芮城，是被老天爺眷顧的縣城。
在山西談“生態(tài)”，芮城是繞不開的縣。2014年，芮城被命名為首批國家生態(tài)文明先行示范區(qū)。此后，作為“國家生態(tài)文明建設(shè)示范縣”，芮城全縣10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，全部建成了“省級生態(tài)鄉(xiāng)鎮(zhèn)”，其中，7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)是“國家級生態(tài)鄉(xiāng)鎮(zhèn)”，17個建制村被命名為“省級生態(tài)村”。
擁有如此規(guī)模的“生態(tài)”鄉(xiāng)、村群，芮城，在山西是獨一份的。
從中條山隧道穿越而出，“生態(tài)芮城歡迎您”幾個紅色大字述說著熱烈。這里北依中條山，南臨黃河，到處是青山綠水，鄉(xiāng)野村落。成片的綠色，讓眼睛都要有些厭倦的時候，一片壯觀的藍(lán)色瞬時沖進(jìn)“美麗山西生態(tài)行”采訪團(tuán)的視野。
中國第一個零碳村鎮(zhèn)
遠(yuǎn)去了伐檀坎坎之聲，看慣了黃河清且漣漪。高高的黃河崖邊，寧靜的小村子——莊上村正在悄悄發(fā)生著能源革命的巨變。
站在崖邊遠(yuǎn)眺，崤山、函谷關(guān)那些古書里的地名盡在眼底，轉(zhuǎn)過身來，緊靠著崖邊的走廊上，一戶戶人家屋頂上，村里的荒坡頂，整齊排列著深藍(lán)色的光伏板，熠熠生輝，耀眼非常。
與我們熟知的光伏發(fā)電不同，這是一套被稱為“光儲直柔”的發(fā)電系統(tǒng)。
“光儲直柔”技術(shù)，是在現(xiàn)有光伏產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上進(jìn)行的一種創(chuàng)新。光，是指分布式太陽能光伏；儲，是指分布式蓄能，莊上村采用磷酸鐵鋰電池，配置儲能700千瓦時，配備儲能雙向變換器；直，是指低壓直流配電系統(tǒng)；柔，是指柔性用電，讓分布式光伏與電網(wǎng)智能安全高效匹配，在緩解電網(wǎng)增容壓力下保持穩(wěn)定、安全用電。
“我們充分利用農(nóng)村建筑設(shè)施和農(nóng)戶屋頂，鋪設(shè)分布式光伏，合理配置儲能，帶動建筑設(shè)施照明、生產(chǎn)、取暖等直流設(shè)備，實現(xiàn)分布式光伏就地消納，為農(nóng)村生產(chǎn)生活提供清潔能源。”技術(shù)運營維護(hù)人員陳培說，直流電有安全、能效提升的優(yōu)勢，同時，通過直流配電，還可以解決新能源發(fā)電和終端用電之間的時空不平衡。
總之，有了這套發(fā)電系統(tǒng)，村民就不用再燒煤，家里可以全部用上電磁爐、電飯鍋，冬天可以用電暖器；農(nóng)田里，燃油農(nóng)機(jī)也不用了，取而代之的是電動噴藥機(jī)、電動割草機(jī)；鄉(xiāng)間小路上，最活躍的也不再是“突突突”的燃油三輪車、摩托車，而是環(huán)保的電動三輪車、電動摩托車……供電可以做到自發(fā)自用，而且，平時用不完的電，還可以儲存起來，或者賣掉獲取收益，或者等到電能不足時候再使用。這樣一來，農(nóng)民的生活、生產(chǎn)以及出行方式都將發(fā)生徹底的變化。
這里，是芮城縣陌南鎮(zhèn)莊上村，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部和聯(lián)合國開發(fā)計劃署授予的“中國零碳村鎮(zhèn)項目”試點村，是國內(nèi)外首個農(nóng)村“光儲直柔”新型電力系統(tǒng)的技術(shù)和商業(yè)試點。
漫步在縣級“美麗鄉(xiāng)村示范村”莊上村，想到自己是在肉眼看不見的直流配電網(wǎng)中穿行，實在充滿了科幻感。莊上村“光儲直柔”項目是由國家電投集團(tuán)投資，國家電網(wǎng)配合線路改造，南京國臣直流配電科技有限公司承建的?！澳壳按蛟炝?MW光儲直柔新型電力系統(tǒng)?！弊庸旧轿鲊肌肮鈨χ比帷表椖坎窟\營維護(hù)人員陳培說，儲能700kWh，分5個臺區(qū)分別接入村級低壓電網(wǎng)。
“這是一項復(fù)雜的工程，需要從頂層設(shè)計、產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建、配套支持等多方面入手，統(tǒng)籌謀劃，形成推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的合力。”山西國臣“光儲直柔”項目部負(fù)責(zé)人張宏澤說。
