“雙碳”背景下鄉村電力綠色低碳轉型路徑

摘 要：以“雙碳”目標為背景，深入探討了我國鄉村電力綠色低碳轉型的現狀、挑戰、區域差異與路徑。通過對國內外相關研究的梳理，分析了鄉村電力綠色轉型的關鍵技術、政策和社會路徑，并提出了針對性的政策建議，旨在為推動我國鄉村電力綠色低碳轉型提供理論依據和實踐參考，助力實現鄉村振興和可持續發展。

關鍵詞：“雙碳”目標；鄉村電力；綠色低碳轉型

中圖分類號：X24；F426 文獻標志碼：A 文章編號：1674-7909（2024）13-150-5

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.13.034

0 引言

黨的二十大報告明確提出，完整、準確、全面貫徹新發展理念，積極穩妥推進碳達峰碳中和，為我國經濟社會發展指明了方向［1］。作為全球氣候治理的重要參與者，中國積極承擔起大國責任，提出力爭2030年前實現“碳達峰”、2060年前實現“碳中和”的目標［2］。在實現“雙碳”目標的過程中，能源轉型是關鍵一環，而鄉村電力作為我國能源體系的重要組成部分，其綠色低碳轉型更是重中之重。

近年來，國內外學者對“雙碳”目標下的能源轉型進行了深入研究，取得了豐碩成果。沈筱［3］在研究中分析了“雙碳”目標對能源體系的深遠影響，并提出了相應的政策建議。羅莎莎等［4］探討了不同地區、不同能源類型的低碳轉型路徑。許曉強等［5］深入研究了低碳技術的發展現狀與前景。然而，現有研究大多聚焦于城市和工業領域的能源轉型，對鄉村電力的綠色低碳轉型關注不夠。在我國廣袤的農村地區，由于基礎設施薄弱、經濟發展水平相對落后等因素，鄉村電力綠色低碳轉型面臨諸多挑戰。

此研究在全面分析我國鄉村電力綠色低碳轉型現狀的基礎上，分析鄉村電力綠色低碳轉型面臨的機遇和挑戰，提出因地制宜的推進策略。

1 鄉村電力綠色低碳轉型現狀

我國鄉村電力發展取得了顯著成就，但與城市相比仍存在較大差距。我國鄉村地區的能源結構、技術水平和政策環境都面臨獨特的挑戰和機遇。

1.1 能源結構分析

近年來，隨著國家對清潔能源發展的重視和支持，光伏、風電等清潔能源在鄉村地區的應用有所增加。然而，根據《中國農村清潔能源發展藍皮書（2023）》的數據，截至2022年底，全國能源消費總量為54.1億t標準煤，農村能源消費總量約6.49億t標準煤，我國農村煤炭、石油、天然氣、電力消費占比分別為21.8%、28.3%、0.5%、37.2%，農村地區非化石能源占能源消費總量的比例為12.8%［6］。這一數據表明，雖然清潔能源在鄉村地區的應用有所增長，但其占比仍然較低，大部分鄉村地區仍以煤炭、石油等化石能源為主。

1.2 技術水平分析

鄉村電網普遍存在建設標準低、設備老化、自動化程度低等問題，難以滿足現代化農業和農村生活對電力的需求。截至2022年底，我國農村電網自動化率僅為65%，遠低于城鎮電網的自動化率94.7%［7］。為了加快推進智能電網建設，業界應大力推廣智能電表、分布式電源、儲能設備等先進設備，同時加強對鄉村電網的數字化建設，建立統一的電網信息平臺，實現對電網數據的實時采集、分析和處理。

1.3 政策環境分析

近年來，我國政府高度重視農村電網改造升級，相繼出臺了一系列政策文件，為鄉村電力綠色低碳轉型提供了重要的政策保障。例如，國家發展改革委、國家能源局、國家鄉村振興局印發的《關于實施農村電網鞏固提升工程的指導意見》明確了農村電網改造升級的目標、任務和措施，為鄉村電力發展指明了方向。然而，在政策實施過程中，仍存在一些問題。例如，我國中西部一些地區政策落地效果不佳，資金分配不均衡，部門協調不夠，導致政策紅利未能充分釋放。

