

在“雙碳”目標引領經濟社會綠色轉型的時代背景下,鄉村作為綠色發展的重要陣地,其碳中和進程備受關注。在農村地區開展能源革命、推進零碳鄉村建設,不僅是應對全球氣候變化、踐行我國“雙碳”目標的關鍵舉措,更是推動鄉村振興、加快農業農村現代化的創新路徑。當下,隨著“雙碳”目標的深入推進,我國各地對零碳鄉村建設的熱情不斷高漲,如何更好地引導和推動農村地區開展零碳鄉村建設成為各方關注的社會熱點問題。
清華大學建筑學院副院長楊旭東教授長期致力于推動農村建筑節能和新能源技術的應用,積極探索農村地區能源革命的可行路徑。近年來,他帶領清華大學建筑學院團隊在零碳鄉村建設領域取得了顯著成果,包括提出鄉村新能源發展模式、開發適用于鄉村的節能及新能源技術與設備、制定相關技術標準、推動示范項目落地以及為政策制定提供科學依據。為此,本刊記者對楊旭東教授就我國零碳鄉村的理念、技術、標準、挑戰及未來路徑等相關問題進行了專訪。
對話:
Q |可持續發展經濟導刊(CST)
A | 楊旭東
厘清零碳鄉村的概念與內涵
CST:近年來,為響應“雙碳”目標,一些鄉村紛紛加入低碳鄉村、零碳鄉村的建設行列。在您看來,低碳鄉村與零碳鄉村的區別是什么?是不同階段還是不同選擇?
楊旭東:低碳鄉村是較為普遍化的概念,目的是引導鄉村不斷降低各類二氧化碳排放,其標準相對寬泛;而零碳鄉村則是更高標準的追求,要求將鄉村物理邊界和用能邊界范圍內的直接和間接碳排放降到極低的水平,是鄉村低碳發展的更高階段。
由于零碳鄉村建設的標準高且具有很高的前瞻性,并非所有鄉村都具備實現的條件,只有自然條件、經濟條件較好且村民愿意積極參與的鄉村可率先開展;相比之下,大多數普通鄉村可立足實際將低碳作為努力的方向。
CST:農村實現綠色低碳發展是一個循序漸進的過程。正如您所說,零碳鄉村建設要求很高,為什么從現在就開展零碳鄉村建設?
楊旭東:正如我剛剛所說,零碳鄉村雖然難以全面實現,但它承載著多重價值與意義。其不僅契合了國家“雙碳”目標與鄉村振興戰略,而且還是一項民生工程,能解決農村發展中的痛點難點問題,對實現我國農村綠色低碳發展具有引領作用。即使未來我國很多鄉村難以達到零碳標準,也可以參照零碳鄉村的發展方向,積極推進低碳建設,這也是為 2060 年實現碳中和目標做先行先試的探索,對于我國實現“雙碳”目標具有重要意義。
過去幾十年間,我國農村用能從主要燃燒秸稈、薪柴,逐步轉變為燃煤、液化氣和電,再到如今推進清潔取暖的發展歷程。展望未來,很多村鎮具有豐富的屋頂光伏資源和生物質資源等可再生能源,只要進行全面開發利用,便可以滿足當地村鎮的用能需求,實現零碳目標。
目前農村清潔取暖和能源轉型等工作已提升到實現碳達峰、碳中和以及鄉村振興戰略的高度,推動農村能源革命、開展零碳鄉村建設對于鄉村振興意義非凡。不僅能夠有效助力產業振興,還能積極帶動相關產業蓬勃發展,甚至催生規模達萬億級的巨大市場。
過去,農村對能源和產業發展的要求較低,導致技術落后、需求難以滿足。在零碳鄉村建設中,為實現零排放目標,需采用一系列新技術,如“光儲直柔”技術、電氣化技術、生物質清潔利用技術、節能改造技術等。這些技術變革將推動農村產業轉型升級,吸引相關企業參與,從而帶動農村產業化發展,促進本地就業并提升產值附加值。另外,農村擁有豐富的太陽能、生物質等資源,建設零碳鄉村可大幅改善農民生活,使農民充分享受可再生能源帶來的便捷和額外收益,同時為農村注入新的活力,營造良好的發展環境,吸引和留住本地人才,有效破解農村空心化難題。
CST:在“雙碳”目標下全國打造零碳鄉村的熱情高漲,但是也存在炒概念的現象。如何正確理解零碳鄉村的概念和內涵?
