以新能源革命助推资源型区域绿色发展

苏娟芳 范云鹏

〔摘要〕零碳村镇”是双碳背景下通过光伏新能源产业升级助推资源型区域实现绿色发展的县域实践。新能源革命是实现“双碳”目标的核心路径，是山西被赋予能源革命综改试点的重大使命，是推动资源型区域实现全方位高质量发展的现实选择。山西省运城市芮城县立足全国清洁能源输出县的优势，以光储直柔技术为支撑，以产业延伸的转型方式，在芮城县辖内城镇和农村开展零碳园区和零碳乡村建设，打造了全球首个农村“光储直柔”直流微网示范项目，形成了一套可复制可推广的绿电循环使用成功案例，为全国整县域新能源“零碳村镇”建设提供了示范样板，为资源型经济绿色发展奋勇探路作出了区域回答。在未来发展中，要在构建人才支撑体系、完善法律法规、长期监测预警大规模开发光电能源的生态环境效应、光电组件回收利用等方面进行完善。

〔關键词〕新能源革命；资源型区域；绿色发展；零碳村镇；样板

〔中图分类号〕F206〔文献标识码〕A〔文章编号〕2096-8442（2022）02-0105-04

〔基金项目〕山西省软科学项目“资源型区域绿色发展路径研究——以山西省为例”（2019041017-2），主持人范云鹏。

绿色发展是具有战略性意义的发展理念，是人类解决能源问题的终极解决方案，成为全球的广泛共识。绿色发展本质上是寻找一种既增加物质财富，又不损害生态环境质量的模式和发展路径〔1〕1。而新能源本身具有可再生、绿色低碳的价值，在“十三五”期间我国新能源产业经历规模数十倍的增量发展，打下了稳居世界前列的良好基础，更是塑造出成本逐年下降和竞争力凸显的明显优势，为“十四五”如期实现绿色发展打下了良好的基础。

一、新能源革命是资源型区域全方位高质量发展的关键

（一）新能源革命是实现“双碳”目标的核心路径

“十四五”时期，我国步入构建现代能源体系的崭新阶段，这个“新”体现在能源安全保障进入固根基、扬优势、补短板、强弱项的关键攻坚期，能源低碳转型进入打好基础的关键重要窗口期，现代能源产业水平进入基础高级化和产业链现代化的创新升级期，能源普遍服务进入发展共享的巩固提升期。因此，2021年10月颁布的《国务院2030年前碳达峰行动方案》中明确提出：“到2025年要实现非化石能源消费比重提高到20%左右，发电量比重达到39%左右的目标任务。”〔2〕实施可再生能源替代行动，以本身就是清洁能源新能源结构为主导，在新能源提高利用率、打造新业态、塑造新优势上进行实践探路，推动形成“三生共赢”〔3〕37的绿色发展，是实现“双碳”目标的核心路径。

（二）新能源革命是山西被赋予能源革命综改试点的重大使命

作为国内典型的煤炭资源型经济大省，近年来山西坚持以“四个革命、一个合作”能源安全新战略为指引，根据党中央生态文明建设、能源强国、“六稳六保”的安排部署，摆脱“资源诅咒”，在价值理念上，突出产业转型绿色化，必须先人一步围绕“建设全国能源革命综合改革试点先行区”探新路；在政策支持上，通过设立省级技改专项资金，战略性新兴产业电价优惠等来培育壮大战略性新兴产业；在产业布局上，立足山西区域光照条件是国内太阳能高值区的资源禀赋，加快建设国家级光伏产业基地、光伏产业联盟、光伏制造全产业链生态体系以适应新能源大规模跃升发展，逐步成为未来发电能源主力军，促进新能源到“十四五”末发电量占比达到30%，装机容量占比达到50%，推动煤炭和新能源优化组合，全省域实现全方位高质量发展，有序实施碳达峰山西行动。

