网企业是今后工作的重要发展方向之一[4]。
农村能源互联网试点与推进阶段:《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》明确了能源互联网建设目标:2016—2018年,着力推进能源互联网试点示范工作,建成一批不同类型、不同规模的试点示范项目。2019—2025年,着力推进能源互联网多元化、规模化发展,初步建成能源互联网产业体系,形成较为完备的技术及标准体系并推动实现国际化。
国家电网有限公司积极推进农村互联网试点工作,2018 年7 月兰考获批全国首个农村能源革命试点建设示范县,国网河南省电力公司聚焦国家电网战略落地,深入推进兰考农村能源互联网建设[5]。2020年,国家电网以能源互联网赋能乡村振兴,国网河南电力在兰考县积极建设“互联网+”农村特色用能示范点。
1 推动农村能源互联网发展的方向
一是能源储存能力提升。农村地区的电力供应相较于城市存在一定的不足,但农村如今的能源结构逐步完善,发电的形式多样,同时发电量实现了较大的提升,而在农村依然存在电力供应不足的情况,农村地区的停电时间相较于城市地区来说较长。推动能源互联网的建设就要求农村地区的能源互联网建设能够满足农村的电力供应,推动储能技术发展,将农村能源转换的能量储存起来,改变农村传统电能利用的模式。建设储能设施,满足农村地区在大电网调峰和紧急事故备用的用电需求;实现农村地区丰富的风电、光伏等可再生能源充分利用,配备高效储能装置,确保农村发电并网系统的安全稳定,满足农村地区生产与生活的用电。通过将农村地区分布是能源进行结合、储存利用,缩短农村停电时间,使得农村地区的用电能与城镇用电水平相平衡。
二是能源利用效率极大提升,电力转换更加灵活。在农村能源互联网的架构下,电力转换的关键点不再单纯地依靠变电站或者变压器,而是通过研发能量转换技术,实现能量的灵活合理的流动,兼以该技术的经济性,可以实现能源分配的优化,实现以较低的成本满足能量供应需求的目标,达到各种形式的能源(包括可再生能源)的消纳、提高能源利用效率和设备利用率的目的。同时,由于电力转换形式的改变,电力转换的灵活性得到了增强,能够更加快速敏捷的实现能源的分配,消除了变电站或者变压器电力转换的迟钝性。
三是能源传输设备水平大大提升。农村能源互联网的构建对能源传输设备的水平要求较高,农村能源互联网的设备融合了各项先进技术、专业技术研发。只有应用高水平的能源传输设备才能保证能源互联网能够有效地运行与实施,实现能源数据的利用价值,满足能源远距离、高功率、低消耗的传输和调配,完成多地区上传能源,进行全网优化分配,不同地区的用能调配的要求。将农村原有的低层次、老旧设备更替为智能化、水平高的先进装备,例如能源高效传输装置、低损耗转换装置、高效能源路由装置等,大大提升了农村电网的设备水平,提高农村电网的可靠性。
2 农村能源互联网发展建设建议
2.1 进一步推进农村能源互联网试点建设
国家电网从2018年开始进行农村能源互联网试点建设,当前已经取得了一定的成效。进一步推进农村能源互联网建设,需要持续开展试点建设工作,将试点成功范例进行推广。在国家电网的经营范围内形成以点带线,以线带面的农村互联网发展模式,走“点线面”的推广路径。
就发展的区域特性来讲,结合东、中、西部农村电网的发展情况开展试点工作。在东部省市地区,东部城市电气化水平较高,农村相较于中、西部电气化水平也较高;东部地区的农村可以依靠强有力的电气化基础搭建能源互联网,促进与城镇能源的互联互通。在中部省市地区,农村的电气化水平次之,但中部地区是实现东西部互动的关键所在,中部地区可以依靠其地理优势,率先在重要的交通枢纽地区,人口集中地区,例如河南,铺开农村互联网的试点建设。西部地区电气化水平现对落后,但西部是国家重点电气化改革扶持的区域,西部地区应把握好发展机遇,进行农村能源互联网建设,与东、中部地区缩小发展差距。
总体来说,农村互联网的建设需要从“点线面”铺开,需要“东中西”协同发展,这样才能实现农村互联网建设的全面覆盖性,全民共享性。
2.2 整合农村能源,进行农村能源互联网特性建设
首先,农村的能源形式目前多种多样,各地区的能源结构存在一定的差异性。例如在河北,北部地区的农村有丰富的风能、光伏资源,借助风能、光伏资源的开发可有效提升农村的用电水平,同时在风、光资源开发的基础上,可以实现农村地区经济的创收;同时这些能源的开发,可改变地区以往的能源结构,使得能源结构更加完善。
