“雙碳”目標(biāo)下鄉(xiāng)村電氣化建設(shè)的探索與實(shí)踐

周啟平 尚書 郭俊凱 楊德勝

（安徽繼遠(yuǎn)軟件有限公司，安徽合肥 230088）

0.引言

2018—2020年，中共中央、國(guó)務(wù)院先后5次發(fā)文，全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興[1]。2021年2月，中央一號(hào)文件《中共中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的意見(jiàn)》發(fā)布。在我國(guó)開(kāi)局“十四五”、開(kāi)啟全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家新征程之際，這份文件的發(fā)布起到了全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興的總動(dòng)員的重要作用。2021年4月，為深入貫徹《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的意見(jiàn)》精神，全面落實(shí)國(guó)家電網(wǎng)有限公司黨組助力鄉(xiāng)村振興決策部署，公司鄉(xiāng)村振興工作領(lǐng)導(dǎo)小組印發(fā)了《關(guān)于做好2021年鞏固拓展脫貧攻堅(jiān)成果助力鄉(xiāng)村振興工作的通知》（以下簡(jiǎn)稱《通知》），《通知》不僅明確了2021年鞏固拓展脫貧攻堅(jiān)成果助力鄉(xiāng)村振興的工作目標(biāo)，還明確了鞏固拓展脫貧攻堅(jiān)成果、增強(qiáng)農(nóng)村電網(wǎng)供電保障能力、提升農(nóng)村供電服務(wù)水平、推動(dòng)農(nóng)村清潔用能等4方面16項(xiàng)重點(diǎn)工作。

2020年9月，中國(guó)在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上提出了“雙碳”目標(biāo)，即二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。2020年12月，中國(guó)在氣候雄心峰會(huì)上進(jìn)一步提出實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的有關(guān)舉措?！半p碳”目標(biāo)的提出不僅為中國(guó)綠色低碳轉(zhuǎn)型指明了前進(jìn)方向，也為推進(jìn)全球氣候治理注入了新動(dòng)能。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，能源燃燒占我國(guó)全部二氧化碳排放的88%左右，而電力行業(yè)排放又占能源行業(yè)排放的41%[2]。

1.總體思路

為進(jìn)一步加快鄉(xiāng)村電氣化建設(shè)，本文通過(guò)建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)管理平臺(tái)、App和監(jiān)控中心等手段，實(shí)現(xiàn)分布式光伏、綠色出行、共享充電、源網(wǎng)荷儲(chǔ)、電氣化智慧大棚、智慧水肥一體化、電制冷保鮮倉(cāng)儲(chǔ)、農(nóng)產(chǎn)品深加工、電氣化烘干、智慧路燈、共享電表、垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站用電設(shè)備改造、智能化污水處理等場(chǎng)景的數(shù)據(jù)接入、監(jiān)測(cè)分析、能效控制，提供智慧化服務(wù)，打造鄉(xiāng)村共贏能源化生態(tài)圈[3]。

通過(guò)對(duì)多場(chǎng)景的電力物聯(lián)數(shù)據(jù)全景感知，疊加數(shù)字化用電屬性，推動(dòng)鄉(xiāng)村農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人居環(huán)境全面實(shí)現(xiàn)電氣化、自動(dòng)化、數(shù)字化、綠色化。該平臺(tái)對(duì)各類設(shè)備運(yùn)行情況和能耗情況實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障告警實(shí)時(shí)推送，將鄉(xiāng)村電氣化和多能互聯(lián)的運(yùn)行集中管控。

2.實(shí)現(xiàn)路徑

本文以安徽省界首市泉陽(yáng)鎮(zhèn)的鄉(xiāng)村電氣化建設(shè)為案例進(jìn)行說(shuō)明，通過(guò)以電氣化實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)信息采集、以互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)集中管理，全面掌握泉陽(yáng)鎮(zhèn)各細(xì)分系統(tǒng)的負(fù)荷數(shù)據(jù)情況，達(dá)成創(chuàng)能與耗能的有機(jī)平衡，助推清潔高效、多元互補(bǔ)、統(tǒng)籌發(fā)展的現(xiàn)代農(nóng)村能源互聯(lián)管理模式。充分發(fā)揮智慧農(nóng)業(yè)管理平臺(tái)的多維賦能作用，挖掘能源數(shù)據(jù)價(jià)值，持續(xù)拓展提升能源增值服務(wù)能力，實(shí)現(xiàn)能源價(jià)值服務(wù)“高質(zhì)效”，構(gòu)建泉陽(yáng)鎮(zhèn)能源生態(tài)體系，打造政府、社會(huì)、企業(yè)共建共贏的能源生態(tài)圈，形成能源供需良性互循環(huán)。

