農(nóng)村光伏市場(chǎng)爆發(fā)原因分析

不只是因?yàn)橛胸S富的屋頂資源，不只是因?yàn)榻韫夥鲐毜臇|風(fēng)，農(nóng)村光伏市場(chǎng)要爆發(fā)的理由比你想象中的要更加深刻的多。

1、低能量密度特點(diǎn)天然適合農(nóng)村

可再生能源都具有能量密度低的特點(diǎn)(所謂能量密度，指單位能源介質(zhì)能夠釋放出的能量)。與石油煤炭相比，這似乎是個(gè)缺點(diǎn)。但如果我們看看電力的用戶，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，除了大型工廠和設(shè)施以外，絕大多數(shù)的電力用戶其實(shí)需要的能量密度并不高。以居民為例，按照每戶5KW的功率計(jì)算，采用光伏發(fā)電大約需要25平米的光伏組件，占有約50平方米左右的屋頂面積，這是絕大多數(shù)居民的房屋都能夠滿足的。

而農(nóng)村地區(qū)地域廣袤、人口密度低、用電量小，也具有低能量密度的特點(diǎn)，因此，可再生能源如光伏、風(fēng)力、沼氣等，天然就非常適合在農(nóng)村環(huán)境中應(yīng)用。

2、偏遠(yuǎn)農(nóng)村的電氣化要靠光伏

現(xiàn)代化的生活不能沒(méi)有電，因此國(guó)家在1998年提出農(nóng)村地區(qū)全面電氣化，但是在向偏遠(yuǎn)地區(qū)覆蓋的時(shí)候，通過(guò)大規(guī)模建設(shè)電網(wǎng)線路來(lái)實(shí)現(xiàn)“村村通電”就變得異常困難。供電線路長(zhǎng)，供電半徑大，供電電壓低等困難使得通電工程幾乎難以推進(jìn)。因此，光伏發(fā)電在這些地區(qū)便成為必需。

現(xiàn)在光伏界的不少先驅(qū)都有過(guò)在青海、西藏等地為農(nóng)牧民安裝光伏發(fā)電板的經(jīng)歷。由于現(xiàn)在光伏成本下降，在這些偏遠(yuǎn)無(wú)電的農(nóng)村地區(qū)采用新能源來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣化，要比國(guó)家電網(wǎng)向下延伸更為經(jīng)濟(jì)。

可以說(shuō)，光伏為偏遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)民提供了一個(gè)更具自主性的選擇，他們可以明天就開(kāi)始安裝光伏電池板，幾天或者幾個(gè)月后就能夠用上電。如果只能等待國(guó)家電網(wǎng)把線路鋪過(guò)來(lái)才可能有電，那么，西藏林芝或者貴州凱里的偏遠(yuǎn)山村，何時(shí)能夠用上電，就取決于當(dāng)?shù)卣疄殚L(zhǎng)途輸電線路所作的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃、預(yù)算，甚至取決于整個(gè)國(guó)家的總體電力規(guī)劃;那些地區(qū)的農(nóng)牧民很可能需要無(wú)望地等上幾年，甚至十幾年、幾十年。

3、近郊農(nóng)村的全面電氣化更需要光伏

占中國(guó)總?cè)丝?0%的農(nóng)村人口中，絕大多數(shù)生活在靠近城市或城鎮(zhèn)的地區(qū)，這些人口早已經(jīng)實(shí)現(xiàn)電氣化，通上了電。但是與城市電網(wǎng)相比，農(nóng)村供電線路的容量非常小，農(nóng)村的戶均裝機(jī)容量不到300瓦。這是因?yàn)橐环矫媸乾F(xiàn)在的農(nóng)村用電量的確很小，另一方面是因?yàn)檗r(nóng)村的送電距離長(zhǎng)，電力部門(mén)不愿意為了農(nóng)村未來(lái)的電力需求預(yù)留多余的電力，否則電纜的造價(jià)和敷設(shè)成本都將成倍增加。

但事實(shí)上，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)村生活水平的提高，農(nóng)民家中的電器一定會(huì)越來(lái)越多，用電量自然會(huì)越來(lái)越多。農(nóng)村地區(qū)將是我國(guó)未來(lái)新增電力需求的主要來(lái)源，也將成為我國(guó)未來(lái)電力需求的主要地區(qū)。再過(guò)十年，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，農(nóng)村的用電容量，會(huì)比現(xiàn)在增加四倍!

