乡村振兴是我国近年来首要攻克的发展难题。随着“千乡万村驭风行动”、“千家万户沐光行动”的“双千万”行动逐步落地,分散式能源如分布式光伏、分散式风电等也逐步在乡村城镇间普及开来。与此同时,分散式能源发电所造成的间接性、季节性、临时性低电压和过载问题也有了很好的解决方案,那就是农村光储微电网。
提高偏远山区农村用电可靠性
专家调研表示,我国部分偏远山区农户居住地地势条件不佳,村落间民居少且分散,用能负荷分散,偏远电网改造成本高,电压问题突出,日常用电困难,直接导致这些地区生产受限,生活不便。偏远山区用电难问题存在已久,但由于投入电网改造需要花费大量预算和人力物力,对当地财政是很大的负担。随着我国大电网覆盖率大幅提升,近年来各地区投入巨大资金进行农网改造,乡村电网日渐完善。
然而,仍有部分偏远地区,由于地形复杂、过高的电网建设成本、生态红线保护等原因的影响,无法进行全面的电网系统改造,依然存在用电可靠性不足的问题。这些地区部分会通过小水电或者燃油发电等作为供电来源,对当地生态环境保护带来影响。
此外,偏远山区供电问题面临可靠性低的挑战,比如线路老旧、容易跳闸,雷雨台风等天气造成线路断电,造成运维困难,一旦电网出现故障难以排查,导致停电后复电时间长。
农村微电网是由光伏发电的分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷监控装置和保护装置汇集而成的小型发配电系统。农村微电网的建设可解决偏远山区变电站布点少、中压配网线路供电半径长引起的线路末端低电压问题。
乡村微电网的主要特点是将不同类型的分布式能源综合在一个区域,为用户提供电、冷、热等多种能源供应。这种新型的绿色电力配套设施组合,无需大费周章架设电线杆、铺设电缆、建设基站,整个系统就近发电、就近消纳,为解决偏远山村地区电能质量问题提供了新思路和新方案,在提升了供电质量的同时,安全性、便捷性也大大提高。通过挖掘可再生能源潜力,更好地服务地区经济发展和人民生产生活。
为乡村生产提供稳定绿色动力
在偏远农村地区建造分布式微电网,首先需要分析该地区的光照强度及角度,以确定光伏电池板的倾角,根据全年光照情况进行优化设计。在此基础上,构建光伏系统、储能系统、多能互补体系、当地紧急电源以及控制单元为一体的系统,提高供电可靠性。
这种农村微电网可以快速解决间接性、季节性、临时性的低电压和过载问题,并可以作为移动电源进行应急保电。系统采用的分布式能源安装便捷,运维难度相对较低,可为乡村生产提供稳定绿色动力。用储能微网替代传统电网的改造、作为大电网的补充,用来提高供电可靠性,在投资和社会效益上都有一定的优势和价值。
“农业+光伏+教育”推动农村现代化发展
想要实现打赢脱贫攻坚战、实现乡村振兴,就必须要有稳定的能源供应,以提高生产经营效率,迈向农业农村现代化。乡村振兴需要城乡互动、产业融合、多维可持续发展。将农村微网与当地产业相结合,结合能源供应、地方产业、文化教育多维度共同发展,是乡村振兴和建设智慧乡村的一个重要手段。
目前农村微电网已经有许多成功的例子,农光互补、渔光互补、牧光互补,“光伏+药材”、“光伏+菌菇”、“光伏+养殖”等模式的成功足以改变当地农业产业链运作模式。
为此,需要改变当地村民的传统观念,而乡村教育在推动观念转变中又起着最基本的作用。部分偏远山区地区存在教育地位孤立、资源稀缺、现代科普教学力量不足等问题,通过借助公益资源和政企合作,对当地居民普及农村微电网的相关知识和可获取效益,并通过示范建设等手段进行引导,让村民在稳定电力的协助下提升农作物生产效率,或对农作物进行二次加工,甚至可以结合先进栽培种植技术,提高综合效益。
此外,农村微电网项目的成功落地可以作为案例进行教育宣传,以能源光伏为纽带,让光伏和农场成为城市和乡村儿童的科普基地,引导孩子们从小树立起绿色乡村发展的观念;以能源企业扶贫资金为纽带,通过政企合作的方式,推动项目的落地,形成一光多用、一地多收的完整模式。
在多方的努力下,一个个“农业+光伏+教育”相结合的农村微电网项目,已经在探索中落地,并取得了良好的效果。全国乡村振兴,实现共同富裕,农村微电网将在其中起到极其重要的作用。
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