2 鄉村電力綠色低碳轉型面臨的挑戰與區域差異

2.1 鄉村電力綠色低碳轉型面臨的挑戰

鄉村電力綠色低碳轉型面臨諸多挑戰，主要體現在以下幾個方面。

2.1.1 資金短缺

鄉村電網改造升級需要大量的資金投入。農村集體經濟薄弱，農民收入水平較低，鄉村電網改造升級工程難以籌集足夠的資金，政府財政補貼難以完全覆蓋巨大的資金缺口。以廣西壯族自治區為例，2024年第一季度撥付地方農網還貸資金為3.2億元，專項補充當地農村電網建設及改造工程項目貸款還本付息資金缺口。

2.1.2 技術不成熟

目前，適用于鄉村地區的分布式能源系統、儲能系統等技術裝備仍處于發展階段，技術成本較高，可靠性有待提高。例如，在一些偏遠山區，地理環境復雜，無線通信信號不穩定，導致分布式能源系統的運行監控和維護困難。此外，鄉村電網的負荷特性復雜多變，現有儲能技術在應對負荷波動方面仍存在不足。

2.1.3 政策不完善

現有的政策體系尚不完善，缺乏針對性強、操作性強的政策措施，難以有效激勵和引導鄉村電力綠色低碳轉型。例如，在鼓勵分布式能源發展方面，缺乏明確的市場準入機制和補貼政策，導致相關企業對分布式能源項目的投資意愿不足。此外，政策的穩定性不足，導致企業和農戶在實施綠色電力項目時面臨政策風險。

2.1.4 基礎設施薄弱

許多鄉村地區的電網建設標準低、設備老化，難以滿足新能源接入和智能電網建設的需求。2021年，我國農村地區用戶的平均停電頻率為3.45次/戶，是我國城市地區用戶的2.78倍。電網線路老化嚴重，電壓波動較大，無法滿足新增用電設備的需要，導致新能源發電設備無法并網運行。

2.1.5 人才匱乏

鄉村地區缺乏專業的技術人才，難以推動綠色低碳技術的推廣應用。技術培訓和人才引進機制不健全，導致鄉村電力系統的管理和維護水平較低。

2.2 區域差異分析

經過調研發現，我國不同地區的鄉村電力發展水平存在較大差異。

2.2.1 東部地區

相對而言，我國東部地區鄉村電網建設水平較高，新能源發展較快，但仍存在一些問題，如電網結構不合理、新能源消納能力不足等。我國東部地區經濟發展水平較高，具備較好的技術和資金基礎，但需要進一步優化電網結構，提升新能源消納能力。

2.2.2 中部地區

我國中部地區鄉村電力發展水平處于中等水平，部分地區新能源發展較快，但整體上仍以傳統能源為主。我國中部地區在政策支持和技術應用方面有一定基礎，但需要加大對新能源項目的投資力度，提升整體發展水平。

2.2.3 西部地區

我國西部地區鄉村電力發展水平相對較低，電網覆蓋率不高，新能源開發利用潛力巨大，但由于地理環境惡劣、交通不便等因素，發展面臨諸多挑戰。我國西部地區需要加強基礎設施建設，改善交通條件，推動新能源項目的實施和應用。

3 “雙碳”目標下鄉村電力綠色低碳轉型路徑

3.1 技術路徑

3.1.1 新能源發電

目前，光伏發電和風電是最具潛力的鄉村新能源。我國鄉村地區光照充足、風能資源豐富，適合大規模開發利用。采用屋頂光伏、地面光伏、分布式風電等方式，可以有效提高鄉村地區的清潔能源比重。提高能源利用效率的措施包括以下幾個方面。

3.1.1.1 優化選址

根據當地光照和風能資源條件，選擇最優的安裝地點，最大限度地提高發電效率。具體來說，可以利用衛星數據和地理信息系統（GIS）技術進行選址分析，確保光伏和風電設備安裝在最具優勢的位置。

3.1.1.2 智能控制

采用智能控制系統，根據實時天氣和負荷情況，對光伏和風電設備進行智能調節，提高發電效率和系統穩定性。例如，利用物聯網（IoT）技術和大數據分析，實現對設備的遠程監控和動態調整，優化發電過程。

