疫情常態化下農村發展新業態及新能源的應用

李玉霞

（酒泉職業技術學院，甘肅 酒泉 735000）

1 疫情常態化下農村經濟格局的變化及鄉村振興新業態

中國有廣大的農村戰略縱深，有著強大的農耕文明，有大量的耕地，大量的初級農產品，好山好水、好空氣、好風光，農村是穩定器也是蓄水池，農村經濟有韌勁、也有后勁，本次疫情促使我們眼睛向內、關注根本。

疫情中，我們也感受到了百業維艱，經濟發展面臨著諸多難點、痛點和堵點，包括資金、市場、人員、供應鏈等方面的問題，但疫情也使得農村經濟格局發生變化，農民工進城找活困難，收入下降，失業率增大，疫情促使我們開始反思過去，農村更加安全，人們有糧吃，家庭團聚，兼顧老幼，生活安心。

疫情促使人們覺醒，人口開始逆城市化流動，人們開始回流到鄉村生活、創業、就業，這將極大地改變人們的生活方式，改變鄉村的面貌，更會改變中國的產業格局、人口格局、公共服務格局。大家一直看好有能力的年輕人在農村的發展機遇，去帶動農村真正實現鄉村振興。

當農產品供不應求的時候，價格勢必上漲，靠打工掙錢來維持城市生活的開支堅持不了多久，之前農民進城是因為打工掙錢比在農村種地收入高，但隨著農民在種植、養殖業等方面收入增加，尤其疫情以來，豬肉、羊肉、牛肉價格的上漲，農業收入高于城里收入，促使人們返鄉創業的動力進一步加大，已出現返鄉苗頭，去種植經濟作物，去搞畜牧養殖，以滿足社會基礎物質需求，尤其在國家提倡雙循環的大環境下，糧食安全、食品安全被更加重視，在疫情常態化下，隨著農村治理體系的不斷完善和治理能力的不斷提高，鄉村振興發展潛力巨大。

2020 年，中國進入了鄉村振興時代。疫情對于農村發展來說，不是剎車，而是換擋，鄉村振興蓬勃發展的基本面沒有變，社會對鄉村生產的優質農副產品、低密度生態化的生活方式需求量的增加沒有變，甚至在疫情期間，鄉村振興產業模式被激活，一些和鄉村相關的新業態得到很好的發展[1]，這些新業態主要表現在以下幾個方面：通過農產電商平臺有效地解決農產品滯銷的問題，發展冷庫和冷鏈物流設施，讓瓜果與蔬菜等優質農產品分期上市，小區業主團購農產品，鄉村孩子上起了網課，農民通過互聯網醫療平臺進行網上義診，人們到鄉村去旅游體驗、養生養老、生活就業。

在這個自媒體大爆發的時代，一些農民驚喜地發現手機原來這么好用，農民用上了智能手機，開通了微信、抖音、快手、淘寶等賬號，在手機上獲取農業科普知識、農業新發明、新技術、新機械，如小型玉米收割機、洋芋種植機、藥材收獲機等，所以，疫情對鄉村產業來說不是停滯和倒退，而是換擋，未來的農村是一個集“生態農業、生態加工、物流交易、特色產業、文旅康養”于一體的田園綜合體。

2 新能源在農村發展中的應用

能源是經濟發展和日常生活的重要基礎，隨著社會發展,能源危機日趨顯現，當前,我國傳統農村能源利用率低,穩定性差。如何充分利用農村資源、改善農村能源結構、轉變農業增長方式、提高農民生活質量具有重大現實意義。

農村新能源行業包括太陽能熱利用、沼氣、生物質能轉換、小型離網太陽能光伏發電、小型風力發電、節能煤爐、炕、灶等，通過整合這些技術產品可為廣大農村提供可持續應用的高品位清潔能源[2]。

農村能源供給結構與城市有一定差別,由于風力資源各地差異較大，沼氣工業化水平低，本文主要看好太陽能資源的開發。農村空間巨大，太陽能是一種可再生能源，是由太陽內部氫原子發生氫氦聚變釋放出的巨大核能，主要表現是太陽光線，陽光普照大地，沒有地域的限制，太陽能資源豐富，無需運輸，可直接利用，是最清潔的能源。同時，隨著太陽能應用技術的發展,成本逐年下降,其清潔、高效、豐富等特點在農村具有廣闊的發展前景，如太陽能供熱、太陽能燈具、太陽能發電、風光互補無線監控系統等。

