和胜股份-航民股份

　　 突破农村屋顶光伏——实现低碳发展

　　 【环保笔谈】

　　 中国的目标承诺是力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，2060年前实现碳中和。实现双碳目标，中心任务是以可再生电力为基础的零碳能源取代以化石能源为基础的碳基能源。可以预见，风电和光电将是未来可再生电力系统中最重要的电源。在未来的电力系统中，容量将占80%以上，发电量将占60%左右。

　　和胜股份-新股上市

　　 然而，我国大力发展风电和光电子仍然存在困难。一是安装空间。按照计算，新增60亿千瓦风电和光伏安装需要1亿亩土地。二是有效消费。与火电不同，风电和光电难以控制，其变化与用电需求不一致。如何协调电源与用电负荷的关系，从而有效消耗其发电量，是当前风电和光电子发展的关键。

　　 另一方面，我国广大农村地区能源需求旺盛，但减碳减煤空间较大，转型清洁能源刻不容缓。相关数据显示，2019年我国农村散煤消费量约1.4亿吨，占全国非工业散煤的90%以上，这是减煤降碳的重点之一。以煤、柴油和秸秆为主要能源的直接燃烧也成为大气等环境污染的重要原因。综合以上两个因素，笔者认为，在中国农村建设基于屋顶光伏的新型农村能源体系，将是解决风电光伏发展困境、助力农村经济社会发展的有效途径。

　　 什么是基于屋顶光伏的新型农村能源系统？也就是说，在自然条件适宜的地区，充分利用每个农户闲置的屋顶空间，发展以光伏发电为核心的新型DC微电网，为农村生产生活提供综合能源。同时，加工或气化后的剩余动力和生物质能可输出到城市，将成为产粮区新的经济来源。

　　和胜股份-002674

　　 根据计算，如果每户屋顶安装20 kW以上的光伏，年发电量可超过2万kWh，可满足一户家庭所有的生活用电和各种交通工具充电，包括冬季取暖(50平米的主房取暖)，剩余电量可用于农业生产和农副产品加工，剩余电量也可在适当时机接入互联网。此外，通过村级DC微网和公共蓄电池的建设，可以实现户与户之间的电力互循环、互补充。农村地区各种有储电能力、大部分负荷的用电设备可以根据需求响应用电，使屋顶光伏大部分电量得到有效消耗，其余在村级DC微网整合后接入互联网，也转化为可调控的优质电源。

　　 在这种模式下，农村新能源系统将实现生产、生活、交通的全面电气化，农村大气环境有望得到彻底改善。从建设成本来看，以上配置包含村级公共部位，每户投资折合10万元左右。公共用电和上网输电的年收益，不仅可以支付运维管理费，还可以实现所有初始投资的分期还本付息，从而使农户的户用电实现免费。同时，银行低息贷款可以解决项目投资来源问题。

　　 那么，中国能使用多少农村屋顶呢？根据清华大学与原国土资源部卫星信息研究所合作的调查计算，光伏发电装置可以安装在农村地区的各种屋顶上

　　和胜股份-瑞华

　　 由此可见，农村屋顶光伏在未来零碳电力系统的供电和容量调整方面可以发挥重要作用。——既能满足农村生产生活和交通运输需要，又能提供容量8亿千瓦、功率容量1万亿千瓦时的可调电源，有助于实现电力系统的灵活性和稳定性。因此，尽快开发基于农村屋顶光伏的新能源系统，不仅有利于乡村振兴，而且对于构建以新能源为主体的新型电力系统，早日实现电力零碳具有至关重要的作用。

　　 需要强调的是，在“二氧化碳排放峰值碳中和”目标的指引下，基于屋顶光伏的农村新能源系统建设也将成为我国新型电力系统建设的突破口。能源系统的低碳转型将推动中国现有电力系统发生一系列革命性变化。——电源将由集中式改为集中式和分布式；电网将由单向供电改为双向供电；电力供需关系由“源随负荷变化”向“负荷随源变化”转变。电网的稳定性已经从依靠集中供电的惯性转变为依靠分布式储能。这些变化既与基础研究和技术研发有关，也与电力政策和定价机制的调整有关，需要适应用电方式，建立新的用电文化。在确保用电安全、社会稳定和经济持续发展的前提下，完成新电力系统建设，将是一场电力技术和用电文化的革命。