楊旭東:應該說,提出零碳鄉村的概念實際上是極具超前性的,它并不是傳統意義上的生態鄉村、低碳鄉村。首先,零碳鄉村必須設定一個清晰的物理邊界,通常是一個村或一個鎮的范圍。
其次,需要明確物理范圍內的用能邊界。目前,零碳鄉村的用能邊界至少應涵蓋生活用能,如取暖、炊事、家用電器、照明等常規生活用能。當然,用能邊界可以從生活用能擴展到交通出行用能以及農機具作業等生產用能。一個零碳鄉村在建設過程中可以根據實際情況靈活劃定用能邊界,分步驟實施。比如,有些村鎮剛開始通過可再生能源開發滿足生活用能需求,這已經很好了;有些村鎮則希望通過可再生能源開發不僅滿足生活用能,還滿足生產、交通等更大范圍的用能,這也完全可行。所以,對于零碳鄉村而言,用能邊界的劃定非常關鍵。
再者,需要明確零碳鄉村的產能范圍。與傳統鄉村不同,零碳鄉村必須具備產能能力,即能夠開發利用當地可再生能源,滿足自身的用能需求,否則無法實現用能平衡。當然,這里的可再生能源指的是主要用于本地消納的分布式能源。
實際上,確實容易存在對于零碳鄉村建設的“誤解”。我們認為,如果村莊內部仍以燃煤或直接燃燒生物質為主,卻試圖通過建設大型光伏電站發電來抵消用能需求,這種“零碳”做法是不被認可的。因此,我們所強調的零碳鄉村的產能通常是指分布式的、能夠就地消納和利用的可再生能源生產,只有這類清潔產能才能被納入零碳鄉村的產能計算范圍。
零碳鄉村建設須構建“五位一體” 的體系
CST:目前關于零碳鄉村是否有一個科學的界定?
楊旭東:關于零碳鄉村的概念,目前國際上沒有非常嚴格統一的定義。目前考慮對零碳鄉村大致有兩種不同難度的定義。一種定義是在村鎮邊界范圍內,通過本地產能滿足所有用能需求,實現全年總量平衡,即用多少電就產多少電,這種零碳鄉村的標準相對容易實現。另一種定義難度較大,就是不僅要實現產能與用能的總量平衡,還需達到產能與用能的實時動態平衡,即任何時刻的用能都主要來自當時本地生產的可再生能源,這是零碳鄉村建設的更高目標。
現階段,我國零碳示范村先按照年度總量平衡來建設。例如,某村一年用電 100 萬度,通過分布式光伏發電 100 萬度,其中可以部分電量上網、部分用電從電網取用,最終達到總量平衡,但必須遵循“就地消納、余電上網”的原則,不能采用先全部上網、再從電網購電的收支兩條線方式。因為對于一個分布式光伏開發較好的村鎮而言,白天光伏發電量較高時,用電需求可能較低,而儲能能力有限,導致無法完全消納,此時多余電量可以上網;晚上屋頂光伏不發電時,再從電網購電,但前提是應盡量做好前期的就地消納工作。
在理解零碳鄉村的定義之后,就是如何評估一個零碳鄉村的建設成效,其中設定明確的碳排放指標至關重要。在建設前,需把本地常規村一年的二氧化碳排放量作為基線,通過對比該村建設前后的碳排放指標,核算減碳量,從而實現成果指標化和量化評估。
CST:建設零碳鄉村還有哪些關鍵問題需要厘清?