2.1 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)電氣化

對(duì)農(nóng)業(yè)大棚進(jìn)行電氣化改造，在每個(gè)農(nóng)業(yè)大棚中合理選址并部署環(huán)境感知物聯(lián)設(shè)備，即溫濕度傳感器、防風(fēng)卷膜控制器、遮陽(yáng)簾控制器、空氣源熱泵控制器、補(bǔ)光機(jī)傳感器、放風(fēng)機(jī)控制器、噴淋機(jī)傳感器等各類設(shè)備，并對(duì)其進(jìn)行電氣化改造，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和采集環(huán)境溫濕度、光照強(qiáng)度、土壤濕度、二氧化碳濃度等環(huán)境參量，并通過(guò)邊緣物聯(lián)代理裝置上傳至智慧農(nóng)業(yè)管理平臺(tái)。平臺(tái)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境數(shù)據(jù)信息，通過(guò)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境參量變更—配用電告警控制—環(huán)境平衡動(dòng)態(tài)控制的流程閉環(huán)的數(shù)據(jù)應(yīng)用功能，實(shí)現(xiàn)大棚的智慧管理。

2.2 農(nóng)村生活電氣化

為推動(dòng)鄉(xiāng)村綠色出行，保障新能源汽車產(chǎn)業(yè)又好又快發(fā)展，早日實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)，通過(guò)在鄉(xiāng)鎮(zhèn)安裝電動(dòng)汽車充電樁，讓電動(dòng)車主輕松享受便捷充電服務(wù)。解決充電難問(wèn)題，享受便捷充電服務(wù)，提高居民幸福生活指數(shù)。引導(dǎo)和培育電動(dòng)汽車消費(fèi)，促進(jìn)新能源發(fā)展。

在鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)整合視頻監(jiān)控、5G微基站、環(huán)境監(jiān)測(cè)、安全警報(bào)等多種功能合一的5G智慧路燈桿，可以有效控制能源消耗，大幅節(jié)省電力資源，提升公共照明管理水平，降低維護(hù)和管理成本并利用計(jì)算等信息處理技術(shù)對(duì)海量感知信息進(jìn)行處理和分析，對(duì)包括民生、環(huán)境、公共安全等在內(nèi)的各種需求做出智能化響應(yīng)和智能化決策支持，提升居民生活智能化水平[4]。

電動(dòng)自行車出行在鄉(xiāng)鎮(zhèn)極為普遍，但在小區(qū)、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、雙創(chuàng)園、醫(yī)院等人口聚集區(qū)域存在充電難及充電安全性問(wèn)題，針對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民出行特點(diǎn)，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)電動(dòng)自行車公共充電點(diǎn)，解決“飛線”充電存在的安全隱患，滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民電動(dòng)自行車出行的充電需求。

為妥善解決鄉(xiāng)鎮(zhèn)周邊農(nóng)田排灌、紅白喜事等因用電不便、季節(jié)性用水需求大而導(dǎo)致的私搭亂接線現(xiàn)象，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)周邊農(nóng)田和居民集中區(qū)安裝共享電表裝置，用戶利用手機(jī)客戶端掃描電能表?xiàng)l形碼，預(yù)付一定費(fèi)用后即可用電，實(shí)現(xiàn)了一塊“共享電表”覆蓋一片區(qū)域，供多家農(nóng)戶抽水使用。

2.3 鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)電氣化

為積極助力美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，及時(shí)掌握美麗鄉(xiāng)村項(xiàng)目用電需求，提前做好供電保障，服務(wù)鄉(xiāng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，配合村莊美化環(huán)境創(chuàng)新機(jī)制建設(shè)，開(kāi)展垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站用電設(shè)備改造，推進(jìn)“群眾收集、公司收運(yùn)、公司處理”的垃圾收集體系建設(shè)，有力改善村莊環(huán)境。