3.1.1.3 儲能聯動

將光伏發電和風電設備與儲能系統相結合，實現能量的存儲和釋放，提高新能源的利用率。儲能系統可以在電力需求低谷時儲存多余的電能，在高峰時段釋放，平衡供需，穩定電網運行。

此外，業界還可以探索利用其他形式的可再生能源，如生物質能和地熱能。生物質能利用農作物廢棄物和畜禽糞便等資源，通過生物質發電和沼氣發電，為鄉村提供清潔能源。地熱能則可以利用地下熱能資源，為鄉村提供穩定的電力和熱能供應。

3.1.2 儲能技術

儲能技術是解決新能源波動性、間歇性的關鍵。不同儲能技術的特點和適用場景如下。

3.1.2.1 鋰離子電池

鋰離子電池具有能量密度高、充放電效率高等優點，適合小型儲能系統。鋰離子電池在家庭和小型商業應用中表現出色，可以與分布式光伏系統結合，提供穩定的電力供應。具體來說，鋰離子電池可以安裝在家庭屋頂光伏系統中，儲存白天多余的電能，供夜間使用，從而提升能源自給率。

3.1.2.2 液流電池

液流電池具有壽命長、安全性高等優點，適合大規模儲能。液流電池可以在大型風電場和光伏電站中應用，提供長時間的能量存儲和釋放。例如，液流電池可以在風電場中儲存夜間風力發電的電能，在白天電力需求高峰時釋放，平衡電網負荷。

3.1.2.3 壓縮空氣儲能

壓縮空氣儲能成本較低，適合大規模儲能。壓縮空氣儲能系統可以利用地下洞穴或廢棄礦井儲存壓縮空氣，在需要時釋放，驅動發電機發電。

3.1.3 智能電網

智能電網是實現能源高效利用、提高電網可靠性、促進新能源發展的關鍵。智能電網在鄉村電網中的作用主要體現在以下幾個方面。

3.1.3.1 提高能源利用效率

開展實時監測和控制，可優化電網運行，降低線損。智能電網可以通過傳感器和自動化設備，實時監測電網運行狀態，及時發現和處理故障，減少電能損失。例如，利用智能傳感器和數據分析技術，可以實時監測電網的電壓、電流和功率，及時調整電網運行參數，優化電力傳輸和分配。

3.1.3.2 改善供電質量

應用電網自動故障診斷和快速恢復技術與裝備，可提高供電可靠性。智能電網可以通過自愈功能，在故障發生時自動隔離故障區域，恢復正常供電。例如，智能電網可以通過自動化設備和控制系統，在故障發生時迅速定位故障點，自動切換電源路徑，恢復供電，縮短停電時間。

3.1.3.3 促進新能源消納

智能電網可以通過需求側管理技術，根據實時電力需求和新能源發電情況，動態調整電力負荷，優化電力供應，促進新能源的消納。

3.1.4 電能替代

電能替代是指用電能替代其他一次能源，如用電采暖替代燃煤采暖。電能替代在鄉村的潛力主要體現在以下幾個方面。

3.1.4.1 改善環境質量

電能替代可減少污染物排放，改善農村生態環境。電能替代可以減少燃煤、燃油等化石能源的使用，降低二氧化碳和其他污染物的排放。例如，推廣電采暖設備，可以減少冬季取暖期間的煤炭使用量，降低空氣污染，改善農村居民的生活環境。

3.1.4.2 提高能源利用效率

電能的利用效率更高，可以降低能源消耗。因此，電能替代可以提高能源利用效率，減少能源浪費。例如，電動農業機械和電動交通工具的推廣，可以提高農業生產和交通運輸的效率，減少能源消耗。

3.1.4.3 促進經濟發展

電能替代可以促進電力消費，帶動電力設備制造、安裝和維護等相關產業的發展。例如，通過推廣電動農機和電動汽車，可以帶動相關產業的發展，增加就業機會，促進鄉村經濟發展。

3.2 政策路徑

3.2.1 完善政策體系

3.2.1.1 財政補貼

財政可對新能源發電、儲能、智能電網建設等項目給予補貼。政府應設立專項補貼資金，用于支持這些項目。具體措施包括設立專項補貼資金，明確補貼標準和申請流程，確保資金的高效使用；分階段提供補貼，根據項目的不同階段，提供建設初期和運營期間的補貼，確保項目的可持續性；建立補貼項目的績效考核機制，根據項目的實際效果和環保貢獻，動態調整補貼金額。