楊旭東:其實,我們倡導的零碳鄉村建設是構建 “五位一體” 的體系,其一是零碳,這是最為關鍵的指標。其二為節能,在生活、交通、生產等各方面都需將節能放在首位。比如,房屋要具備良好的保溫效果以降低能耗,采用綠色低碳的交通運輸及出行方式,生產過程也要做到低碳節能。其三是降污,在能源的使用和生產過程中減少各類污染物排放,包括大氣、水以及固體廢棄物的排放,這對于農村環境保護至關重要。其四為經濟,開展零碳鄉村建設需要考慮經濟性指標,即建設成本要在當地可承受的范圍內。一個村的建設資金、每戶的經濟投入都要合理,否則難以推廣。其五是舒適,這是一個綜合性概念,指通過零碳鄉村建設營造更優質的生活環境。不僅要改善村民的居住小環境,還要整體優化鄉村的大環境,讓村民生活得更加舒適、健康,提升其獲得感和幸福感。只有滿足這五個方面的指標要求,才能稱之為真正的零碳鄉村。
當前,我們在部分地區開展零碳示范村建設,既具有現實可行性,更具有前瞻性,但是需要在兩者之間找到平衡,并建立明確的量化指標和完善的指標體系。需要強調的是,零碳鄉村建設必須遵循有始有終的原則。這是一項系統工程,從前期規劃、設計到具體實施、監測,再到最終評估,整個過程都需要專業團隊的參與,包括:在項目啟動時做好科學規劃,在實施過程中嚴格把控各個環節,最終確保建成的村莊符合零碳鄉村的各項指標要求。
亟需制定零碳村鎮建設技術導則
CST:您也在積極參與和推進零碳村鎮指標體系建設,希望更好地指導各地規范開展零碳鄉村建設。這方面的工作進展如何?
楊旭東:為了科學、規范、有序地推進更大范圍的零碳村鎮建設,現階段急需制定零碳村鎮建設技術導則。目前相關部門聯合中國零碳村鎮促進項目專家組、中國農村能源行業協會等多個零碳村鎮項目團隊以及其他相關部門等多方力量,正在共同開展此項工作。
零碳村鎮建設技術導則涵蓋多個關鍵方面:其一,明確零碳鄉村的規劃與建設方法,為實際建設提供指導;其二,確定數據監測的方式,因為零碳村鎮建設涉及諸多指標化內容,需要精確的數據支撐;其三,制定科學的評估方法,評估建成的村鎮是否符合零碳村鎮的定義與要求。制定零碳村鎮建設導則是一個嚴謹過程,既要融入各類新技術,也要充分考慮不同地方群眾的用能特點。
當前,我國正處于探索零碳鄉村試點示范模式階段。有關部門正在全國范圍內建設具有示范意義的零碳村,旨在摸索農村社區“零碳”技術體系和模式。這些示范村先行先試,將為零碳村鎮建設技術導則的制定提供數據基礎,并推動支撐零碳村鎮技術體系的構建。可以說,示范點建設與導則制定是同步進行的。
當然,鑒于目前技術體系和標準尚未完善,現階段尚不宜大規模推廣零碳鄉村建設。若在條件不成熟時盲目推進,可能會出現部分地區概念炒作現象,致使建設成果名不符實。一旦建設過程中產生偏差,糾正起來將頗為困難。故而,零碳鄉村建設應依據科學規律,精心做好頂層設計,穩步推進,避免急于求成。
CST:在您看來,目前我國零碳鄉村建設處于哪個發展階段?面臨的主要挑戰是什么?
