【电力】发展智能农网助乡村建设
近年来,国家高度重视农业、农村和农民问题,连续多年中央1号文件均聚焦“三农”主题。当前,国家围绕城乡一体化发展,提出加快建设美丽乡村、幸福小镇。农村电力的发展壮大与农村经济、农业生产、农民生活息息相关,是解决“三农”问题的重要基础性工作。
在一项由世界知名科学家评选的二十世纪世界农业工程发展最有影响力十大工程技术中,农业电气化排在首位。如今,电源、电网及供电设施作为我国农村重要的基础设施,对于保障农业生产过程自动化和现代化、促进农村经济发展、提高农民生活水平、助力美丽乡村建设,依然起着至关重要的作用。
我国广泛分布的县及县以下农村电网,承担着保障农业以及农村社会发展所需电力“安全、优质、经济、高效”供给的重要任务。在农村,无论是农民生活、种粮所需的农业生产,还是发展县域经济,实现城镇化,增加农民收入,实现农业现代化,离开电都将寸步难行。
当今的社会主义新农村建设,是一项集农业生产、农民生活和农村现代化建设事业于一体的系统性工程,对农村电网以及电力商品能源的供给能力和供电质量的要求越来越高。尤其近年来,随着国家深入推进社会主义新农村建设和城乡一体化发展,农村电能消费呈现强劲增长态势,年均增长率超过13%。农民生活条件不断改善,家用电器越来越普及;农业生产机械化、规模化水平不断提高,农产品精深加工等新兴产业不断发展,这些都需要更加安全、可靠、优质的电力做保障。
多年来,在各地供电企业的努力下,我国农网网架结构进一步加强,农网供电能力和供电可靠性水平不断提高,农网装备科技含量显著提升,自动化和信息化水平稳步提升,农村低电压治理试点工作成效显著,农网智能化建设取得良好开局。与此同时,受区域经济发展不平衡影响,我国不同地区农电发展差异很大,农网建设任务依然艰巨。
相对于城市电网而言,农网直接服务于“三农”,在社会经济发展中更多地承担着公共事业、普遍服务的义务。由于农村用户负荷分散、户均用电水平低、输电线路较长,造成线损高、运行维护费用大,需要投入更多电网建设、运行和维护资金,农网的维护管理、故障抢修等成本远高于城网。与此同时,现行农网投资机制缺乏活力,难以吸引社会资本参与,农村电网自我发展能力不足,需要国家投入更多资金进行扶持。
新一轮农网改造的目标是,建设安全可靠、管理规范、节能环保的新型农网。实现这一目标需要借助先进的技术与发达的信息化网络,而这正是智能电网所具备的优势。应将智能大电网具备的高速、双向、实时、集成等先进技术和规范的管理理念融入农网改造中,推动农村电网智能化改造。按照因地制宜、经济合理等原则,不断优化技术方案,为农网改造和智能电网相结合提供技术支撑。
作为关系电网整体性能和效率的关键环节,在农村智能电网的建设过程中,应重点关注主动式配电网的网架结构、自动化和信息化建设,以及分布式电源、微网、储能装置的灵活接入能力。换句话说,就是要在保证各类尖峰突变负荷下的供电调度能力和经济运行水平的基础上,满足电能质量和供电可靠性的要求,并全面实现节能与需求侧管理的技术目标。
当前日益严峻的雾霾和排放环境,对清洁可再生能源开发利用需求越来越强烈,必然催生新的供电模式并带动农村用电模式的变化。农村发展利用可再生能源,一定要本着因地制宜的原则,如在小水电资源丰富地区,优先开发建设小水电站(包括微水电),在缺乏小水电资源的地区,建设独立的小型太阳能光伏电站等。利用农村风/光/水/地热自然条件、秸秆/粪便/垃圾等生物质资源等,开展多种能源互补发电,采用热电联产等多种供能形式。农村的分布式可再生能源发电和微电网将成为大电网的有效补充,对提高偏远地区、海岛等大电网延伸不到的农村地区供电质量,保障供电可靠性具有十分重要的作用和积极的社会影响。
我国的分布式发电和微电网属于新兴技术产业,目前大部分项目仍处于试点和示范阶段,可再生能源发电接入农村电网还有许多技术层面的问题需要着力突破和解决。一方面,供电企业应该加强与具有专业特色的科研院校的技术合作,共同研发现代农业和新农村建设所需要的新一代供用电装备,如智能充电桩、储能与逆变器、风/水/光伏灌溉设备、小型沼气发电装备、光伏大棚、多能互补节能设施等;另一方面,国家应及时出台相关政策,实施动态电价,引导用户参与供需互动,削峰填谷、降低系统有功和无功备用容量,逐步提高并合理配置用户侧能源供给的比例,实现全社会及各行各业的清洁高效用电。