為了滿足農(nóng)村地區(qū)的新增電力需求，國(guó)家從今年開(kāi)始啟動(dòng)了電網(wǎng)改造升級(jí)工程，但這僅僅是針對(duì)貧困地區(qū)，而且耗資巨大。如果對(duì)所有農(nóng)村都進(jìn)行電網(wǎng)改造，那將是一個(gè)天文數(shù)字!

而除了線路鋪設(shè)的成本問(wèn)題，農(nóng)村電氣化的大量需求還會(huì)帶來(lái)了另外一個(gè)問(wèn)題，那就是，巨大的用電需求的增加，就意味著新增排放的巨大增加。因此，如果農(nóng)村的用電需求還是用現(xiàn)有的火電電網(wǎng)延伸的話，將意味著大量的碳排放和粉塵排放的增加?？紤]到農(nóng)村地區(qū)的生態(tài)要比城市更容易受氣候變化的傷害，因此，即便采用火電驅(qū)動(dòng)的國(guó)家電網(wǎng)擴(kuò)容能夠經(jīng)濟(jì)地滿足新農(nóng)村或者是城鎮(zhèn)化的用電需求，農(nóng)村地區(qū)也承受不了由此帶來(lái)的氣候變化和環(huán)境影響。而農(nóng)村用電需求的增加所帶來(lái)的環(huán)境惡化，如霧霾等，對(duì)于城市人口也一樣會(huì)帶來(lái)無(wú)法承受的后果。

考慮到農(nóng)村地區(qū)的低能量密度特點(diǎn)，采用“即發(fā)即用”方式在用戶側(cè)發(fā)電的光伏系統(tǒng)，可以大大節(jié)約輸電線路的成本，同時(shí)減少了輸電損失?？梢赃@么說(shuō)，在農(nóng)村地區(qū)每安裝一兆瓦光伏電站，等于減少了兩兆瓦的火電的排放，而絕對(duì)不是一比一的關(guān)系。

鑒于上述原因，農(nóng)村電氣化的責(zé)任，從此以后，不可避免地要落在光伏等新能源身上。想方設(shè)法用各種新能源取代火力發(fā)電和長(zhǎng)途輸電線路，給農(nóng)村地區(qū)帶來(lái)電力和其它形式的能源，應(yīng)當(dāng)成為今后幾十年政府和社會(huì)為農(nóng)村發(fā)展所制定的戰(zhàn)略中的明確使命。

4、光伏發(fā)電讓農(nóng)民用電更自主

更重要的是，能源不僅僅是能源而已，還是社會(huì)存在和發(fā)展的一個(gè)重要基礎(chǔ)?，F(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)通電、連接了大電網(wǎng)的農(nóng)村地區(qū)，受制于大電網(wǎng)的因素，經(jīng)常會(huì)發(fā)生停電、故障等問(wèn)題，生產(chǎn)、生活常常不能自主，而如果農(nóng)村能源能夠不依賴于政府或者外界的因素而以可再生能源的方式實(shí)現(xiàn)能源自主，農(nóng)村地區(qū)的人口能夠獨(dú)立自主地掌控自身的能源供應(yīng)，那么，鄉(xiāng)村和城鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)文化發(fā)展就能夠變得更加獨(dú)立，至少不受電力短缺的限制。

有了自主的電力，農(nóng)民可以有條件看電視、通電話、用電腦、上互聯(lián)網(wǎng);農(nóng)民可以有更加明亮的照明，家里可以盡情使用空調(diào);可以自己進(jìn)行水源凈化而用上自來(lái)水，可以進(jìn)行污水處理從而改善周?chē)纳鷳B(tài)條件;可以自行設(shè)立天然氣站來(lái)讓自己的家里用上管道天然氣;可以通過(guò)清潔不帶來(lái)污染的灌溉和溫室提高農(nóng)作物產(chǎn)量。而那些有勇氣或者有智慧的農(nóng)民能夠在農(nóng)村做自己希望做的事情，無(wú)論是經(jīng)商、做手工藝品、搞農(nóng)產(chǎn)品深加工、或者辦企業(yè);那些有創(chuàng)造力的姑娘小伙子可以發(fā)揮自己的想象力進(jìn)行各種形式的藝術(shù)創(chuàng)作，也許是剪紙、草編、泥塑、木刻、繪畫(huà)、戲曲、二胡等傳統(tǒng)民間藝術(shù)，也許是動(dòng)漫、話劇、微電影、吉他、鋼琴等更為新潮的藝術(shù)形式。

鑒于農(nóng)村的良好的環(huán)境和山水秀色，在生活、交通和通訊條件改善后，更多的城市人會(huì)更加頻繁地到農(nóng)村旅游和居住，而這又會(huì)給農(nóng)民帶來(lái)更多的收入和財(cái)富。

