农村能源革命的湖北电力样本

学术   2024-11-15 19:06   北京  

地处湖北恩施土家族苗族自治州深山里的巴东县信陵镇土店子村,昔日是一个深度贫困村,山路狭窄泥泞、水电基础设施差。经过乡村振兴和能源革命,摘掉穷帽子的土店子村少了“土味”,绿树村边合,青山郭外斜,风送花香飘十里,绿电流淌绕千家。如今的土店子村不光是“省级生态文明示范村”“农村能源革命”示范村、巴东县城的“后花园”,还是观赏云海、共赴花漾之约的网红村,洋溢着产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕的繁荣景象。




党的二十大报告指出,全面建设社会主义现代化国家,最艰巨最繁重的任务仍然在农村。2023年3月,国家能源局、生态环境部、农业农村部与国家乡村振兴局联合提出推进可再生能源发电就地就近开发和利用,助力全面推进乡村振兴。



2023年以来,国网湖北省电力有限公司深入探索以“新能源开发利用+污废物循环利用+高韧性配电网+产业带动”为代表的农村能源革命新模式,使这个位于三峡腹地的鄂西山村不仅成功转型为一个清洁能源供应的“绿电村”,而且还走出了一条独具特色的乡村振兴之路。10月下旬,记者走进湖北,探访土店子村等示范项目,感受农村能源的向新发展,农村经济社会的欣欣向荣。


先行先试

打造荆楚乡村能源的“新模式”

随着乡村振兴战略加快实施,农业产业呈蓬勃发展局势。近几年,湖北省县域经济发展呈现良好势头,用能需求大幅提升。湖北电力营销部农电处负责人介绍,要满足农村快速增长的用电需求,农村用能方式还亟待破题转型。一方面,农村电网负载存在季节性差异,平时负载较少,而节假日村民大规模返乡会导致台变重过载。另一方面,新能源开发与消纳面临挑战,局部区域光伏开发集中,午间光伏发电高峰导致配电变压器及10千伏线路重过载现象突出。与此同时,许多农村地区牲畜粪污、有机废弃物无害化处理技术落后,造成污染。

在农村能源发展这项艰巨且繁重的任务上,湖北电力先行先试、创新实践,于2023年7月印发《走在农村能源革命前列工作方案的通知》,启动建设覆盖恩施巴东县土店子村、恩施市前山村、神农架林区大九湖村、随州广水市观音村、天门市多祥镇、天门市和大悟县的“4村1镇2县”的农村能源革命试点示范项目,力争使示范区内绿电占比达100%,实现净零碳排放,打造能源清洁低碳转型样板。


国网恩施供电公司发展部副主任陈文涛告诉记者,湖北电力在土店子村打造偏远山区能源供给模式样板,新能源设施的安装,要选择结构适宜、闲置区域加以利用,既不大拆大建,也不破坏乡村整体风貌。望向四周,村委会屋顶、凉亭、广场长廊都铺设了光伏板,鸡棚、猪棚也变身为分布式光伏、分散式风电、沼气发电电站。陈文涛说,“全村构建起以风能、太阳能为主,储能、生物质能为辅多能互补的农村能源体系,搭配高度自治的村级微能网,电力电量自动平衡。”土店子村已经形成了乡村低碳新风尚。从原来的“土村”成为现在恩施州首个“零碳”村、全省首个24小时百分百清洁能源供应的“绿电村”,土店子村党支部书记张文灿对村子的变化倍感欣慰。

对此,湖北省有关领导给予积极评价,土店子村形成的偏远山区能源供给新模式,闪耀了绿水青山的颜值,提升了金山银山的价值,希望进一步总结试点经验,形成可复制、可推广的方案。

当前,湖北电力正在全省加快建设“三型三强”新型电力系统和湖北“一型四化”配电网。多能互补,成为农村能源革命试点示范项目共同的选择。

在位居“荆豫要冲”的随州广水观音村、江汉平原的天门多祥镇,长廊廊顶、厂房顶、湖面上,都披上了光伏“外衣”,山坡上矗立的风车迎风旋转,停车场配置的“光储充一体化”充电站让车满电出发,采用崭新的设备和技术的沼气发电项目蓄势待发。

