能源

走进中国“光伏村”

十多年来,分布式新能源为乡村提供了新的机遇与可能性,现在它的情况如何了?
<p>庄上村的航拍图片,很多户居民都在屋顶架设了光伏板。图片来源:山西国臣直流配电工程技术有限公司</p>

庄上村的航拍图片,很多户居民都在屋顶架设了光伏板。图片来源:山西国臣直流配电工程技术有限公司

2017 年,山西省阳曲县河上咀村的村民常富在自家屋顶安装了村子里的第一块光伏板。他没想到的是,家乡不久后成了“光伏村”。

从村庄入口的大道一路向西走,可以看到成排的农房上安装着大片光伏板,接近正午时,光伏板在太阳照射下熠熠闪光。村里随处可见太阳能路灯,足够夜晚村路照明。目前,河上咀村600户人家里,约有100户都安装了屋顶分布式光伏设备。按照当地光照条件,粗略估计,一户发电量约可满足数十名村民的用电需求。全村的光伏总装机容量更是达到5000千瓦,并已全部并网。村庄现在俨然成为一座“小型电站”。

距离河上咀村475公里开外,山西省南部运城市的庄上村几年前也开始成为“光伏村”。

2021年,在多方支持下,庄上村开展了“光储直柔”技术示范。“光储直柔”就是把光伏发电、储能、直流配电和柔性互动等技术结合,来提升新能源消纳能力、电网运行灵活性和整体能效水平。2023年,庄上村被农业农村部和联合国开发计划署、全球环境基金共同授予“中国零碳村镇项目示范村”称号,还在同年第28届联合国气候变化大会上,获得“能源转型变革者”奖项。

自2014起,中国开始鼓励农村安装分布式光伏,这一举措改变了不少中国农村的景观和村民的生活方式。山西省由于光照资源丰富,多个村庄成为了“光伏村”,全省分布式光伏发电量也处于全国中上水平。

今年7月,山西的民间智库机构“山西科城能源环境创新研究院”发起“乌金上的阳光守护人”项目,招募了10多名志愿者,讲述山西这篇土地上普通人的能源转型的故事。笔者作为参与者之一走访调研10个村庄后发现,“光伏村”的快速发展,与国内的政策支持、合理的村民利益分配机制和附带的经济效应密切相关。

“光伏村”背后的三个政策

笔者认为,三项政策主导了农村分布式光伏建设的不同阶段。

第一项是2014年,中国政府在农村贫困地区推广光伏,一方面扩大光伏市场,一方面利用光伏发电来扶贫。“光伏扶贫”政策出台:即政府提供补贴、税收、价格、电网服务等优惠政策,在贫困户建设分布式光伏,在具备条件的贫困地区建设光伏电站,增加贫困人口和集体的收入。

山西省为例,截至2020年10月14日,该省建成了5532座光伏扶贫电站,惠及9477个村,帮扶带动56.8万贫困人口致富增收。

第二项政策是2018年,光伏发电行业逐渐市场化,新建项目补贴减少,但政府依然通过国家级文件,维持光伏扶贫的项目电价不变,以通过新能源为贫困地区继续创收。

2021年6月,第三个在全国农村推广分布式光伏的政策公布,拟在全国组织开展整县推进屋顶分布式光伏开发试点工作。政策推动下,在农村,涌起了以新能源行业公司为经营主体,“整村推进”风电及光伏的浪潮,庄上村就是其中之一。现在,庄上村通过利用光伏每年可节省标煤800吨,减少二氧化碳排放2450吨。

文件中规定,申报试点的农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于20%。目前全国56个县(市、区)陆续完成试点工作。

金钱回报和生活改变

经过调研,我们总结了中国农村分布式光伏的三种运作模式。第一种为村民自己花20-40万购入光伏设备,这通常需5-10年回本;第二种是通过银行光伏贷款融资来租赁设备;第三种是跟企业合作,出租屋顶,每年获得近千元租金。由于前两者的投资额度较大,而且涉及贷款风险,在2021年新政策出台后,企业合作模式最为常见。

以庄上村为例,村民通过两种方式受益:部分村民可以直接使用自家屋顶光伏板所发的直流电;大多数村民获得屋顶租金,而企业投资设备并通过发电盈利。

A narrow street lined with buildings features a solar panel array on the roof
在山西省的河上咀村,村民常富在自家院子架设了光伏设备。图片来源:山西科城能源环境创新研究院