對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的污水實(shí)施全電氣化處理并建設(shè)智能化監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)PLC、儀表、變頻器等設(shè)備數(shù)據(jù)的采集，以實(shí)現(xiàn)對(duì)污水提升泵電機(jī)、閘門、鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備的控制與管理[5]。進(jìn)一步改善鄉(xiāng)村人居環(huán)境面貌，解決鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境，提升鄉(xiāng)村的生活質(zhì)量。同時(shí)，增強(qiáng)鄉(xiāng)村居民環(huán)保意識(shí)，引導(dǎo)鄉(xiāng)村居民改變以往不好的生活習(xí)慣，減少污水排放。

2.4 農(nóng)村清潔能源多元化

堅(jiān)持集約高效、綠色低碳發(fā)展模式，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)，推進(jìn)“雙碳”行動(dòng)，積極支持分布式新能源發(fā)展，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)園區(qū)屋頂光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)。利用園區(qū)屋頂建設(shè)光伏電站，無(wú)需另外占地，節(jié)約土地資源，同時(shí)為整個(gè)園區(qū)企業(yè)提供清潔能源，延緩電網(wǎng)投資建設(shè)、降低電能線路損耗，具有良好的節(jié)能減排效益。通過(guò)上述舉措，達(dá)到以下目的：（1）助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，分布式光伏作為綠色清潔能源，有助企業(yè)減少二氧化碳排放；（2）提高資源利用率，利用廠房減少光伏，不占用土地資源，同時(shí)將閑置廠房資源加以利用；（3）節(jié)約電費(fèi)開(kāi)支，企業(yè)使用光伏電能減少公共電網(wǎng)電能使用量；（4）提升用電穩(wěn)定性，分布式光伏作為配電網(wǎng)補(bǔ)充，在用電高峰期可起到消峰作用。

2.5 鄉(xiāng)村電氣化數(shù)字展廳

為宣傳鄉(xiāng)村電氣化數(shù)字轉(zhuǎn)型理念，發(fā)揮鄉(xiāng)村電氣化示范引領(lǐng)作用，提高鄉(xiāng)村電氣化發(fā)展水平，開(kāi)設(shè)“鄉(xiāng)村電氣化數(shù)字展廳”體驗(yàn)區(qū)。通過(guò)采用多源信息融合、三維動(dòng)態(tài)實(shí)景、實(shí)體及虛擬交互等展示形式，全景展現(xiàn)鄉(xiāng)村電氣化成效及建設(shè)成果，主要包括大屏視頻展示、展板、實(shí)物展示、模擬演示及鄉(xiāng)村電氣化場(chǎng)景現(xiàn)場(chǎng)直播展示等，進(jìn)一步提升傳統(tǒng)的營(yíng)業(yè)廳產(chǎn)生全新的附加值，有效提升客戶體驗(yàn)，讓用戶了解鄉(xiāng)村電氣化益處，提高對(duì)鄉(xiāng)村電氣化建設(shè)的認(rèn)知度。

3.結(jié)論

本文通過(guò)以鄉(xiāng)村電氣化為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供支撐，加快推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化；以鄉(xiāng)村電氣化為農(nóng)村產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造動(dòng)力，推動(dòng)培育鄉(xiāng)村特色品牌；以鄉(xiāng)村電氣化為農(nóng)村生活創(chuàng)造條件，推動(dòng)鄉(xiāng)村綠色發(fā)展；以鄉(xiāng)村電氣化為改善農(nóng)民生活品質(zhì)，助力脫貧攻堅(jiān)為愿景，發(fā)揮敢為人先的發(fā)展精神。結(jié)合鄉(xiāng)鎮(zhèn)特色發(fā)展結(jié)構(gòu)，致力于打造以“農(nóng)村電網(wǎng)現(xiàn)代化”“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)電氣化”“農(nóng)村生活電氣化”“鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)電氣化”“農(nóng)村清潔能源多元化”“鄉(xiāng)村電氣化數(shù)字展廳”為目標(biāo)的示范項(xiàng)目。