江億院士:農(nóng)村新能源建設至少“一箭三雕”
農(nóng)村能源作為我國能源體系的重要組成部分,是農(nóng)村經(jīng)濟和社會發(fā)展的基石和保障,也是我國能源革命與低碳轉(zhuǎn)型的重要引擎和抓手。在加快構(gòu)建新型能源體系的進程中,如何充分利用和發(fā)揮農(nóng)村的資源優(yōu)勢來更好地支持我國能源革命和低碳轉(zhuǎn)型?如何在農(nóng)村開展新型能源供給系統(tǒng)革命的先行先試?如何解決農(nóng)村地區(qū)發(fā)展新能源的難點?近日,記者就以上問題專訪了中國工程院院士、清華大學教授江億。
問:您在“面向碳中和的農(nóng)村新型能源系統(tǒng)”論壇中提到,農(nóng)村新能源系統(tǒng)是我國能源革命的突破點。能否解釋下這個突破點的意義所在?
江億:我國能源革命的核心任務是建設零碳電力系統(tǒng)和零碳燃料產(chǎn)供銷體系。基于這個目標,在農(nóng)村發(fā)展新能源至少“一箭三雕”。
其一,農(nóng)村具有巨大的空間資源和生物質(zhì)材料資源,在未來的零碳能源系統(tǒng)中將從目前的能源消費者轉(zhuǎn)為能源的供給者,不僅能率先實現(xiàn)碳中和,還能為零碳能源系統(tǒng)作出突出貢獻。因此,農(nóng)村新型能源系統(tǒng)的建設將成為我國能源轉(zhuǎn)型的關鍵工作。
其二,農(nóng)村將在未來能源結(jié)構(gòu)體系中發(fā)揮關鍵作用。據(jù)測算,農(nóng)村目前年用電量不到3500億千瓦時,加上農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電也僅5000億千瓦時。也就是說,農(nóng)村的實際用電量僅為農(nóng)村未來屋頂光伏發(fā)電潛力的五分之一。因此,全面開發(fā)利用農(nóng)村屋頂資源做光伏發(fā)電,完全可以滿足農(nóng)村生活、生產(chǎn)和交通的全部用能,替代燃煤、燃油、燃氣和生物質(zhì),推動農(nóng)村的全面電氣化。農(nóng)林牧區(qū)將可徹底取消一切燃煤燃油和燃氣,也不再燃燒秸稈。同時,農(nóng)村全面電氣化后,即使用電量隨生活生產(chǎn)水平的提升會有所增加,但農(nóng)村地區(qū)仍可將富裕電力輸出到大電網(wǎng),支持國家能源系統(tǒng)。同時,農(nóng)村實現(xiàn)了全面電氣化后,“置換”出來的生物質(zhì)材料,就可以被加工成固體、液體或氣體形式的商品燃料,進入燃料市場。因此,未來的農(nóng)村不僅輸出糧食,同時也輸出寶貴的零碳電力和零碳燃料。
其三,可以把農(nóng)村看作是嘗試新型電力系統(tǒng)政策機制的絕佳實驗場所,對進一步實現(xiàn)全國范圍內(nèi)集中與分布相結(jié)合的新型電力系統(tǒng)建設可起到先行先試作用。以村為基礎的新型電力系統(tǒng)建設將使農(nóng)網(wǎng)以自上而下的供電配電網(wǎng)轉(zhuǎn)為分布式發(fā)電網(wǎng)。這種分布式發(fā)電網(wǎng)如何與地方電網(wǎng)連接,其管理經(jīng)營權限、上網(wǎng)售電規(guī)則、售電價格等目前仍是政策機制的空白區(qū)。只有通過對典型示范性村網(wǎng)進行實驗和深入研究,才能建立起既滿足電網(wǎng)安全要求,又支持售電上網(wǎng),且滿足農(nóng)村正常用電要求的新機制和新的經(jīng)營模式。而這種新模式的建立,對進一步發(fā)展城市的分布式電力系統(tǒng)和有源配電網(wǎng)也有重要參考意義。新型電力系統(tǒng)需要新的配套政策機制,而這些政策機制必須在實踐中不斷試錯、反復迭代,才能逐漸形成。農(nóng)村新型電力系統(tǒng)的建設是我們向零碳的新型電力系統(tǒng)邁出的第一步。
問:在農(nóng)村開展建筑節(jié)能改造,可以給農(nóng)村百姓帶來什么切身利益?
江億:為農(nóng)民形成新的經(jīng)濟收入,為消除城鄉(xiāng)差別找到新的途徑。設想未來土地集權化后的某種糧戶,通過出售糧食可實現(xiàn)年收入5萬元,通過全面回收糧食作物的秸桿,并利用光伏所發(fā)電力加工成生物質(zhì)燃料出售,可實現(xiàn)增收1.5萬~2萬元,如果再通過出售自家光伏剩余電量2萬千瓦時,再增收1萬元,則全年收入就可以由目前的5萬元增加到8萬~9萬元。這將顯著改善種糧戶的經(jīng)濟狀況,縮小城鄉(xiāng)差別。
問:從當前各地實踐來看,在農(nóng)村地區(qū)發(fā)展新能源,有什么難點?
江億:第一個實際問題是缺少金融機制,也就是建設資金從哪里來的問題。按照前期工程示范,農(nóng)村“光儲直柔”系統(tǒng)的戶均投資是6萬~10萬元。系統(tǒng)建成后,不僅能夠滿足農(nóng)房所有用電需求,還可以向外輸出大約1.5萬千瓦時的電用于償還初投資。公共部分的建設投資每百戶大概200萬~400萬元,針對300戶的一個自然村,需要1000萬元左右公共建設資金。在過去的十年,國家針對農(nóng)村能源問題出臺了大量的補貼政策。此外,還有農(nóng)村電費補貼、農(nóng)機具購買補貼、柴油補貼等。這些政策和資金覆蓋面都很好,但是通過不同渠道下?lián)埽瑳]有形成合力。如果將這些資金有效匯集起來,完全可以解改村網(wǎng)基礎設施投資問題。建成后會產(chǎn)生穩(wěn)定收益,可以為村集體、村民創(chuàng)收,從而形成正向循環(huán)。當然,還存在上網(wǎng)電價、消納“紅區(qū)”及標準化問題等。而農(nóng)村的新能源系統(tǒng)建設又與這一系列政策機制密切相關。