呂一凡 陳望達 萬家建

在國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略與加快建設農業(yè)強國目標的指引下，我國農業(yè)現(xiàn)代化進程開始提速，數(shù)字農業(yè)、智慧農業(yè)加速發(fā)展，自動溫控大棚、人工光植物工廠、植物育種方艙等新型農業(yè)設施也開始廣泛建設和應用。但與此同時，新型農業(yè)園區(qū)的用能難題也開始凸顯。

現(xiàn)代農業(yè)企業(yè)用能有三“愁”

平湖市廣陳鎮(zhèn)被譽為浙江省的“農業(yè)硅谷”，育種方艙、植物工廠在這里比比皆是。電能替代土壤，農民穿起工裝，現(xiàn)代化農業(yè)設施讓農業(yè)產值倍增。然而，在現(xiàn)代化、智能化農業(yè)園區(qū)建設過程中，傳統(tǒng)的能源供應模式已無法滿足科技農業(yè)、設施農業(yè)、數(shù)字農業(yè)等高端農業(yè)發(fā)展的要求，不僅影響了農業(yè)現(xiàn)代化的進程，也影響到當?shù)爻青l(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展。與此同時，“雙碳”目標的提出，對現(xiàn)代農業(yè)減少碳排放提出了更高的要求。這讓現(xiàn)代農業(yè)企業(yè)用能有了三“愁”。

一是發(fā)展高度依賴能源供應，現(xiàn)代農業(yè)企業(yè)面臨能源供應“愁”。相較于傳統(tǒng)農業(yè)而言，現(xiàn)代農業(yè)能源消耗量呈幾何式增長，且對供電可靠性要求很高，現(xiàn)有的農場電網和傳統(tǒng)能源供應模式難以滿足其需求，部分地區(qū)甚至出現(xiàn)了多年未見的“項目等電”情況?？梢?，先進的農業(yè)發(fā)展模式和相對落后的能源供給之間的矛盾日益突出。

二是用能成本居高不下，現(xiàn)代農業(yè)企業(yè)面臨經營“愁”。農業(yè)企業(yè)用能為商業(yè)用電，電價高；植物工廠等農業(yè)設施需要24小時不間斷用電，能耗高。例如，2020年平湖市廣陳鎮(zhèn)成立了國際科技農業(yè)合作示范區(qū)，以色列、德國等國家的48個現(xiàn)代農業(yè)項目涌入，大功率設備數(shù)量倍增。其中一家植物工廠項目由于作物培育完全依靠燈光、溫控和各類復雜的電子設備，且需要24 小時運行，每月僅電費就高達80多萬元。據(jù)分析，項目用能成本高一方面是由于用能總量高，另一方面則由于項目用電時段多處于電力系統(tǒng)峰電價格區(qū)間，導致整體用電成本高。

三是高能耗帶來高碳排，建設清潔能源設施投入大，現(xiàn)代農業(yè)企業(yè)面臨低碳發(fā)展“愁”。隨著大功率設備的不斷引入，現(xiàn)代農業(yè)成為新的碳排放大戶，“雙碳”目標帶來的減排壓力，讓農業(yè)企業(yè)兼顧發(fā)展升級與減少碳排放面臨巨大挑戰(zhàn)。盡管電網公司能夠提供“氫光儲充”一體化智慧能源站方案，解決低碳用能的問題，但由于項目建設投資費用高昂，一些企業(yè)有清潔能源用電需求卻沒有資金條件安裝清潔能源發(fā)電設施。僅僅依靠供電公司的技術力量，難以滿足新農村多種業(yè)態(tài)發(fā)展、綠色低碳轉型的需求。

如何破解現(xiàn)代農業(yè)企業(yè)面臨的用能用電難題，如何避免現(xiàn)代農業(yè)成為新的碳排放大戶，亟須尋求有效解決方案。

打造低碳“微能源網”，集中調配清潔能源

面對這一難題，國網浙江省電力有限公司平湖市供電公司（以下簡稱國網平湖市供電公司）開啟了打造以“氫光儲充”一體化智慧能源站為主、以農村電網為支撐的新型電力系統(tǒng)——“微能源網”的探索。

