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第一財經(jīng) 2024-04-16 20:39:33 聽新聞
作者:林伯強 責編:任紹敏
2024年一號文件的主題是學習“千萬工程”經(jīng)驗,積極推進鄉(xiāng)村全面振興。加強農(nóng)村電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是實現(xiàn)農(nóng)村現(xiàn)代化、全面推進鄉(xiāng)村振興的重要基礎(chǔ)保障。
目前,中國農(nóng)村電網(wǎng)在建設(shè)標準、供電能力、供電可靠性、電能質(zhì)量等方面與城市電網(wǎng)相比還存在較大差距。因此,亟須加快推進農(nóng)村電力基礎(chǔ)設(shè)施提質(zhì)升級,以滿足新時代農(nóng)村發(fā)展日益增長的能源需求。
智能微電網(wǎng)通過融合分布式可再生能源及輔助儲能和電力電子技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)高效協(xié)調(diào)的發(fā)用電一體化,不僅可以大幅提升農(nóng)村電氣服務(wù)質(zhì)量,也將有效促進分布式可再生能源的規(guī)?;_發(fā)應(yīng)用。然而,智能微電網(wǎng)作為一個技術(shù)與管理相對復雜的系統(tǒng),其建設(shè)運營難度和經(jīng)濟成本較高,市場激勵機制和政策環(huán)境亦有待進一步完善。
如何在技術(shù)、商業(yè)模式、政策支持等多個層面形成良性生態(tài),促進我國農(nóng)村智能微電網(wǎng)的規(guī)?;l(fā)展和應(yīng)用,成為亟待研究的重要課題。本文旨在系統(tǒng)分析農(nóng)村智能微電網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)實需求、面臨的技術(shù)經(jīng)濟挑戰(zhàn)以及應(yīng)對策略選擇,為我國農(nóng)村智能微電網(wǎng)建設(shè)和相關(guān)政策制定提供科學依據(jù)和決策參考。
農(nóng)村智能微電網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)實需求
1.發(fā)展農(nóng)村智能微電網(wǎng)是緩解農(nóng)村地區(qū)電力供需矛盾、補齊農(nóng)村電網(wǎng)發(fā)展短板的關(guān)鍵抓手。
近年來,農(nóng)村地區(qū)耗電需求持續(xù)增長,而電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相對薄弱,電力供給能力與用電需求之間的矛盾日益突出。面對農(nóng)村用電量的快速增長,傳統(tǒng)農(nóng)村電網(wǎng)缺乏足夠的電源支撐,增容擴建跟不上電力需求增長速度,供電能力和供電質(zhì)量捉襟見肘。2021年,農(nóng)村地區(qū)用戶的平均停電頻率為3.45次/戶,是城市地區(qū)用戶的2.78倍。農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)標準較低,線路架設(shè)、設(shè)備安裝廣泛存在不規(guī)范不合理的問題,設(shè)備老舊問題普遍存在,嚴重威脅著供電安全性和可靠性。
面對上述挑戰(zhàn),發(fā)展智能微電網(wǎng)打開了緩解農(nóng)村電力供需矛盾、補齊農(nóng)村電網(wǎng)短板的新路徑。一方面,智能微電網(wǎng)可以充分利用分布式可再生能源發(fā)電,構(gòu)建符合農(nóng)村特點的多種綜合能源互補的電力供給模式,很大程度上滿足農(nóng)村地區(qū)快速增長的電力需求。另一方面,智能微電網(wǎng)具有自我恢復能力,可以實現(xiàn)電力自主控制和自給自足,大幅提高供電可靠性和安全性。
2.發(fā)展智能微電網(wǎng)是支撐農(nóng)村可再生能源開發(fā)、促進分布式可再生能源就近消納的重要途徑。
