中国储能网讯：能源是乡村振兴的重要物质基础。中央农村工作领导小组办公室发布的《国家乡村振兴战略规划(2018-2022年)》中，明确提出要构建供给多样、设施完善、绿色清洁、智慧高效的农村现代能源体系。能源互联网综合运用先进的电力电子技术、信息技术和智能管理技术，将大量由分布式能量采集装置、分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络节点互联起来，以实现能量对等交换与共享。
农村能源互联网是能源互联网网架基础、信息网络、价值链条在农村范围的延伸。在农村地区发展能源互联网，促进网架基础、信息网络、价值链条向农村范围延伸，实现农村电网和用能服务的转型升级，是服务乡村振兴战略、建设农村现代能源体系的重要手段。
农村能源互联网布局加速
近年来，我国农村能源基础设施逐步完善，能源供给和消费加快向绿色高效转型，对促进乡村经济发展、保障和改善农村居民生产生活条件起到了重要作用，也为农村能源互联网发展提供了有利条件。
随着乡村振兴战略纵深推进，农村地区经济快速发展，农村居民消费结构加快升级，中高端、多元化、个性化用电需求快速增长。以河北农村为例，当前农村拥有电磁炉的家庭占比51.01%，空调普及率已达90.17%。考虑空调同时率为0.4，河北南部农村空调负荷可达1970万千瓦，占最大负荷的近50%。
同时，新型城镇化建设持续加快推进，农村用能新形态逐渐形成。我国城镇化建设进入快速发展与高质量提升的新阶段，城市辐射和带动农村的能力进一步加强。随着农业现代化、信息化水平的提升和农村优势特色产业的发展壮大，农村电能替代、综合能源服务的建设与发展得到极大促进，除传统电力供应保障外，农村用户对综合用能的需求也将越来越急迫。同样以河北为例，拥有1辆及以上汽车的农村家庭比例达到56.41%，其中电动汽车占34.54%，潜在充电服务需求空间广阔。
随着电力体制改革的不断深化，电力市场交易机制不断完善，农村能源互联网价值市场逐步形成。能源互联网与智能电网的显著差异在于新型服务模式和新型商业业态的创新。各省级市场的有功备用、调峰调频、需求响应等辅助服务措施和激励机制陆续出台，能源提供商和需求侧用户利用手中资源参与市场交易的热情不断激发，有利于农村能源互联网价值兑现的外部市场环境加快形成。
不过，当前我国农村大部分地区能源体系仍不完善，农村能源互联网在能源消费、生产、服务等方面还存在几个急需解决的问题。
目前，虽然农村地区用能结构持续优化，但以煤炭为主的消费格局并未彻底改变。近年来，通过“煤改电”“煤改气”等一系列措施，农村生产和生活用能中清洁能源占比逐年提升，但受能源消费习惯、散煤流入监管困难、用能成本差异等因素影响，我国农村能源消费中煤炭占比仍保持38.4%的高位，农村能源清洁化形势依然严峻。
此外，能源消费持续升级但用能效率不高是目前北方农村地区普遍存在的问题。据调查，农村能源消费近七成为生活消费，其中约44%用于室内取暖。由于我国农村住房建设属于农民个人行为，农房基础标准不完善且设计施工水平较低，外墙保温措施较少。以华北农村地区为例，仅有13%的房屋做了外墙保温，大部分农村家庭冬季取暖约有50%的能源被浪费。
一方面，虽然新能源产业为农村产业新旧动能转换提供了新动能，但由于补贴退坡步伐加快等因素影响，2019年以来全国新能源装机增速呈下降趋势。
另一方面，农村新能源的后期运维团队、运维资金来源等在政策层面尚未解决，特别是随着光伏扶贫全面推广，大量光伏电站在农村地区建成投运，但普遍缺乏专业运维指导，急需全生命周期的专业运维队伍。此外，农村消费承载能力较低，对能源价格波动较为敏感，居住环境相对分散，集中式冷热供应项目效益难以发挥，这些都为农村能源互联网建设带来一定程度的制约。
三大体系，三种功能
建设农村能源互联网，一方面要结合我国农村地区特有的发展阶段和用能禀赋，有针对性地解决面临的各类问题；另一方面要充分利用现有的政策条件和资源，加强与农业农村、水利、林业、住建等部门协作，应充分结合城乡融合发展、农民收入、新农村和现代农业发展需求，发挥能源互联网“提升能源效率、支撑低碳转型、促进多元主体灵活接入”三个功能属性，从能源网架体系、信息支撑体系、价值创造体系三个维度打造共建共治共享的农村能源互联网生态圈。
在能源网架体系方面，建设以电网为基础、以多能互补为特征的能源网络，分类推动农村能源供给体系升级。在加强农村配电网建设的同时，应顺应农村发展规律和演变趋势，根据不同村庄的发展现状、区位条件、资源禀赋，充分挖掘当地空间和资源价值。