“随州广水市观音村通过建设多能互补项目构成农村能源体系,当前总装机为2023年全村最大负荷的2.3倍。”观音村村委会副主任彭超说。

要让分布式光伏、分布式储能、沼气发电等绿色项目各显神通,还要加快建设新型农村配电网。

为了提升多种电源形式的调节能力,湖北电力探索建设分布式柔性增容装置,以构成微电网来满足上述需求。“通过在台区分散安装可移动分布式柔性增容装置,实现模块化组装、移动化应急,并具备构网能力,可达到自下而上、就地就近、逐级平衡的主动平衡目的。”湖北电力副总经理冀肖彤介绍道,常规状态下配电网在交流联网方式下运行,当电网出现故障或处在极端状态下时,下游部分可转入独立运行。


湖北电力创造性探索了高韧性新型农村配电网发展模式。通过在边远偏僻农村地区大力开发光伏等新能源,解决了建设长距离线路带来的高成本问题。通过灵活使用可移动分布式柔性储能增容装置,可平抑新能源出力,满足农村夜间绿电供应需求;同时可解决农村电网设备因午间新能源大发导致的反向过载问题和村民节假日返乡带来的设备重过载、低电压等问题,不需要为短时的负荷激增而扩建线路和变压器。通过使用构网型储能和光伏,在主供线路因故障等原因停运时,独立构建微电网,提供最小的居民用电保障,可减少因提升抗灾能力造成的投资成本大幅升高和投资成效不确定性。通过因地制宜开发生物质沼气发电,可以利用沼气发电机特性协助构建电网。

绿色低碳

书写越来越幸福的“民生答卷”

党中央要求,建立绿色低碳循环经济体系,把生态优势转化为发展优势,使绿水青山产生巨大效益。

土店子村面积10平方千米,农田2472亩,407户村民中有160户散养生猪,年产畜禽粪便3840吨、餐厨垃圾72吨、秸秆等有机废弃物91吨。丰富的生物质资源利用率不足40%,还成为农村污染的主要来源。

蒙蒙细雨中,我们走进青山怀抱中的土店子村黑猪保种扩繁基地。虽然空气潮湿,但并没有刺鼻的气味,干净的路面和猪舍一改养殖场臭气熏天的形象。在其旁边,便是微型沼气发电项目。

“得益于农村能源革命建设的沼气发电站,每日只要一按钮,猪粪自动进入到沼气系统。沼气用来发电或供热,分离出来的沼液不仅可以作为肥料灌溉农田,还可以回流至养殖场作为消杀液体,沼渣还可以再制有机肥。”养殖户冯彩龙说,这不仅解决了粪污等环境污染问题,还减少了养殖成本。包括猪粪自动化处理、光伏绿电使用、沼液消毒、养猪场屋顶光伏项目租金等在内,整个项目每年大约可以节省9万元成本。有了这样经济便捷又环保的项目,冯彩龙对未来扩大养殖规模充满信心。


陈文涛介绍,土店子村沼气发电站年产沼气9万立方米,可参与微电网调峰调频、碳减排认证和碳汇交易,每年可处理粪污3770吨,可发电13万千瓦时,不仅有效解决了黑猪产业基地的后顾之忧,还通过沼气发电变废为宝。

此外,项目每年产生的170吨沼渣和3300吨沼液,还可满足全村500亩梨园和其他种植作物的施肥需求,在村里可以实现种植养殖、沼气发电、沼渣沼液还田的综合开发新模式。

粪污处理问题也曾一度让广水市观音村的养殖户邓双旭头痛不已。自从国网广水市供电公司在养猪场外的两三千米处建立起沼气发电站,邓双旭的生意越做越舒心。据了解,沼气发电站的工作人员每周定点收集观音村和周边20千米内的养殖场粪污,发酵后的沼气通过发电机并网发电。沼气发电站免除运输费,既解除了养殖户的后顾之忧,还维护了沼气发电的产业链和供应链。


沼气发电项目不仅能以粪污作为原料,还能纳入厨余垃圾;不仅作为调峰电源,还能将沼气罐作为储能设备实现夜间发电。湖北省农村能源办公室相关人士对其予以肯定,“按照村企合作的投资建设新模式,沼气工程形成了‘生物质资源—沼气—电力—肥料’梯级循环利用模式,有效减少了农业面源污染。”