從資源稟賦角度看,中國農(nóng)村地域遼闊,太陽能、風能等可再生資源豐富。然而長期以來,這些資源卻未得到有效利用,關(guān)鍵制約在于分布式農(nóng)村可再生電站受自然條件和技術(shù)限制較多,發(fā)電量時斷時續(xù),波動性強,不適宜通過簡單并網(wǎng)實現(xiàn)規(guī)?;{。
發(fā)展智能微電網(wǎng)可以有效解決上述問題,打通農(nóng)村可再生能源規(guī)模化利用的“最后一公里”?;谙冗M的信息通信技術(shù)與多能互補協(xié)調(diào)控制技術(shù),智能微電網(wǎng)可以實現(xiàn)對農(nóng)村各類分布式可再生能源發(fā)電電源的高效集成管理,提升發(fā)電可靠性和電網(wǎng)適應(yīng)性,強化對本地負荷的消納與調(diào)節(jié)功能,為農(nóng)村可再生能源規(guī)?;_發(fā)利用提供堅實的技術(shù)支撐。
同時,智能微電網(wǎng)還能統(tǒng)籌不同業(yè)主的農(nóng)村分布式可再生電站,實行就地優(yōu)先消納與按需電網(wǎng)互動,提高可再生電力在時間和空間維度的配比關(guān)系,克服分布式發(fā)電與消納匹配難題,促進閑置可再生資源的充分開發(fā)。
3.發(fā)展智能微電網(wǎng)是實現(xiàn)農(nóng)村能源消費優(yōu)化升級、推動農(nóng)村地區(qū)綠色低碳發(fā)展的重要舉措。
從經(jīng)濟效益角度看,智能微電網(wǎng)依托本地可再生能源發(fā)電,可以為農(nóng)村提供低成本的綠色電力。通過對各類分布式可再生能源發(fā)電的高效集成利用,智能微電網(wǎng)可以減少對外購電的依賴,有效降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活的用能支出。同時,農(nóng)村居民可以通過向微電網(wǎng)反饋自產(chǎn)的過剩電力獲取收益,實現(xiàn)能源自給與經(jīng)濟效益雙豐收。
從提升農(nóng)村電氣化水平角度看,智能微電網(wǎng)可以為農(nóng)村提供安全可靠的電力保障,大幅提高農(nóng)村的電氣化程度,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供高質(zhì)量電力服務(wù),使農(nóng)業(yè)機械化和信息化建設(shè)不再受到能源限制,同時也可以改善農(nóng)村居民的生活方式和生活質(zhì)量。
另外,智能微電網(wǎng)憑借其對可再生能源電力高比例消納的技術(shù)優(yōu)勢,可以最大限度減少農(nóng)村地區(qū)對煤電等高污染、高排放的化石能源電力的依賴。因此,智能微電網(wǎng)的推廣能夠極大降低農(nóng)村能源體系的整體碳排放強度,加速推動農(nóng)村地區(qū)的綠色低碳轉(zhuǎn)型。
農(nóng)村智能微電網(wǎng)發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)
一是電力體制改革和配套政策不健全,當前政策難以有效推動智能微電網(wǎng)在農(nóng)村地區(qū)的規(guī)?;瘧?yīng)用與良性發(fā)展。
首先,農(nóng)村電力供給長期壟斷經(jīng)營,改革推進緩慢,配電網(wǎng)市場準入壁壘高,不利于智能微電網(wǎng)的市場化運作。農(nóng)村地區(qū)電網(wǎng)企業(yè)與智能微電網(wǎng)運營主體之間存在明顯的利益博弈,也制約了農(nóng)村智能微電網(wǎng)項目落地。
其次,智能微電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)標準和業(yè)務(wù)規(guī)范仍然缺乏,無法有效規(guī)范智能微電網(wǎng)市場秩序。農(nóng)村智能微電網(wǎng)的技術(shù)要求、業(yè)務(wù)模式、運營主體資質(zhì)認證、電力交易規(guī)則等關(guān)鍵節(jié)點均缺乏統(tǒng)一和權(quán)威的標準規(guī)范,這增加了農(nóng)村智能微電網(wǎng)的建設(shè)運營難度,制約了產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展?,F(xiàn)行的配套政策與法規(guī)體系尚不完善,如缺乏明確的電價補貼與收購政策,缺乏對智能微電網(wǎng)運營主體的激勵機制與監(jiān)管框架。