（三）新能源革命是资源型区域实现绿色发展的现实选择

从外部环境来看，我国资源型地区实现绿色发展转型面临着诸多机遇和挑战，气候变化、自然灾害、短期难以解决的严重污染倒逼低碳、绿色发展成为全球共同愿景，煤炭等化石能源清洁利用压力增大。从国内形势来看，资源型地区经济发展长期依赖化石能源，发展方式相对粗放，加之资源产品价格形成机制不合理，导致生产要素过度配置到资源型产业，造成产业结构严重失衡〔4〕191。资源型区域的绿色发展是经济社会发展方式的长期转变过程，需要寻找可再生的替代能源，使各要素发挥“1+1>2”的功能〔5〕52，就需要协调好各产业之间的关系，在产业结构上下功夫，化解过剩产能，实现一二三产业的绿色升级。未来我国资源型区域产业转型必须从协调经济发展与生态保护的关系入手，持续优化新能源源结构，增强能源供应链弹性和韧性〔6〕，成为经济社会高质量发展的重要支撑。

二、芮城县“零碳村镇”的具体实践

（一）政府确定接续清洁能源为主导产业

芮城县委县政府锚定创建全国能源革命示范县和碳中和示范县的“双创”目标，确立建设以创新驱动为核心的黄河流域能源革命引领区的战略定位，在主导产业的选择上，立足于芮城是全国唯一县级光伏领跑技术基地潜力、光照资源以及晋南乡村民居特有的大量屋顶资源禀赋，确定光伏新能源接续产业发展作为芮城县域经济高质量发展的主导产业，聚力打造100亿级县域清洁能源产业集群。通过“招才引智”工程引进南京国臣团队的“光储直柔”技术，投入到占优势比重的产业建设，最小成本对清洁能源产业接续进行全局性谋划、战略性布局，最大程度把政府产业政策优势渗透到项目落地全过程。芮城县人民政府办公室成立“光储直柔”项目推进工作专班，为高标准、高效率推动项目如期完成提供全面服务。截至2021年底，根据农户的意愿，最终在71户农户自建房屋屋顶进行光伏铺设，项目总装机容量2MW、储能600kW.h，分5个台区分别接入村级低压电网，形成“庄上模式”，在人民银行大楼进行了光储直柔推广应用，制定三个五年计划分步走，并在2035年完成全县域全面复制“庄上模式”，纳入了《芮城县碳中和整县规划》，项目得到农业农村部、住建部、发改委、能源局、乡村振兴局等部委的支持，并于2021年10月写入《国务院2030年前碳达峰行动方案》，2022年4月2日列入《“十四五”能源领域科技创新规划》，是新能源革命综改试点的成功方案，是助推资源型区域绿色发展的有益之举。

（二）技术创新驱动清洁能源纵深革命

“零碳村镇”是一场以光储直柔技术为支撑的能源革命，是可再生能源新型电力系统在配电网侧的先进技术形态。从2016年开始，光伏产业逐渐成为芮城县的支柱产业，但要争夺低碳发展的制高点，核心主题必然要在提高利用率、打造新业态、塑造新优势上进行实践探索。一是从电力技术创新的角度来讲，光储直柔技术是在现有光伏产业基础上进行的一种创新。首先通过从技术层面解决窑洞和斜坡屋顶的安装问题，整合农村民居海量屋顶作为生产要素，拓展了光伏分布式安装空间；其次通过分布式蓄电储能技术，抓住需求侧回应，实现光伏发电和用电负荷时间调控能力上的动态平衡；再次通过直流技术重点突破光伏转化率，大大减少“逆变上网”“整流用电”环节〔7〕，实现能量增量；最后通过柔性控制技术突破技术壁垒，实现分布式光伏与电网智能安全高效匹配，在缓解电网增容压力下保持稳定、安全用电，由此形成“分布式光伏+储能+直流配电+柔性负荷”的村级光储直柔新型电力系统。二是从数字技术创新的角度来看，光储直柔系统监控与运营平台的设计，在应用层开发交易结算及管理系统软件，网络层数据统一接入交易结算系统，进行分析计算及交易结算〔7〕，使每家每户都可以通过手机软件查看自家发电用电数据、消费信息和售电收益等，还可通过政府监管的结算平台按月收到售电收益，赋予了农村供电自发自用和余电销售的双重属性，实现了农村从供电末梢到初始端的角色变化。未来将以推进新一代数字技术和新能源产业深度融合为试点，加快推进智慧能源中心，抢占智慧绿电能源的制高点，为绿色能源产业发展提供精准化、可视化、市场化的数据支撑和交易渠道，光热发电商业化新示范。三是从金融创新的角度来看，政府层面启动投资5.1亿元支持农光互补光伏发电项目；组建“碳中和”产业基金，依托芮城县万信弘产业投资开发有限公司投资，亚行贷款和企业自筹的资金筹措方式支持芮城县农村光储直柔系统建设工程；促进保险资金进入产业领域，中国人民财产保险股份有限公司芮城支公司负责农户房屋保险方案的出台、办理和理赔等方式，确保合理配置金融资源，充分调动各类投资主体积极性，为绿色发展提供优质资金保障〔8〕150。