3.2.1.2 稅收優惠

政府可對開展新能源設備和技術研發等活動的企業給予稅收優惠。政府可以通過減免增值稅、所得稅優惠和研發費用加計扣除等措施，降低企業和個人的稅負，激勵其投資綠色電力項目。具體措施包括對新能源設備和技術研發項目減免增值稅，對從事新能源發電、儲能和智能電網建設的企業提供所得稅優惠，對企業在新能源技術研發方面的投入實行研發費用加計扣除政策。

3.2.1.3 碳交易

建立健全碳交易市場，可引導企業減少碳排放。政府應制定碳排放配額制度，明確各行業和企業的碳排放限額，推動企業通過市場機制實現碳減排目標。具體措施包括制定碳排放配額制度；建立全國統一的碳交易平臺，提供碳排放權的交易服務；建立健全碳交易市場的監管機制，確保碳交易的公平、公正和透明。

3.2.2 加大投入

政府應加大對農村電網改造升級的投入，可以通過發行綠色債券、設立專項資金等方式籌集資金。

3.2.2.1 發行綠色債券

政府可以通過發行綠色債券籌集資金，用于農村電網改造和新能源項目建設。具體措施包括制定綠色債券發行計劃，明確資金用途、發行規模和還款方式，擴大融資渠道，建立健全的綠色債券監管機制，確保資金專款專用。

3.2.2.2 設立專項基金

政府可以設立專項基金，專門用于支持農村電網改造和新能源項目建設。具體措施包括明確資金使用方向，優先用于農村電網改造、智能電網建設、新能源發電項目建設等關鍵領域，建立專項資金管理機制，明確資金申請、審批、使用和監督流程，鼓勵企業和個人捐贈資金，支持農村電網改造和新能源項目建設。

3.2.3 完善市場機制

3.2.3.1 建立配額交易制度

實行可再生能源配額制度，可推動新能源消納。具體措施包括制定可再生能源配額制度，明確各電力企業的可再生能源消納比例，建立可再生能源配額交易市場，允許電力企業通過市場交易方式完成配額任務，建立健全的配額監管機制，確保配額制度的公平、公正和透明。

3.2.3.2 完善補貼機制

完善改革補貼機制，可提高補貼效率。具體措施包括動態調整補貼政策，根據市場情況和技術進步，動態調整補貼政策，建立績效導向的補貼機制，根據項目的實際效果和環保貢獻，給予差異化的補貼，簡化補貼申請和審批流程，提高補貼發放的效率，確保補貼資金及時到位。

3.3 社會路徑

3.3.1 提升公眾認知

開展科普宣傳、參觀交流等活動，可以有效提高公眾對綠色電力的認知和接受度。具體措施包括以下幾個方面。

3.3.1.1 科普宣傳

利用電視、廣播、互聯網等媒體平臺，宣傳綠色電力的優勢和重要性，增強公眾的環保意識。制作科普視頻、動畫和宣傳冊，通俗易懂地介紹綠色電力的原理和應用。

3.3.1.2 教育培訓

在學校和社區開展綠色電力知識講座和培訓，培養青少年和社區居民的環保意識和技能。組織綠色電力主題的校園活動和社區講座，激發公眾對綠色電力的興趣和關注。

3.3.1.3 參觀交流

組織公眾參觀綠色電力項目示范點，了解綠色電力技術的應用和成效，增強公眾的參與感和認同感。安排參觀光伏電站、風電場和智能電網示范區，讓公眾親身體驗綠色電力的實際效果。