二是農(nóng)村智能微電網(wǎng)在環(huán)境適應(yīng)性、設(shè)備集成、能源存儲、精細化監(jiān)控等層面面臨著一些突出的技術(shù)難題。實現(xiàn)分布式可再生能源技術(shù)、儲能技術(shù)、載波通信技術(shù)、先進測控技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)在復雜農(nóng)村環(huán)境中的高可靠性、高適用性應(yīng)用,構(gòu)建切實可行的技術(shù)保障體系,是推進農(nóng)村智能微電網(wǎng)建設(shè)的技術(shù)基石。
在發(fā)電側(cè),光伏發(fā)電、風力發(fā)電等間歇性可再生能源電力接入面臨的主要技術(shù)難題在于其輸出隨機性強、波動范圍大,這將給智能微電網(wǎng)的波動容量帶來嚴峻考驗。尤其在極端天氣條件下,可再生能源發(fā)電量猛增或驟降的情況并不罕見,如果不能建立完善的波動容量平滑運行機制,很容易導致微電網(wǎng)跳閘或崩潰。此外,成本高昂的儲能系統(tǒng)也面臨壽命較短的技術(shù)性問題,長期在嚴苛的戶外環(huán)境中運行,設(shè)備衰減損耗程度不容小覷。
在輸配電側(cè),農(nóng)村地域遼闊,通信質(zhì)量較差地區(qū)較多,使系統(tǒng)監(jiān)測和遙控難度攀升。農(nóng)村負荷分散變化大,預測準確性較低,對系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度提出更高的技術(shù)要求。
三是農(nóng)村智能微電網(wǎng)建設(shè)面臨著突出的融資難題,尚未形成明確穩(wěn)定的項目投資回報模式。
一方面,農(nóng)村智能微電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要大量前期投入,包括分布式電源、儲能系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及負荷等多個環(huán)節(jié),這給項目融資提出了巨大挑戰(zhàn)。目前,智能微電網(wǎng)仍以試點和示范工程為主,大部分項目依靠政府補貼支持?,F(xiàn)階段,很難依靠社會資本自發(fā)承擔高昂的建設(shè)成本。
另一方面,智能微電網(wǎng)在運行模式與盈利模式上存在諸多問題,如計量計費體系不完善,電價補貼政策不明確,運營成本與運行利潤難以準確預測等。農(nóng)村分散和單個用戶用電量有限的特點,決定了現(xiàn)行的電價機制和補貼政策還難以使投資方獲得合理穩(wěn)定回報。簡言之,沒有成熟的商業(yè)運營模式去匹配農(nóng)村用戶的分散性和支付能力約束,農(nóng)村智能微電網(wǎng)的市場化程度將受到重大制約。
推進農(nóng)村智能微電網(wǎng)發(fā)展的政策建議
通過財稅激勵和政策扶持,大力支持智能微電網(wǎng)關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新應(yīng)用。
第一,在體制機制上,通過完善投資機制、拓寬盈利模式、創(chuàng)新融資渠道、簡化準入許可等舉措,增強農(nóng)村智能微電網(wǎng)的投資價值和可持續(xù)發(fā)展能力。
一是明確農(nóng)村智能微電網(wǎng)全生命周期的電價政策與補貼收購機制,使社會資本能獲得合理投資回報。鼓勵電網(wǎng)企業(yè)與農(nóng)村智能微電網(wǎng)運營方簽訂長期購售電協(xié)議,約定符合成本的上網(wǎng)電價,并提供一定的補貼,保障投資方的收益。同時,監(jiān)管部門要制定科學合理的電價政策體系,包括上網(wǎng)電價、用戶用電價格,建立農(nóng)村智能微電網(wǎng)運營的閉環(huán)機制。
二是大力發(fā)展“光伏+農(nóng)業(yè)”“微電網(wǎng)+扶貧”等多元化運營模式,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增收、光伏發(fā)電收益、智能微電網(wǎng)運營收入等多渠道增收,拓寬農(nóng)村智能微電網(wǎng)的盈利空間,逐步走向商業(yè)化可持續(xù)運營。
