农村能源作为我国能源体系的重要组成部分，是农村经济和社会发展的基石和保障，也是我国能源革命与低碳转型的重要引擎和抓手。农村在未来的零碳能源系统中将从目前的能源消费者转为能源的供给者，不仅能率先实现碳中和，还能为零碳能源系统作出突出贡献，因此农村新型能源系统的建设将成为我国能源转型中的关键工作。
农村是储备清洁能源的巨大资源库
发展风、光、生物质等零碳能源最重要的资源是空间，而农村具有足够的空间资源。
《中国建筑节能年度发展研究报告2024》显示，农村目前年用电量不到3500亿千瓦时，加上农业生产也仅5000亿千瓦时。也就是说，农村的实际用电量仅为农村未来屋顶光伏发电潜力的1/5。
因此，全面开发利用农村屋顶资源做光伏发电，完全可以满足农村生活、生产和交通的全部用能，替代燃煤燃油燃气和生物质，推动农村的全面电气化。与此同时，由于生产生活水平的提升，用电量随之增加，农村地区仍可将富裕电力输出到大电网，支持国家能源系统。与此同时，还可以通过全面电气化获得更多的储能资源。
此外，值得注意的是，农村丰富的生物质资源亦有零碳属性。专家表示，待全面电气化后，置换出来的生物质材料，就可以被加工成固体、液体或气体形式的商品燃料，进入燃料市场。加工后的生物质燃料既能储存，也便于运输，进而成为零碳能源系统的组成部分。
近年来，围绕生物质颗粒燃料分散供暖、生物质集中供暖、秸秆打捆直燃等技术，我国已先后建成农村户用沼气池4000余万口，沼气工程9.3万处，在试点村积极开展零碳村镇建设和低碳乡村培育，探索农村多能互补和节能储能模式，并在一定时期、一定范围内有效缓解了农村清洁用能的问题。
“光储直柔”技术或可带动农村全面电气化
在“双碳”目标下，实现农村在能源系统中的角色转变需要合理的顶层设计和技术路径规划。与城市相比，目前农村的电气化率低，对化石能源依赖度高。要彻底改变农村用能的现状，采取积极措施引导农村用能的全面电气化是核心。
农村虽然具有大量的光伏装机容量，但由于光伏电力具有强烈的波动性，而农村的用电需求具有随机性，光伏供电与用电负荷之间具有不匹配性质。同时，农村的变压器容量有限，难以承载巨大的光伏潜力，大量的光伏无序接入电网将会给电网调度带来挑战，甚至威胁电网的安全运行。
在此背景下，农村“光储直柔”新型电力系统应运而生。所谓农村“光储直柔”的电力系统，“光”主要指以农宅屋顶光伏为主的可再生能源供电；“储”指多种储能系统，包括储热设备、电动车、电动农机等电化学储能设备；“直”是指建筑用电网的形式发生改变，由传统交流配电网改为直流配电网；“柔”指电力系统柔性运行，这是最终目的。
为了克服传统的农村光伏系统所带来的不公平、不充分、不平衡的问题，“光储直柔”新型电力系统的基本原则是优先自发自用，余电有序上网。
与传统的农村光伏系统相比，这样的系统有3个优势：变压器的扩容压力小，相当一部分比例的光伏电力被就地消纳，就可以允许有更多农户参与到这个系统中；充分利用农村的储能优势，不会增加电网的调度压力；农户直接使用光伏电力，农民不仅获得经济上的实惠，而且实现农村用能的零碳化以及引导其实现能源转型。
此外，还需要融合当地政策支持、专业公司介入、本地企业发展、农民自发经营等力量，形成多方协作、创新共赢的新型业态。农村能源转型需要全面引入多能融合模式，将农业、农村的建设与新能源发展相结合，将试点工程与产业培育相结合，将专业化经营与农民自主积极性相结合。
农村能源转型问题不仅关系到能源生产与消费革命战略在农村地区的推行，也涉及到‘三农’问题的解决，必须在两者之间找到合力，实现协同效益。做好农村能源转型，让新能源产业的发展更好地助力乡村振兴。