3.3.2 人才培養

加強對鄉村電工隊伍的培訓，可以有效提高其技術水平，培養一批懂技術、會管理的復合型人才。具體措施包括以下幾個方面。

3.3.2.1 職業培訓

職業技術學校與培訓機構合作，開展針對鄉村電工的職業技能培訓，可提高其操控和維護綠色電力設備的能力。

3.3.2.2 學歷教育

支持鄉村電工參加高等教育和繼續教育，可提升其理論知識和綜合素質。相關單位可設立獎學金和助學金，鼓勵鄉村電工繼續深造，提升其學歷水平。

3.3.2.3 技術交流

相關單位可組織鄉村電工參加技術交流和研討會，助其學習先進的綠色電力技術和管理經驗；邀請專家學者和行業領袖舉辦講座和培訓，分享最新的技術動態和實踐經驗。

3.3.3 多方參與

只有地方政府、企業、科研機構等多方參與，才能共同推進鄉村電力綠色低碳轉型發展。

3.3.3.1 政府引導

地方政府應制定和實施綠色電力發展規劃，提供政策支持和資金保障，推動鄉村電力綠色低碳轉型；設立專項工作組，協調各部門工作，確保政策落實。

3.3.3.2 企業參與

企業可投資綠色電力項目，為用戶提供技術支持和服務，推動綠色電力技術的應用和推廣。

3.3.3.3 科研支持

科研機構應加強對綠色電力技術的研發和創新，提供技術咨詢和培訓，支持鄉村電力綠色低碳轉型；可設立科研基金，支持綠色電力技術的研究和開發，推動技術進步和應用。

4 結論

通過對我國鄉村電力綠色低碳轉型的現狀、挑戰和路徑進行深入分析，得出以下主要結論。

4.1 嚴峻挑戰

我國鄉村電力綠色低碳轉型面臨資金短缺、技術不成熟、政策不完善和基礎設施薄弱等問題，特別是在經濟發展水平相對落后的農村地區，轉型困難更為突出。

4.2 多元化技術路徑

新能源發電、儲能技術、智能電網建設和電能替代是實現鄉村電力綠色低碳轉型的重要技術路徑。采取優化選址、智能控制和儲能聯動等措施，可以提高新能源的利用效率，增強鄉村電力系統的穩定性和可靠性。

4.3 政策支持是關鍵

建立完善的政策支持體系，加大財政投入，完善市場機制，是推動鄉村電力綠色低碳轉型的關鍵。采取財政補貼、稅收優惠和碳交易等政策措施，可以激勵企業和個人參與綠色電力項目建設，推動技術創新和應用。

4.4 社會參與很有必要

提升公眾意識，培養專業人才，鼓勵多方參與，是實現鄉村電力綠色低碳轉型的保障。采用科普宣傳、教育培訓和多方合作等方式，可以增強公眾對綠色電力的認知和接受度，促進社會各界共同參與轉型過程。

總之，鄉村電力綠色低碳轉型是一項系統工程，需要政府、企業、科研機構等社會各界的共同努力。通過技術創新、政策支持和社會參與，可以實現鄉村電力的綠色低碳轉型，為實現“雙碳”目標做出貢獻。未來，隨著技術的不斷進步和政策的不斷完善，鄉村電力綠色低碳轉型將迎來重大機遇。

參考文獻：

［1］李濤.積極穩妥推進碳達峰碳中和［EB/OL］.（2023-03-27）［2024-03-15］.http：//www.qstheory.cn/dukan/hqwg/2023-03/27/c_1129468117.htm.

［2］肖隆平.張永生：二十大對實現“雙碳”做了最新戰略部署［EB/OL］.（2022-10-16）［2024-03-15］.https：//m.bjnews.com.cn/detail/1665923466169981.html.

［3］沈筱.“雙碳”目標下煤炭行業綠色低碳轉型之路［J］.煤炭經濟研究，2023，43（5）：48-51.

［4］羅莎莎，郭經韜，蔡穎倩，等.面向碳中和的廣東省電源結構轉型分析［J］.南方能源建設，2024，11（4）：102-110.

［5］許曉強，張霞.碳中和背景下天然氣摻氫技術現狀及展望［J］.上海節能，2023（12）：1773-1776.

［6］潘家華，張坤，蔣尉.面向碳中和的農村能源變革：零碳微單元視角［J］.經濟縱橫，2024（7）：39-47.

［7］劉小全.配電自動化技術在農村電網建設中的應用研究［J］.中國新通信，2023，25（23）：70-72.

基金項目：2022年株洲市社科課題“產教融合背景下株洲市職業院校與產業園區共建產業學院的路徑研究”（ZZSK2022068）。

作者簡介：龔事引（1988—），男，碩士，講師，研究方向：鄉村振興。