农村新能源系统：分布式革命第一步(2)

我国新能源发展很快，生物质能却相对滞后。生物质材料的能源化利用率不到20%，很多地方甚至还在焚烧消纳。目前能源化利用最多的是秸秆发电，然而由于采集半径大，导致采集运输成本高。更严重的是，把秸秆从农民手中拿走替代电厂燃烧的煤，农民失去秸秆就只好去烧煤，支持这种不合理交换的是生物质发电的高上网电价，而这种交换的结果只是用农户散煤燃烧方式替代了电厂的集中烧煤，加重了污染。

生物质材料源于农村，就应优先服务于农村。农村炊事和热水用能、北方冬季采暖用能是目前主要的农村建筑用燃料型能源，而加工后的生物质能源恰好可用于此。初步测算，产粮区农户、畜牧禽业农户、林业农户生产过程所获得的生物质能都可以满足其炊事和生活热水需要。北方地区农户冬季采暖一半以上的燃料也可以从自产的生物质材料中获得。

光电、风电大有可为

农村的非生产用能的其它部分应依靠电力。进入本世纪以来，风力发电、光伏发电装置的成本已下降至最初的几十分之一，如果不包括对应的土地或空间成本，风电、光电的发电成本已经低于煤电。

从近10年前开始，光伏就被作为扶贫方式，通过上网高价售电，补贴贫困户。农村未能普遍推广光伏电池，是受限于光伏元件的高成本和上网权。现在，光伏元件本身的成本已不是障碍，如果有低成本的安装方式，并且自用而不是上网，就有可能迅速发展。风电也早已成为偏远地区获得电力的方式。

目前，农村发展风、光电需要解决的问题是蓄电和微电网系统。如果每户LED照明和晚上家电需要功率为300瓦，每晚使用4小时，则每户只要有2千瓦时的蓄电池就可保证基本需求。车辆充电、其它家电和农机具都尽可能在白天光电充裕时使用，搭建分户的全直流系统，则每个农户蓄电和配电微网投资可以在1万元以内。加上光伏或小型风电，每户2万元即可解决基本问题。

目前农村电网扩容，各地的扩容标准是每户5到8千瓦，为实现这样的容量户均农网改造费都高于2万元。改造后为了实现“煤改电”，再把谷间电价降低到每千瓦时0.1元，完全依赖地方政府和电力部门的补贴。如果取消这样的补贴电价，同时把电网改造费用投向农村微网改造，就可在农村建成分布式电力系统。而大电网在现有基础上，承担辅助和补充的作用，仅承担农用电的20%~50%。这种“分布式、半自给”的电力模式，不就是我们希望的从集中转为分布式的未来电力系统模式吗？

农村能源系统可成为能源革命的先行

村级分布式光伏电站

能源革命的核心是由化石能源转为以可再生能源为主的低碳能源系统。如同化石能源系统依赖矿产资源，发展风电、光电和生物质能源依赖于土地空间资源。相比人口高密集的城市，我国农村拥有广大丰富的土地空间资源。农村建筑屋顶、农畜业设施表面，以及不能耕作的空地都可以安装太阳能光伏电池。在不影响生产和生活的条件下，也可以零星布局风力发电装置。一些山区还有发展小水电的条件。而作为农林畜牧业的副产品所产出的生物质材料，又是唯一的零碳燃料资源。能源产业是资源依赖型产业，而对低碳能源系统来说，农村恰恰可为可再生能源提供丰富的资源。

能源革命的又一特征是从集中的生产、运输和转换方式转变为分布式生产、产用同地。农村的可再生能源又正好符合这一特点。我们完全可以从农村的电力系统开始，探讨怎样实现基于可再生电力的分布式发电、分散式蓄电、就地用电新模式。农村用电负荷稀疏、集中的电力输配方式投资高、效率低。远距离输送天然气成本高、效率低、安全性差；继续使用燃煤会带来高污染、低效率，积攒的炉灰还会成为公害。采用新的分布式模式，依赖自身资源，建立起以可再生能源为基础的农村新能源系统，正好与农村的资源环境条件相符，又是未来能源发展的目标。为什么不可以在农村先行先试，迈出这一步呢？（作者系中国工程院院士）