2.1 新舊能源組合供熱

農村遠離城市，沒有天然氣供暖和發電廠熱水供暖，也沒有集中供熱站。城里人熱水洗漱很方便，但大部分農村還未實現，取暖都成問題，何談有富余的熱水洗澡。

我國西北地區冬季長達5 個月，目前農村取暖主要靠燒煤和火炕，輔助的有電熱毯、電熱器、空調等，成套成熟的太陽能供暖系統缺少，筆者提出并建立了“太陽能+火爐+火炕”的分時組合式高效供暖技術,使得常規能源消耗大大減少,極大地提升了室內溫度。

此處介紹的是一種民用太陽能供暖系統,包括太陽能真空集熱器、保溫水箱、地暖循環系統、過水熱、自控系統和輔熱系統，太陽能真空集熱器由若干根并列的太陽能集熱管構成,集熱器的上下分別設有出水口和進水口,集熱管數量和保溫水箱體積依據供暖面積大小確定，熱水循環系統包括地暖盤管、散熱片、循環泵、分水器和閥門等,真空管太陽能集熱器、保溫水箱、熱水循環系統、自控系統和輔熱系統通過管路連接形成密閉循環流體通路,向室內供暖和熱水，系統配置如圖1 所示。

圖1 新舊能源組合供熱系統

2.1.1 工作機理

上水：冬季白天太陽升起時，閥C 打開，上水泵工作，太陽能集熱器中上水，待頂部水箱水位達80%時，閥C 關閉，上水泵停止工作。

自然加熱：水在集熱器中受太陽輻射加熱，溫度慢慢上升，集熱器中熱水上浮，冷水下沉，促使水在集熱器和頂端水箱中自然流動，水溫不斷上升。

集熱器循環供熱：待頂部水箱水溫上到80℃時，閥A 開啟，閥B 關閉，此時整個系統進入外循環，在循環泵的帶動下，熱水的循環走向為集熱器—頂部水箱—保溫水箱—循環泵—過水熱—地暖循環系統—集熱器。待保溫水箱水溫上到70℃時，可以往保溫水箱中補水，使得保溫水箱的水量達到80%，同時循環泵轉為低速工作，頂部水箱是通過溢流口出水的，所以，正常工作期間頂部水箱水位保持在80%。

輔助系統供熱：在太陽落山以后或陰雪天氣時，閥A 關閉，閥B 開啟，此時整個系統進入內循環，在循環泵的帶動下，熱水的循環過程為火爐的換熱器—火炕的吸熱器—保溫水箱—循環泵—過水熱—地暖循環系統—火爐的換熱器；在保溫水箱水溫低于18℃時，置于保溫水箱內部的電熱器將工作，直到水溫在30℃時停止加熱；在閥A 關閉，閥B開啟的同時，閥C 打開，太陽能集熱器和頂部水箱開始卸水，在重力作用下熱水自流到保溫水箱，目的是在夜間放空集熱管和頂部水箱中的水，以防凍管，值得注意的是頂部水箱體積約為保溫水箱的10%，防止保溫水箱溢流。

這套系統在以上兩種系統間自控切換，也可手動切換，實現了能源的綜合利用，保證了室內溫度的相對穩定。

2.1.2 成本預算

該系統通過對不同的取暖方式進行整合，充分利用太陽能真空集熱技術先收集熱能，再儲存熱能,在自動控制系統下為房屋供暖和生活用熱水，優勢明顯，成本為1.3 萬元/戶（以100 m2供暖面積計算），一次投入相當于過去5 年的取暖成本，本系統供暖質量高，可用10～15 年，長遠成本低于傳統供熱成本，年可節約1 t 標準煤，見表1。

表1 按照房屋室內面積100 m2 的預算價格（數量：個，單價：元）

2.2 夏季太陽能熱水供應系統

夏季日照時間長，太陽能資源更加豐富，冬季供暖系統可通過閥門轉化，直接可為夏季提供熱水，熱水的走向為自來水—集熱器—頂部水箱—保溫水箱—循環泵—花灑、洗菜池、洗漱臺，所以，一套系統冬夏季均可用，熱水完全富裕，極大地解決了農村洗澡、洗漱、洗碗、無熱水的困境，與冬季供暖系統的區別是夏季熱水直接應用，無需循環加熱，系統如圖2 所示。

圖2 夏季太陽能熱水供應系統

2.3 農村家用太陽能離網供電系統

隨著一次能源的消耗，其貯量日益下降，價格必然上漲，而太陽能發電隨著技術的發展，成本會逐步降低，太陽能光伏發電是一種利用光生伏特效應原理將光能轉化成電能的發電技術，它具有無污染、無噪音、“用之不盡，取之不竭”等特點，是目前新能源發電中的一種重要形式。家庭太陽能發電系統可滿足日常照明、電視、冰箱、手機等電器用電，能在寒冷、高溫、潮濕環境運行自如，備受青睞，即便是在國家電網不穩或斷網的情況下，家用太陽能發電系統可供電小功率電器，也不會影響到正常生活。