三是健全農(nóng)村智能微電網(wǎng)的監(jiān)管體系與風險管理機制。避免監(jiān)管缺失和監(jiān)管過度,要明確監(jiān)管邊界、監(jiān)管方式和監(jiān)管內(nèi)容,形成與農(nóng)村智能微電網(wǎng)商業(yè)運營相適應(yīng)的監(jiān)管規(guī)則,建立政府引導、運營主體自律、用戶參與的監(jiān)管合作機制。
第二,在制度政策上,加快制定切實可行、適應(yīng)農(nóng)村特點的智能微電網(wǎng)技術(shù)規(guī)范標準并出臺配套的政策法規(guī),為農(nóng)村地區(qū)智能微電網(wǎng)的規(guī)?;瘧?yīng)用提供制度保障。
一是加快制定農(nóng)村智能微電網(wǎng)在技術(shù)、業(yè)務(wù)、交易、監(jiān)管等方面的技術(shù)標準和業(yè)務(wù)規(guī)范,消除政策空白點,明確智能微電網(wǎng)參與主體的權(quán)利義務(wù)和責任,規(guī)范市場秩序。
二是完善農(nóng)村智能微電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)管和數(shù)據(jù)安全保護制度,并建立健全應(yīng)急預案和故障處置機制,降低政策與法律風險。
三是創(chuàng)新農(nóng)村智能微電網(wǎng)項目的融資模式,發(fā)揮政府、銀行、電網(wǎng)企業(yè)的協(xié)同作用,共同承擔建設(shè)投資和前期風險。
四是簡化農(nóng)村智能微電網(wǎng)的準入許可和交易結(jié)算模式,降低參與主體的運營成本,提高農(nóng)村智能微電網(wǎng)項目的投資吸引力。
第三,在技術(shù)研發(fā)上,設(shè)置專項基金用于智能微電網(wǎng)關(guān)鍵核心技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新,重點支持智能微電網(wǎng)的適應(yīng)性分析和優(yōu)化、智能化調(diào)度、儲能與可再生能源的深度融合等前沿技術(shù),使之更好地適應(yīng)農(nóng)村復雜環(huán)境和應(yīng)用需求。組織開展適用于農(nóng)村復雜電力環(huán)境的各類智能微電網(wǎng)先進技術(shù)的示范與驗證,不斷提高系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性。
第四,在應(yīng)用示范上,加大對農(nóng)村智能微電網(wǎng)建設(shè)運維的成本補貼以及對先進示范工程的資金支持力度,鼓勵企業(yè)加大在儲能裝置、先進通信設(shè)備等配套技術(shù)上的研發(fā)和規(guī)模化應(yīng)用,提高農(nóng)村智能微電網(wǎng)的技術(shù)經(jīng)濟可行性。此外,加強農(nóng)村負荷數(shù)據(jù)采集與分析應(yīng)用,提高負荷預測與系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的智能化水平。通過技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用示范雙輪驅(qū)動,逐步解決農(nóng)村智能微電網(wǎng)建設(shè)過程中面臨的關(guān)鍵技術(shù)難題,推動我國農(nóng)村地區(qū)智能微電網(wǎng)的規(guī)?;l(fā)展。
(作者系廈門大學中國能源政策研究院院長)
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加大農(nóng)業(yè)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施中長期信貸投放,加大對農(nóng)業(yè)重大科研項目和領(lǐng)軍企業(yè)的支持力度。
全面推進鄉(xiāng)村振興是現(xiàn)階段“三農(nóng)”工作的重心