平湖擁有豐富的新能源資源，是浙江省清潔能源示范縣。2021年，國網平湖市供電公司存量分布式光伏裝機容量達26萬千瓦，發(fā)電量和裝機容量占比位列浙江省縣級公司第一和第二。2022年平湖市風光發(fā)電20.88億度，占全社會用電比例達30.5%，分別較2020年提高395%和22.5%，光伏占全社會用電量的8.2%，居全省第一。

以此為基礎，國網平湖市供電公司立足于平湖農業(yè)經濟開發(fā)區(qū)統(tǒng)一規(guī)劃建設和運營的國際科技農業(yè)合作示范區(qū)，依托已建成的源網荷儲一體化管理系統(tǒng)，攜手多個利益相關方，構建以大電網為主導、與國際科技農業(yè)合作示范區(qū)內微能源網相融并存的電網形態(tài)，力爭在精準解決用電難題的同時實現(xiàn)多方合作共贏，創(chuàng)造經濟、社會、環(huán)境綜合價值。

具體而言，國網平湖市供電公司在國際科技農業(yè)合作示范區(qū)，攜手多方共建浙江省首家低碳“微能源網”，將來自各方的氫能、光能、太陽能、風能等多種清潔能源，通過數(shù)字化手段集中調配，形成集中能源托管的低碳運營模式。“微能源網”清潔能源的主要來源：一是國網平湖市供電公司與政府合作，通過租賃農村閑置的集體土地和屋頂資源建設的分布式太陽能光伏；二是“氫光儲充”一體化智慧能源站自身的氫能微型熱電聯(lián)供系統(tǒng)等產生的清潔能源；三是浙江東郁果業(yè)有限公司“負碳”植物工廠項目產生的707千瓦光伏、900千瓦/1800 千瓦時儲能、240千瓦充電樁和源網荷儲能源管理系統(tǒng)。此外，將一些企業(yè)沒有消耗的自身清潔能源發(fā)電量并入儲能站，進行能源再分配。

“微能源網”的核心部分——“氫光儲充”一體化智慧能源站，可以在電價低谷期利用儲能裝置存儲電能，供園區(qū)企業(yè)在用電高峰期使用，避免企業(yè)直接大規(guī)模使用高峰期的高價電，有效地解決了用電成本高的問題，從而達到經濟最優(yōu)、用能最省。最終，以“氫光儲充”一體化智慧能源站為主、以農村電網為支撐的“微能源網”，匯聚的清潔電力能夠滿足園區(qū)企業(yè)50%以上的用能需求，實現(xiàn)清潔能源的就地互濟和消納，精準解決各項目用能供給與需求不匹配的難題。

“眾籌經濟”共建共享，創(chuàng)建全新商業(yè)模式

“微能源網”具有建設成本高但受益面廣且具有收益性的特點，需要推動和激勵多方參與。為此，國網平湖市供電公司從新農業(yè)轉型需求出發(fā)，發(fā)揮供電企業(yè)掌握農業(yè)企業(yè)用電特性的優(yōu)勢，多輪溝通開發(fā)區(qū)政府、村集體、負荷聚合商、新型農業(yè)企業(yè)等利益相關方，最終商討形成了建設“微能源網”的創(chuàng)新商業(yè)合作模式：包括氫能微型熱電聯(lián)供系統(tǒng)、光伏發(fā)電站、蓄電池儲能站、電動汽車快充站在內的“氫光儲充”一體化智慧能源站由各用能大戶企業(yè)眾籌建設，未來按照投資比例獲得分紅；“微能源網”由負荷聚合商出資，主導進行新型智慧能源站的建設與日常運維；供電公司負責園區(qū)企業(yè)“化零為整”統(tǒng)一立戶，進行一體式便捷管理，并參與“微能源網”管理；村集體通過自愿投資建設分布式光伏發(fā)電項目的方式，按比例獲取收益的分紅回報；政府進行園區(qū)企業(yè)用能的政策指導與協(xié)調管控。