除了金钱的回报,我们在调研时观察到,村民们反映分布式光伏带来了意想不到的好处。首先是生活环境的改善。山西省董村的村民叶颜勤告诉我们:“生活环境变好了嘛,你看路也宽了,路面干净了,每天出门心情都更好了。”

这并不是来自于光伏本身。而是企业合作开发分布式光伏“整村推进”时,常常会整修山路,以方便交通工具进出。宽敞的柏油路具有附带的经济效应:村民农作物运输更加方便,对外经济往来更加密切。

分布式光伏还给村民带来了新的工作机会。“施工时,村里有人去干过零活,比如搬运物资、协助施工队做场地整理、做临时保洁等,日结工资在一百到一百二十元之间。施工后也需要偶尔维护。”叶颜勤补充道,“只是这些都不是长期的稳定工作。”

还有一些感性的体验,例如庄上村还有村民开玩笑说:“自从村子的名气大了,青年人都更好嫁娶了。”

“光伏村”的挑战

光伏村并不只有“光”的一面。

随着分布式光伏普及,光伏发电量大,并网困难,越来越多的地区拉起“红线”——即发电量超过了电网的负荷能力而无法消纳后,将限制或禁止新增分布式光伏并网接入。在我们调研村庄时,多个村庄村民都反映现在并网接入的难度较大,新光伏项目必须暂停备案,排队等待电网扩容。

从高额补贴,到兜底上网电价,再到如今全面进入电力市场,光伏发电收益大幅度降低,商业公司和村民的积极性受到打击。

“光伏村”也在想办法应对。庄上村用储能来消纳光伏发电,但是成本高,大规模普及仍具有挑战。仅以储能系统配件中的储能电池为例, 1千瓦时( kWh)的储能容量需要花费百元的锂电池成本。

除了对收益的质疑外,我们还发现,农村村民对光伏存在很多担忧和误解,例如辐射,对屋顶的损害。

以光伏安装的屋顶限制为例,它主要对屋顶材质以及承重能力有要求,其次是屋顶面积、遮挡情况、建筑安全、邻里权益和合规性等多重因素。在很多村子,过于老旧导致承重力不足的房屋无法安装光伏。

另外,光伏是一种新技术,但普遍务农的村民对新事物接受较慢,需要更多次和更长时间的沟通。这也阻碍了分布式光伏在农村的发展。

授人以渔

发电收益和环境的改变之外,随着电网技术的不断升级与发展,分布式光伏还有其他有待开发的潜能。例如,在北京市密云区石湾子村以及周边区域,笔者访谈的青年郝江北正在尝试一种新的可能:组织学习,让光伏作为村民自用的电能。

郝江北认为,在目前电网系统的承载压力下,村民安装自用的户用光伏是突破农村新能源发展瓶颈的一种路径。对于资金较充足的村民来说,可以通过学习光伏知识,自行采买和安装户用光伏,3-5年即可回本,如果发电量大,还可以运营用电高、有地方竞争力的小本生意。同时,这还有助于解决农村低碳取暖的问题。

然而,村民需要算一笔账,并知道如何采买小型储能和逆变器等设备,这些都需要相应的学习与培训。

对于资金不足的村民来说,掌握这套知识,可以帮助他们额外增加一笔收入来源,为其他电站提供运维和安装服务,而这其中所需要掌握的技术并不困难。

但是限于农村相关知识的普及和诸多因素,这种模式还比较少见。今年,郝江北开设了光伏安装体验课,通过“以电换物”等方式,让更多人来理解新能源的意义,掌握分布式新能源的电工技术。

“光伏村”十年的发展、现状以及探索,提醒我们能源转型从来就不只是能源这么简单,正如来自山西师范大学的志愿者黄雅婷在调研笔记中写到的:

“对像叶颜勤这样的普通农户而言,山上的风力发电并非立刻改变命运的奇迹,而是通过道路、零工、以及村集体层面的收益,慢慢织成一张可以缓冲生活风险的安全网。

能源转型更不是一个抽象的宏大政策,而是一条平整的山路、一段施工期的零工、一份潜在的本地就业机会。”

本文在山西科城的志愿者团队协助下完成,他们是:黄雅婷、张郦、王欣悦、兰庆瑜、孙杰、李欣逸、吴金昌、郑阳璠、揣卓扬。另外,民间组织“空气侠”创办人赵亮对本文亦有贡献。

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