（三）融合发展拓展清洁能源多元空间

从2019年开始，庄上村在实施“光储直柔”技术的同时，积极拓展延伸技术产业链。一是成立南京市柔性直流电器工程技术研究中心，拓展路径向上游延伸。二是按照“装备制造—新能源发电—配售电—储能—绿色智慧能源—能源融合发展”的思路，开展“光储直柔”产业强链补链延链展链，在芮城县工业园建设了直流配电设备生产线、在风陵渡经济开发区建设了储能电池负极材料等，未来将带动储能电池、直流家电产业进驻园区。三是满足需求程度向下游拓展，充分利用村内闲置空间，将光伏发电前沿技术——光伏树、光伏走廊引进来，建设智能充电桩，与美丽乡村建设相结合；充分挖掘浢津渡口、古代书院等黄河文化，利用“光储直柔”技术打造以古村落为中心的“零碳文旅景区”〔9〕；开展多个光储直柔+清洁取暖的场景模式，通过屋顶光伏加蓄热式电热膜或空气源热泵、热风机实现清洁取暖，逐渐取代目前主要采用的以石墨烯板、暖风机、蓄热砖为主的清洁取暖工具；开发多个光储直柔+电动生产工具的场景模式，满足农业生产必须使用的割草机、打药机、三轮车等全部实现电气化；开展多个光储直柔+绿电生活的场景模式，满足照明、电饭煲、空调、电磁炉、电视机等生活用电，使农民生产生活成本明显降低，村镇生产生活方式发生重大变革，人文历史得到挖掘，实现科技、增收、节流、人文、美丽乡村等多方融合，形成了低碳循环甚至零碳排放的完美生态链。

三、资源型区域复制“零碳村镇”的启示和思考

（一）根据区域自身特点找准主导产业模式

资源型城市的产业转型定位是核心问题。“善弈者谋事，善治者谋全局”。芮城县立足于光电新能源优势，通过分布式光伏满足农民在冬季取暖和电动生产生活用电的同时，带动农民增收（户均增收1200元以上）；农村集体若作为投资主体可以解决村集体经济破零的问题，提高村集体收益以及推动乡村振兴；在县域财政方面，增加GDP和财政收入，实现发电收益约100万元/年（税收约13万元），提升了地方经济水平；分布式光伏未来在全县农户2800万平米的屋顶铺设170万千瓦，年发电量可达20亿度，将每年降低二氧化碳排放约2500吨，以平均每亩树林减排1.336吨二氧化碳折算，相当于植树1871.3万亩，为芮城县域经济产业结构调整提供了重大机遇。因此，转型定位首先要嵌入绿色发展理念，既要考虑绿化精致度的不同、发展基础的不同，遵从全国产业区域划分的基本格局，立足地区优势产业或者经济潜力，更要符合国内外资源型区域接续产业的发展规律，综合选出既符合社会需求导向原则，又能带动区域内其他产业发展的主导产业，同时通过有为政府有效供给、全过程服务，实现接续产业规划和资源合理化的有效協调发展，最终实现经济福利水平和生态环境承载能力双提升。