楊旭東:從全國范圍而言,我國農村開展零碳鄉村建設還處于起步時期,正在開展前瞻性的探索與實踐。在已有示范項目基礎上,接下來將總結技術、標準、機制和政策創新方面的經驗,進一步擴大示范成果,結合地方資源、經濟等條件,在我國有能力、有意愿的村鎮推廣零碳鄉村示范模式。希望不同地區根據實際資源稟賦選擇合理的開發利用方式,建設符合本地特點的零碳鄉村,探索可推廣、可復制的商業模式,讓所有利益相關方受益。
零碳示范村建設正在進行技術集成、機制創新和政策探索,面臨的挑戰是多方面的。技術方面需要實現多能互補和突破,如解決“光儲直柔”新型電力系統中的儲能、柔性互動等技術難題,提升生物質資源商品化利用技術水平;資金方面,投入需求大且融資困難,農村新型電力系統基礎設施等建設項目需要政府、企業和社會多方投入;政策方面需要進一步完善和細化,各部門之間的協同機制也有待加強;社會參與方面需要讓群眾充分了解并切實感受到零碳鄉村建設的意義和好處。這些挑戰相互關聯,需要系統地解決這些問題,才能推動零碳鄉村建設順利開展。
系統推進,引領未來我國農村實現綠色轉型
CST:正如您所說,零碳鄉村建設意義重大,也是我國實現碳中和的重要抓手。從目前零碳示范村建設到更加廣泛的零碳鄉村建設,還需要從哪些方面努力?
楊旭東:零碳鄉村是一個宏觀概念,而零碳示范村是具體實施項目。零碳鄉村是未來我國推動鄉村低碳綠色發展的方向,零碳示范村建設正在為我國零碳鄉村建設進行前瞻性的探索,隨著零碳示范村建設的推進及零碳示范村技術體系的不斷完善,零碳示范村將發揮樣板作用,引領未來我國農村實現綠色轉型,讓廣大農村特別是村民享受能源革命帶來的福祉。
從零碳示范村到零碳鄉村肯定不是一蹴而就的事情,零碳鄉村建設如何在我國更多的農村大規模推廣,顯然不是短時間就能夠實現的,是一個長期推進的過程,需要有極大的耐心并為此付出努力。
目前,零碳示范村建設采取的是自上而下的推動模式,從未來發展來看,零碳鄉村建設不能僅依靠自上而下的推動,還需要與自下而上的動力相結合。其一,基層的重視和積極參與是關鍵。當基層政府、村民及相關人員切實感受到零碳鄉村建設能帶來實際利益,比如解決清潔取暖難題、開發本地豐富的新能源資源并轉化為產業時,其參與積極性將自然顯現。這種基于實際需求和利益驅動的參與,是零碳鄉村建設的重要內生動力。其二,技術是支撐。僅有建設的意愿還不夠,如果缺乏合適的技術,盲目蠻干只會導致錯誤,后續還需花費大量精力去糾正。所以,必須有先進且適用的技術支撐零碳鄉村建設。其三,政策是保障,國家要高度重視零碳鄉村建設,出臺完善的政策給予支持。
下一步,應通過零碳示范村項目全面總結經驗,并將這些經驗反饋給國家決策部門,使其充分認識到零碳鄉村建設在未來發展中的重要作用,從而將其納入國家發展戰略。此外,資金支持同樣不可或缺。因此,要對整個建設工作進行系統謀劃,整合各方資源,確保建設工作穩步推進。
總而言之,我國零碳鄉村建設未來需要充分調動基層積極性,加強技術研發與應用,完善政策支持體系,保障資金投入,多方協同合作,共同推動零碳鄉村建設取得實質性進展。
CST:您對我國零碳鄉村建設有何展望和期待?
楊旭東:正如之前所說,零碳鄉村建設是一項極具挑戰且具有前瞻性的事業,與全球應對氣候變化的大趨勢一致,與國內“雙碳”目標緊密銜接,符合鄉村振興的總體發展目標。我個人對零碳鄉村建設充滿期待與信心,并希望與領域內的專家及團隊共同努力,為推動我國零碳鄉村建設貢獻力量,期待看到農村成為實現碳中和的先行者,也讓更多村民在“雙碳”目標的推進過程中成為參與者和受益者,而不是落伍者。當然,這項前瞻性事業需要各方參與,加速系統化地推進理論體系、技術體系、政策體系的建設,同時探索不同零碳鄉村的區域化模式和商業化機制,才能實現遍地開花。
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