農村家用太陽能離網供電系統主要應用于家用電器，具有投資小、建設快、占地面積小，靈活性大等特點。由太陽能電池板、太陽能控制器、蓄電組，逆變器（輸出交流220 V）組成。太陽能電池板是太陽能發電系統中的核心部分，其作用是將太陽的光能轉化為電能后，輸出直流電存入蓄電池中，太陽能控制器具有防過充、過放、電子短路、過載保護、反接保護等功能，控制器用數字LED 顯示，操作簡單，目前，一套家用太陽能離網供電系統一般用四年就可回本。

2.4 智慧管控型太陽能燈具

智慧管控型太陽能燈具是照明行業中的一種節能產品，不僅采用光伏電池供電，而且還采用LED 光源，價格在100～1000 元之間由于安裝拆卸簡單，電路連接后直接可用，也可隨身攜帶，也可放在田間地頭，照亮農民夜間工作。因為，太陽能系列產品不需要發電場地，也不用長期的管理，不產生電費，節約能源，不受供電影響，不用開溝埋線，不消耗常規電能，不污染環境等特點，這讓農村百姓容易接受，在農村得到廣泛的應用，這種智慧型燈具可用于鄉村道路、庭院照明，草坪照明、地窖、窯洞、冷庫等，它是在白天有陽光的時候，光伏組件吸收光能轉化成電能，通過控制器向蓄電池充電，到了天黑自動亮燈，蓄電池通過控制器向LED 燈供電，如圖3-4 所示。

圖3 太陽能路燈

圖4 太陽能庭院照明

2.5 便攜式太陽能戶外電源

便攜式太陽能戶外電源系統包括太陽能充電模塊、充電管理模塊、儲電池組、電池電量輸出保護模塊、聲光報警模塊、插座模塊、汽車啟動線接線柱、逆變器、220 V 輸出接口、單片機、USB 接口組、電源指示燈、顯示模塊以及12 V 輸出接口，它可用于自駕游、野營、爬山、探險、無人機續航、戶外電腦辦公、智能手機、相機、電飯煲、電磁爐、照明，還可用于臨時施工用電，如小型水泵、小型電焊機、電鉆、角磨機等，非常適用于沒有電網供電的山區、草原，也可用于汽車應急啟動，戶外團體緊急集合以及個人聲光求救，如圖5 所示。

圖5 便攜式太陽能戶外電源

2.6 太陽能電動車

太陽能電動車是在保持電動車現有配置和車輛結構的基礎上，加裝了2～4 m2的太陽能光伏電池組件，白天，將太陽能轉化成電能對車進行供電，在晚間或陰雨天，可以利用家用交流電進行充電，在很大程度上降低了電動車的使用成本，可有效地補充電動車行駛途中的電量，增強電動車行駛、爬坡的動力，增加續航里程達50%以上，太陽能電動車可以實現一邊行駛、一邊充電，使用壽命可達12 年左右，太陽能電動車最大優勢是環保、節能、安全、經濟，批量生產成本在人民幣5 000～6 000 元，如圖6 所示。

圖6 太陽能電動車

2.7 風光互補無線智能監控系統

風光互補無線智能監控（如圖7 所示），系統主要應用于在山區，電網布置不便，取電困難的地方。風光互補無線智能監控系統具備4G 遠程監控、雙向語音、移動追蹤、聲光警戒、錄像回放等功能，可實現在農田、養殖、種植場所、主要道路、圍墻等地點進行實時全天候視頻監控，設備運行自動控制，具有移動靈活、經濟、實用、可靠、安全等諸多優點，單套系統的價格在200～2 000 元，可加強對田間的管控，人們可在有網絡的任何地方通過手機實時了解到地里的情況，處理突發事件，也可根據錄像回放進行追蹤分析。

圖7 風光互補無線智能監控

風光互補無線智能監控系統主要由發電系統、無線視頻傳輸系統、視頻監控系統三個子系統組成。由太陽能組件、風力發電機、蓄電池、智能充放電控制器、4G/5G 無線網絡、攝像機等組成。其工作原理是太陽能電池組件將太陽的光能轉化為電能,風力發電機進行互補配合，白天,太陽能光伏組件通過控制器給視頻監控部件供電,同時將多余的能量儲存在儲能系統中，當到夜間、陰天等日照條件不好的情況下,轉由儲能系統給視頻監控供電。