一是在规模较大的中心村及一般村庄等集聚类村庄，开展光伏建筑一体化、生物质热电联产、分户式直流微网等综合能源项目，结合农业、工贸、休闲服务等主导产业发展需要，有针对性地推广空气源热泵、溴化锂吸收式制冷机、冷热储能罐等技术应用，提高农村清洁用能水平。二是在城市近郊区及县城城关所在地等城郊融合类村庄，推进电网基础设施互联互通和城乡公共服务标准均等化，建设以智能电网为基础、分布式能源低碳网络与城市能源管网互联互通、多种能源形态互相转化的能源互联网示范工程，不断强化农村能源基础设施服务城市发展、承接城市功能外溢的能力。
在信息支撑体系方面，建设以新一代信息技术应用为基础的多元互动信息系统，提升农村能源群调群控能力。适应农村能源分布化、用能分散化发展需要，推广智能配电变压器终端应用，推进新一代信息技术与电力系统融合，推动农村可再生能源并网管控向群调、群控方向发展。
首先，提高农网配电自动化水平，将调度主站功能下沉到各个集群系统，降低配电网调度系统数据吞吐，适应海量的随机性电源并网场景。其次，推动现有通信模式由主从模式向点对点模式的转变，将监控功能下沉到集群或分布式发电场站，实现不同分布式电源的自适应协调运行。最后，推广多能流微网群控技术，通过新型控制技术，实现对多种能源和用能设备的优化控制，实现分散可再生能源和多元用能设备的“即插即用”，推进“源-网-荷-储”一体化运行。
在该领域，美国LO3能源公司以智能电网为依托，通过智能电表和计算单元共同测量农户的能源生产与消费，在实现电力供需就地平衡的同时，降低了区域内农户负担，提高了能源系统运行效率。
在价值创造体系方面，强化融合发展理念，提升农村能源互联网价值创造水平。通过网架、通信系统共享共用，推动能源与交通、农业等部门合作，实现与农村新产业同步升级、同步受益。
一是加大电动车推广力度，加快县级、村级电动汽车充电站、充电桩和服务网点布局。与村镇政府、村级企业合作，利用当地土地空间和人力资源，开展充电站桩共建、共维、共管，打通电动汽车充电“最后一公里”，补齐农村民生短板，不断拓宽农村劳动者就业空间。
二是服务农业信息化水平提升，推进综合能源业务与现代农业融合。推进农业、渔业、牧业与农村配电网基础设施和信息资源共享，提升农业装备智能化和信息化水平，加快农业由增产转向增质。如河北正定塔元庄利用综合能源管控平台，开展智慧农业云栽培、水肥供应、环境控制，农产品产量比传统大棚增加30%。
三是加大农村能源资源利用，推进综合能源服务与美丽乡村建设相融合。将光伏扶贫、生物质利用与有机农业有机结合，以资源永续利用和美丽宜居为导向，建设农风光互补发电集中区，构建产业扶贫新模式。如河北北部农村地区发挥生物质能、太阳能、风能、地热能等多种能源共存的优势，推进农牧业养殖禽类粪便资源化处理。
四是充分挖掘能源大数据价值，打造跨界共融、开放共享、协同共促的数据价值新体系。在农村开展电力、天然气等能源数据与农业、水利、金融、政务等其他领域双向对接，共同构建农村数据资源体系。开发“精准灌溉”“绿能监控”“绿色金融”等模块服务乡村振兴，提升政府的治理能力。如国网河北省电力公司通过开展灌溉方案、电费、水费等数据共享，在辅助水利部门开展地下水抽采监测、协助农户开展精准灌溉方面取得了一定成效。
产、企、政融合，打造新增长极
推进农村互联网建设是一项系统工程，需要企业、政府、社会通力协作。在积极推进农村能源互联网建设的进程中，能源企业要发挥平台优势，构建农村能源互联网业务管控平台，提升普遍服务能力。电力、燃气等能源企业可将多个管控系统通过互联网管控平台进行整合，将农村能源业务与新兴互联网业务在末端融合，为农民提供技术指导、能源开发、运维服务、能效分析等服务，着力打造农村能源“互联网+”运营新模式，提升农村能源互联网普遍服务能力。
此外，装备制造企业要发挥产业优势，构建“产业+农业”农村能源互联网生态圈。例如在电动汽车充电服务、生物质综合利用、现代农业大棚改造、美丽乡村建设等方面，与上下游产业开展协同创新和市场开拓，建立需求自动匹配、能源技术支撑、运维全程托管的一体化产业体系，打造新的增长极。
最后，各级政府也要发挥政策优势，积极引进国外先进技术和产业链，组织域内企业加强对能源互联网前沿性重点技术协同攻关，突破农村废弃物综合利用、光伏建筑一体化、分布式能源和储能等农村智慧用能领域技术研究和设备研发，为推进农村能源互联网建设提供坚实的技术基础。
（作者系国网河北省电力有限公司经济技术研究院研究员）