对于土店子村的能源革命和乡村革命,张文灿有讲不完的故事。他告诉记者,村里用电更便捷,村民把取暖、做饭用的柴火灶换成了电暖气和集成灶,把出行的燃油车换成了新能源汽车。

在神农架大九湖景区,电动小火车颇受游客欢迎。“一辆电动小火车一年能节省3万多元的油钱。”神农架旅游集团大九湖景区相关负责人邓龙芹说,国网神农架供电公司在大九湖景区推进交通电动化改造,目前景区已投放近20辆电动小火车,未来景区将陆续把燃油小火车、燃油大巴替换成电动车。

“新能源+产业”

“电”燃乡村振兴的引擎

产业是乡村振兴的基础支撑。今年中央一号文件提出,鼓励各地因地制宜大力发展特色产业,支持打造乡土特色品牌。

农村能源革命项目的实施,使村容村貌焕然一新。现在的村庄已变为景区、村景成为风景,村庄再展新颜吸引了四方游客。观音村正在冲刺创建4A级旅游景区,土店子村的乡村游也更火了。


10月20日,在土店子村,山坡上的微型风车在风中旋转,来自省内外的游客纷纷在风车前拍照打卡,“这个大山深处的小山村自然风景很美,绿色能源也发展得很好,既留住了乡愁,又焕发出新的活力,很不错。”来自湖南的游客周先生赞叹不已。

张文灿介绍,土店子村景观变多了,乡村旅游带动更多产业发展、村民致富。2023年来村里的游客已达到10.3万人次;2024年1~10月,就已经超过14.8万人次,按照这样的发展势头,土店子村今年旅游收入相比去年可以实现大幅增长。

土店子村的迅速发展,带来了用电量的急剧攀升。2022年,土店子村全村用电量18.61万千瓦时;2023年,全村用电量43.28万千瓦时。预计今年该村绿电发电量220万千瓦时,完全可以满足全村的用电需求,多发的绿电还可以创造更多经济收益。

湖北是农业大省,重农固本是安民之基。“新能源+”带动了沼渣制肥、有机农业等产业集约绿色发展。


依托丰富的湖泊资源,湖北农村形成了“农光互补”“渔光互补”等多样化的分布式光伏综合利用场景。土店子村采用“多场景新能源+养殖”的养鸡模式,利用荒地建设养鸡场,在养鸡场上建设光伏发电项目,既能为鸡遮风挡雨,又能实现经济增收;在梨园,沼液就近还田,通过水肥一体化灌溉施肥系统、窄光谱太阳能杀虫灯等方式,提高种植科学性。据悉,有机梨园、光伏板下养鸡等低碳产业给土店子村增加了137万元的“绿色收入”。

纺织业是湖北的传统优势产业和重要支柱产业。广水市十里工业园区的昌宏纺织企业生意蒸蒸日上。近两年,企业积极响应“双碳”号召,建设屋顶光伏。“我们现在使用自发自用的清洁能源,余电上网,每个月能节省电费20万元左右。”纺织厂总经理冯燕激动地告诉记者,“这不仅保护了环境,还为日后产品出口海外提前打好了基础。”

正在被重塑的农村能源,作为绿色产业也在进行内在升级。在农村能源公共服务能力方面,作为全省首家乡镇级能源服务站,多祥镇能源服务站已成为新能源业务的服务中心、推广中心、运维中心。多祥镇能源服务站将供电所和属地所有第三方新能源运维班组全部纳入统一管理,形成新能源业务运维中心。未来将聚合乡村微小能源消费场景打造综合能效指导平台,聚合微能网各类技术应用场景打造技术验证平台,聚合各类用户新型服务需求打造业务开拓平台。

放眼荆楚大地,安居乐业、炊烟袅袅、温馨闲适、悠扬浅唱不再是诗与远方,而是农村能源焕新的田园山水、和美乡村。湖北省已探索出的农村能源转型新模式,既加快形成绿色、多元的农村能源体系,也使可再生能源产业成为农村经济的重要补充和农民增收的重要渠道。生生不息的绿能正为乡村振兴输送动能。


作者:王雪辰 龙群 祝科
编辑:韩懿
校对:刘卓

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