（二）政府企业在互动中顺利实现产业转型

产业调整是一项复杂的过程，芮城县的“零碳村镇”样板，以“双碳目标”为指引，抢抓山西能源革命综合改革试点机遇，先人一步探新路、快人一拍创示范，由政府进行谋篇布局，及时跟进，落实责任，改善基础设施，加大政策支持力度，使其主导的光伏产业接续发展，全程服务极大保障了“零碳村镇”的成功实践。如果说政府是外在因素，那么，从本质上来讲，是企业采用低压直流配电提高光伏消纳能力的技术优势，以及直流配电网在供电容量、电能质量、线路损耗、新能源与直流负载适配等方面突出的优势，掌握了较高的劳动生产率，使光伏能源产业不再是单纯依靠资源和资本主导，逐渐以技术转变为主导，引领了行业一系列技术推广的新标准。柔性直流输电技术占领世界制高点，成为光电能源进行高质量开发利用的核心驱动力，塑造县域清洁能源发展新优势，增强了区域经济的活力，形成新型电力系统在农村运用的新形态，为绿色发展提供了一条可借鉴的新型技术路径。未来，在提升含金量、含新量、含绿量的同时，根据行业和地区部署的发展战略，政府还要在构建人才支撑体系、完善法律法规、长期监测预警大规模开发光电能源的生态环境效应以及光电组件回收利用等方面进行完善，发挥持续政策效应，为“零碳村镇”模式获得广泛市场保驾护航。

（三）整合要素培育产业优化升级的新增长点

绿色发展，要坚持质量第一、效率优先的原则，不仅仅是减排、增绿、优化资源结构，还要盘活要素的使用和配置效率，提升能源需求侧响应能力，把发展经济和区域投资环境、人文环境、创业环境结合起来，吸引大量外部资金投入到城市建设中，形成一定的区域竞争力。“零碳村镇”“光伏+多业态”跨界融合新模式，是企业利用高新技术对光伏能源的优化升级，延伸资源产业链，探索多元应用场景，农村成为供电初始端，探索了“农村供给城市”能源利用新模式；农村清洁取暖新方式，有效解决了农村返煤现象的发生，有利于建设天蓝地绿、空气清新的美丽芮城；通过配套旅游基础设施，带动观光休闲农业发展；通过直流技术，提升乡村电气化水平，拓展了农民增收新途径，农村就业的新岗位，为全国零碳村镇的建设提供了一个可复制、可推广的样板。大力推广直流家电、双向充电桩、电动农机具等具有竞争优势的产业项目，不断实现资源、科技、资本、增收、节流、人文、美丽乡村等多方融合，促进生态农业、生态旅游、生态工业三产融合，进而形成了低碳循环甚至零碳排放的完美生态链。因此，在互动中通过引技、引智、引资塑造产业创新力，既要研发前沿领先技术，培育产业新形态，还要有效整合资源、资本、技术、劳动力等要素，提高生产率和资金运转效率，更要遵循比较优势与竞争优势并举的原则〔10〕193，将新能源技术及其关联产业培育成带动区域产业优化升级的新增长点，确保优势竞争和持续竞争力，跑出优势叠加新速度，掌握主动权，占领未来市场。

〔参考文献〕

〔1〕王永芹.当代中国绿色发展观研究〔M〕.北京：社会科学文献出版社，2018.

〔2〕国务院2030年前碳达峰行动方案〔EB/OL〕.http：//www. gov.cn/zhengce/content/2021-10/26/content_5644984.htm.

〔3〕黄海峰.中国绿色转型之路〔M〕.南京：南京大学出版社，2016.

〔4〕刘那日苏.资源型区域创新驱动发展研究〔M〕.北京：经济管理出版社，2019.

〔5〕付伟，罗明灿，陈建成.生态文明建设与绿色发展的云南探索〔M〕.北京：中国林业出版社，2019.

〔6〕“十四五”能源领域科技创新规划〔EB/OL〕.http：// zfxxgk.nea.gov.cn/2021-11/29/c_1310540453.htm.

〔7〕陳文波，郝斌.碳中和背景下农村光储直柔系统建设分析——以山西省芮城县东夭村为例〔J〕.建设科技，2021（07）：86-89.

〔8〕李志强.山西省资源型区域经济转型发展报告（2018）〔M〕.北京：社会科学文献出版社，2018.

〔9〕李宁波，方平，解世强.一个村庄的“碳中和”探索——芮城县庄上村以“光储直柔”技术打造全国首批零碳村〔N〕.山西日报，2021-08-24（04）.

〔10〕吴宗杰.资源型城市产业转型理论与实践〔M〕.北京：经济科学出版社，2016.

责任编辑晓晨