建设新型电力系统的突破口——农村屋顶光伏

“30·60”碳中和碳达峰目标是我国面对全球环境问题提出的目标承诺。而实现双碳目标，其中心任务正是以可再生电力为基础的零碳能源替代目前以化石能源为基础的碳基能源。为此，在未来电力系统的构建中，风电、光伏等新能源将成为最主要的电源，提供超过六成的发电量。然而，虽然目前我国大力发展风电和光伏等新能源，但制约其发展的因素依然存在。

一是安装空间。数据测算显示，每新增60亿千瓦的风电光伏装机，就需要1亿亩土地。而在风电光伏项目落地推进过程中，选址涉及业主纠纷、土地审批等多重因素制约，安装空间受限。

二是有效消纳。与火电不同，风电和光电不易调控，其变化与用电需求不一致，如何协调电源与电负荷的关系，从而有效消纳其发电量，是目前风电和光伏等新能源发展的关键。

针对上述问题，目前国家已经提出了可行的解决举措——推进整县光伏试点工作。我国农村地区占地广袤，能源需求旺盛，且存在较大的减碳减煤空间，能源转型需求迫切。且农村拥有大量可利用的屋顶资源，在我国农村建设以屋顶光伏为基础的农村新型能源系统，将可能成为破解风电光电发展困境、助力农村经济社会发展的一条有效路径。

基于屋顶光伏的农村新型能源系统，就是充分利用农村闲置屋顶空间，发展以光伏发电为核心的新型直流微网，以来可以为村民日常生活提供能源，而来可以将富余电力向城市、工业区输出，为村民创造新的收入来源。

此外，通过建设村级直流微网和公用蓄电池，还可实现户间电量的相互流通和补充。农村各类带有蓄电能力的用电装置和多数负载可按照需求响应用电的模式，从而使屋顶光伏电力的大部分有效消纳，剩余部分经过村级直流微网的整合后上网，也转变成可调可控的优质电源。在这样的模式下，农村新型能源系统将实现生产生活和交通用能的全面电气化，农村大气环境有望彻底改观。

此外，在推动屋顶光伏落地后，光伏产业与乡村结合的“光伏+农业”（包括种植、林业、畜牧业、渔业等多领域）模式也能够在农村扎发展，这种模式兼顾生态改善、稳定收益、乡村旅游等多方面，结合光伏发电、农业生产、生态保护和观光旅游等，不仅提供清洁能源、就业岗位，还能创造经济价值，改善生态环境，带动乡村旅游产业发展。

随着光伏产业链上下游的技术水平不断提升，针对农村屋顶空间最大限度开发利用、屋顶结构复杂实现荷载能力最大化、提升维护管理便利性等方面均有响应措施出台，且在政策支持下，银行低息贷款可以解决工程投资来源问题，这为农村屋顶光伏项目落地提供了便捷途径。

对于农村地区而言，实现农村能源革命必须要通盘考虑、一体化布局，除了发展屋顶光伏、光伏农业，还必须通过推进清洁取暖，发展农用车以及农用机具的电气化，提高农村电气化水平和消纳清洁可再生能源的能力，才能彻底实现农村的能源革命。后疫情时代，屋顶光伏系统可以作为“新基建”战略的一部分。统一规划、建设、改造“光伏+直流+智能充电桩”的一体化建筑供配电系统，不仅会把电力成本降下来，而且能为“十五五”“十六五”发展高端制造业提供清洁能源，同时还能带动一批新兴产业，如光伏电池、风电发电设备、新型蓄电池，电动汽车、充电桩、直流供配电、电气化农机等朝阳产业，使其居于领跑地位。

以新能源为主体的新型电力系统承载着能源转型的历史使命，是清洁低碳、安全高效能源体系的重要组成部分。而以屋顶光伏为基础的农村新能源系统建设，或将是我国建设新型电力系统的突破口。如此，我国有望在建设社会主义新农村、实现乡村振兴的同时，实现能源低碳转型，为完成电力系统革命开拓新的道路。