此外，國網平湖市供電公司還協(xié)助當?shù)卣雠_光伏發(fā)電鼓勵政策，以用能數(shù)據(jù)為基礎，開展現(xiàn)代農業(yè)碳效評級，讓碳排放超標的農業(yè)企業(yè)主動購買排放指標，提高企業(yè)綠色轉型積極性。同時，聯(lián)合政府、農業(yè)企業(yè)組建陽光共富能源合作社，通過租賃園區(qū)內農戶、農業(yè)企業(yè)的閑置屋頂，集中安裝光伏電站，不斷加大清潔能源比重，調整能源結構；結合每年需要吸收36 噸二氧化碳的植物工廠，最終讓農業(yè)回歸“負碳”本色。

對于這樣的一套“微能源網”創(chuàng)新商業(yè)模式，浙江東郁廣陳果業(yè)有限公司董事長談立宇表示：“農業(yè)生產完全由清潔能源來供能，我相信這是首例，這對于回答城市如何發(fā)展農業(yè)這個命題，具有很大的示范意義。供電公司的能源系統(tǒng)方案，對于我們來說是夢寐以求的?！?/p>

“微能源網”新商業(yè)模式的構建，既解決了能源項目建設投資過高和企業(yè)用能成本高的問題，又實現(xiàn)了負荷聚合商、供電公司、屬地政府、村集體等各利益相關方的共贏。同時，政府機構和村集體等作為參與項目的利益相關方，共同解決農業(yè)企業(yè)對能源共享和電力共富的認知和溝通問題，推動了項目順利落地。

創(chuàng)造共富共贏綜合價值，加速農業(yè)升級發(fā)展

國網平湖市供電公司攜手浙江首個農業(yè)經濟技術開發(fā)區(qū)等多利益相關方共同打造的“微能源網”，突破了企業(yè)間電力傳輸?shù)恼吆臀锢肀趬?，將園區(qū)內的高能耗農業(yè)企業(yè)“化零為整”，形成了集中能源托管的低碳運營模式，通過數(shù)字化手段統(tǒng)一集中調配，用清潔電滿足了園區(qū)企業(yè)的用能需求。

對于園區(qū)企業(yè)而言，該方案每年可提供清潔能源209.2萬千瓦時，相當于實現(xiàn)減碳1031.4噸；附加充電樁收益分紅，預計農業(yè)企業(yè)每年可節(jié)約用能成本146萬元，實現(xiàn)企業(yè)成本和碳排放的“雙降低”。對于當?shù)卮迕穸?，村集體通過自愿投資方式參與建設分布式光伏項目，村民可以獲得相應的發(fā)電補貼；農民還可以到家附近的植物工廠上班，收入可觀且穩(wěn)定；供電公司通過清潔化改造村莊路燈、景觀燈等配套設施，加大電動汽車充電樁的建設，為村民提升了農村生產和生活條件。對于國網平湖市供電公司而言，實現(xiàn)企業(yè)用能集中托管將大大提升用戶設備的運行可靠性，“微能源網”的相對獨立也能夠隔離故障；通過用電“削峰填谷”的靈活調配，既降低了電網運行峰值負荷，又節(jié)約了農村電網增容改造成本近千萬元。

“供電公司的新模式使農開區(qū)內的新農業(yè)園能共享清潔能源發(fā)出的電，享受氫能、光伏、儲能、充電樁建設的紅利，既滿足了企業(yè)用能需求，又降低了用電投資成本，為我們推動傳統(tǒng)農業(yè)加速升級提供了強勁動力?！逼胶r開區(qū)黨工委副書記、園區(qū)常務副主任許建軍評價道。

作者單位：國網平湖市供電公司