總而言之，只要有了自主的能源，農(nóng)村的生活條件可以更加接近城市生活，甚至更好。

5、人類(lèi)未來(lái)或?qū)⒒貧w直流電網(wǎng)

1880年，當(dāng)愛(ài)迪生發(fā)明了電燈，開(kāi)始敷設(shè)輸電系統(tǒng)時(shí)，電力系統(tǒng)就是低壓直流電(與現(xiàn)在的光伏發(fā)電完全相同)。但這時(shí)，電力史上另一個(gè)重要人物威斯汀豪斯發(fā)現(xiàn)，愛(ài)迪生的低壓直流電網(wǎng)有明顯局限。因?yàn)槊總€(gè)直流中心電站只能覆蓋方圓1英里的范圍，因此，他設(shè)計(jì)了高壓交流遠(yuǎn)距離輸送，再變壓到低壓進(jìn)入家庭的輸電方式。在直流電、交流電進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)十余年的殘酷競(jìng)爭(zhēng)后，輸變電系統(tǒng)逐步演變成了現(xiàn)代電網(wǎng)的體系。從此以后，電廠的發(fā)電功率越來(lái)越大，輸電距離越來(lái)越長(zhǎng)，輸電電壓越來(lái)越高。特高壓、超大功率、超遠(yuǎn)距離傳送成為了現(xiàn)代電網(wǎng)的標(biāo)志和象征。

時(shí)代輪回。隨著光伏等新能源的推廣應(yīng)用，光伏電源成為了隨處可得的電源，它沒(méi)有噪音，沒(méi)有污染。既然自家屋頂就能產(chǎn)生電力，為什么還要遠(yuǎn)距離送電?當(dāng)然，已經(jīng)建成的輸電體系還是有它的用途，例如，上海這樣的大城市，寶鋼這樣的鋼鐵廠，都需要。但是，對(duì)于農(nóng)村，對(duì)于新城鎮(zhèn)，對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對(duì)于大量用電量不大、卻有著大面積屋頂?shù)墓S，為什么還要采用骨干電網(wǎng)來(lái)輸電?如果再考慮深一步，我們家庭的電器，都完全可以采用直流電，而且大部分必須采用直流電。例如，電視，電話，電腦，LED電燈。而那些大功率的家電，如空調(diào)、冰箱、電飯鍋，其實(shí)也完全可以采用直流電。那么，直流電和交流電會(huì)不會(huì)發(fā)生第二次大戰(zhàn)，這一次的勝利者會(huì)是哪一個(gè)呢?

可以確定的是，隨著光伏發(fā)電等新能源的大量應(yīng)用，直流電網(wǎng)很可能再次興起，并在家庭和辦公場(chǎng)所占據(jù)上風(fēng)。但是，這絕對(duì)不會(huì)是倒退，而是一種進(jìn)步，是螺旋式的上升。

今后，對(duì)于那些用電功率不是那么大的場(chǎng)、設(shè)施和建筑，完全可以采用新能源以微電網(wǎng)的形式進(jìn)行供電。各種新能源對(duì)所在的電力負(fù)載進(jìn)行就地供電，電源與負(fù)載共同組成了一個(gè)微電網(wǎng)。網(wǎng)內(nèi)的負(fù)載增加與電源的增加完全可以同步，不存在容量限制的問(wèn)題。因?yàn)?，新房子必然有新屋頂。然后，大量的微電網(wǎng)將通過(guò)智能技術(shù)互聯(lián)，而那些載能大的用戶則可以依然采用現(xiàn)有的電網(wǎng)體系進(jìn)行輸配電，微電網(wǎng)將與骨干電網(wǎng)融合到一起，組成一個(gè)遍布全地區(qū)、全國(guó)乃至全球的能源互聯(lián)網(wǎng)。

這并不是空想，在今年4月份舉行的全球能源互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，已經(jīng)描述了這樣的一幅藍(lán)圖。而今年發(fā)布的《國(guó)家電網(wǎng)公司促進(jìn)新能源發(fā)展白皮書(shū)(2016)》里面也提到了加強(qiáng)智能配電網(wǎng)建設(shè)，加快突破儲(chǔ)能技術(shù)，提高分布式電源和多元化負(fù)荷接納能力，實(shí)現(xiàn)分布式新能源即插即用及與大電網(wǎng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行。

這些都說(shuō)明，能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，正在路上，未來(lái)你家周?chē)涂赡苄纬梢粋€(gè)智能微電網(wǎng)，屆時(shí)，能源將更自主、更清潔。