中部省市地区,例如国网河南省电力公司提出以国家电网有限公司战略目标为总领,紧抓机遇,推动“数字新基建”,在现有的成果上拓展能源互联网平台功能,实现在全省的范围内深化农村能源互联网建设,提供农村能源转型的“电力解决方案”,使“兰考模式”发挥示范带动、可复制、可推广的作用,为农村能源革命,持续发展,注入强劲动力。
虽然西部地区地处内陆,电气化水平相对落后,但是西部地区能源较为丰富,新能源的发展也在逐步推进,西部地区可依靠其得天独厚的资源,抓住农村能源互联网建设的新机遇,实现西部农村地区能源电力的跨越式发展,探寻适应西部农村“底子薄、前景广”的能源互联网建设模式。
总体来说,农村互联网的建设既要实现全面覆盖,全民共享,同时也要针对不同地区的地域特色进行特性规划,符合农村能源结构特征,走“强调特性”,实现差异化,建立品牌农村能源互联网的建设道路。
2.3 加强地区间合作与资源共享,促进经验交流
我国农村分布范围广,不同地区的农村之间交流不足。同时,农村间能源、电力的发展程度不同,部分地区已经依靠自身的特色发展实现了“先富”,也有不少农村地区还处于相对闭塞的情况下,这就要求农村能源互联网发展建设要从“先富”地区出发,并带动“后发”农村进行规划建设,推广发展的模式,分享成功的经验。
加强地区间合作与资源共享,促进经验交流要做到:一是推广“结对帮扶”,已实现农村能源互联网成功试点的地区应与周边村落形成帮扶结对,努力解决好因各地经济发展水平差异带来的各地农村发展不平衡问题;二是人才资源共享,农村能源互联网成功试点区域的相关人才骨干可选派到结对农村地区进行经验分享,提供人才支撑;同时还可对帮扶地区的相关工作人员进行业务培训,以提高他们的业务水平,为其提供一批具有能源互联网建设的人才队伍;三是进行物质装备支援。政府以及“先富”农村地区可安排一定的经费和物质,支援结对帮扶农村,帮助其进行相关基础设施建设,帮助解决物质装备等方面的困难和问题,为其能源互联网的建设提供基础支撑。
最后,以能源互联网赋能乡村振兴,惠及贫困户、增加地方税收、拉动就业、带动脱贫,需要群策群力做好农村能源互联网试点建设,“点线面”铺开,“东中西”协同,整合农村能源,走“强调特性”的差异化品牌农村能源互联网的建设道路,加强地区间合作与资源共享,促进经验交流,发挥帮扶带动性,促进农村能源互联网的长足发展。
3 农村能源互联网发展目标
实现农村电网智能化。农村能源互联网的建设,可实现农村地区能源的精准安排、生产,科学地管理、传输,自动合理地分配资源,提高农村能源互联的高度智能化。利用先进的信息通信技术,配以高质量、高水平的设备打造能源互联平台,必定能够实现农村、城镇的互联互通,能够把农村的电网智能化纳入到城镇电网智能化的进程当中,赋予电网更多的数据采集、综合分析决策功能,提升电网基础设施的智能化水平,满足更广泛范围内的能源消费者、能源生产者连接,提高能源利用经济性、高效性及合理性,实现电网运行状态的全面细微感知,控制电网稳定可靠运行。
实现农村能源结构的优化,节能减排。在进行农村能源互联网建设的进程中,推广沼气、秸秆利用、小水电、风能等可再生能源技术,有益于构建清洁、经济的农村能源体系,促进农村节能减排、绿色能源的发展,有效地实现人畜粪便、农作物秸秆、生活垃圾和污水的综合治理及转化利用。
缩小城乡差距,实现城乡能源互联互通。农村能源互联网建设的进程中,必定是涵盖城镇、农村范围的能源互联网,这一举措使得农村与城镇的能源互联网纳入到同一体系中,实现了能源的畅通流动,满足的农村地区人民的多种所样用电需求,能够促进农村地区继续扩大生产,实现产业结构的转换,更多地创造经济财富。推进实现城乡能源共享、互联互通,逐步建立健全覆盖农村、普惠共享、城乡一体的能源互联网,让农民和城市居民一样享受能源服务的红利,才能使全体公民走上全面小康的社会主义康庄大道。
实现农村经济发展,助力农村脱贫。农村能源互联网发展使得农村电力基础设施实现了完善。针对地处山区的农村,电力基础设施建设基础薄弱,构建农村能源互联网可实现农村配电网的进一步改造升级,依靠可靠的电力供应保障村民生活和促进村经济发展。借助农村能源互联网的建设契机,发展产业扶贫项目,进一步解放农村的生产力,为农村后续可持续发展打下了良好基础。
4 结束语
本文就农村能源互联网的发展、方向进行归纳与分析,提出了“点线面”铺开、“东中西”协同,区域特性化,互联互通的农村能源互联网发展模式。同时,讨论了农村能源互联网的发展目标,充分强调了农村能源互联网的迫切性与关键性。在当前的发展形势下,需调动社会各界力量,创建农村能源互联网示范区,实现能源技术、信息技术以及互联网商业模式的深度融合,为农民创收,为农村发展注入能量与活力。