首先，要對村里223戶農(nóng)戶的屋頂進(jìn)行荷載檢測，發(fā)現(xiàn)實際能鋪設(shè)光伏的有136戶。然后，根據(jù)農(nóng)戶自己的意愿，最終在71戶農(nóng)戶屋頂鋪設(shè)。
這71戶人，就是我國首批使用“光儲直柔”直流電的人家。在他們家的屋頂，光伏板攝取著太陽的光芒，源源不絕地提供著可持續(xù)發(fā)展的希望。
張保民是村里第一戶用上直流電的?！拔壹移匠＞腿谌耍液屠习?，還有小孫子?！睆埍Ｃ窠衲?0歲，家里種了幾畝玉米地。“當(dāng)時聽介紹說這個直流電好，環(huán)保、節(jié)約，還安全，我馬上就同意了，我家可以鋪！”用了一年，“現(xiàn)在我家看電視、做飯，夏天用空調(diào)，冬天用暖氣，都是這個直流電，真的特別好！”說著，他豎起了大拇指。
2021年，國務(wù)院將該項目的“光儲直柔”“直流配電”技術(shù)路線納入《2030年前碳達(dá)峰行動方案》，2022年4月2日列入《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》，是新能源革命綜改試點的成功方案。項目得到清華大學(xué)、直流建筑聯(lián)盟、太原理工大學(xué)、山西省電力公司、中國電科院的大力支持，在業(yè)內(nèi)及國際、國內(nèi)學(xué)術(shù)界引起高度關(guān)注。
“晉才興晉”引回“浢津書生”
芮城，本就擁有得天獨厚的光能和風(fēng)能資源。
2016年6月，總投資近80億元的芮城光伏領(lǐng)跑技術(shù)基地項目成功獲批，芮城是全國唯一獲批縣。2017年8月，一期工程在全國八大基地中率先實現(xiàn)全容量并網(wǎng)發(fā)電，創(chuàng)造了“芮城速度”。
近年來，芮城先后實施了集中式光伏發(fā)電（光伏電站總裝機(jī)容量達(dá)到97萬千瓦）、風(fēng)力發(fā)電（總裝機(jī)容量達(dá)到11.2萬千瓦），同時有序推進(jìn)生物質(zhì)發(fā)電。目前，全縣年可生產(chǎn)清潔電力17.8億千瓦時，超出縣域全年耗電量10億千瓦時，芮城真正成為全國清潔能源輸出縣。
正是因為有這樣的基礎(chǔ)，在山西能源革命綜合改革試點機(jī)遇面前，芮城最先進(jìn)入了前沿技術(shù)革命者的視野。
陳文波，國際電工委員會、國際供電會議、國際大電網(wǎng)會議中國區(qū)專家，IEEE PES低壓直流技術(shù)分委會副主席，國家直流標(biāo)委會委員……眾多頭銜、諸多榮譽，微信名“浢津書生”卻透露出他情之所系的老家——芮城縣莊上村。
擁有17年的技術(shù)沉淀，20多項專利，身為南京國臣直流配電科技有限公司董事長的陳文波卻決定回山西辦廠，在老家做農(nóng)村光儲直柔示范項目?！拔沂琼憫?yīng)山西的‘晉才興晉’工程回來的?！彼f，“總書記要求‘山西做全國能源革命排頭兵’，我認(rèn)為，作為我國首個全省域能源革命綜合改革試點，山西應(yīng)該大有可為?！?/p>
2021年9月，總投資1000萬元的莊上村“光儲直柔”示范項目開始建設(shè)，2022年1月投入運行。2022年上半年，莊上村總發(fā)電量為1178430.75度，上網(wǎng)電價為每度電0.332元，實現(xiàn)財政收益39萬元，減少二氧化碳排放1175噸，減少二氧化硫排放35噸，減少氮氧化物排放17.7噸。每戶農(nóng)戶通過屋頂租金半年增收600元，全年增收1200元。
莊上村的成功示范，得到了農(nóng)業(yè)部和聯(lián)合國開發(fā)計劃署、國際能源署的認(rèn)可，《莊上村“光儲直柔”零碳村鎮(zhèn)示范項目技術(shù)方案》論證，得到了清華大學(xué)江億院士、清華大學(xué)倪維斗院士、西安交大王錫凡院士等多位知名專家學(xué)者的認(rèn)可。陳文波說，江億院士把這個技術(shù)總結(jié)成“光儲直柔”（PEDF），寫入了百度詞條，也寫進(jìn)了國務(wù)院的《2030年前碳達(dá)峰行動方案》，陳文波的聲音沉穩(wěn)有力，“這個技術(shù)拿到國際上去，我們也是領(lǐng)先的。”
200億平方米與1/4發(fā)電量
在莊上村71戶人家成功示范后，下一步，將在全村范圍內(nèi)實施該項目。項目完成后，將每年降低二氧化碳排放量約2500噸，以平均每畝樹林減排1.336噸二氧化碳算，相當(dāng)于植樹1871.3萬畝！
農(nóng)村是“碳中和”的主要陣地。全中國有200億平方米的農(nóng)村屋頂面積，如果都像莊上村一樣鋪上光伏，會怎么樣？“可以滿足全中國1/4的發(fā)電量，實現(xiàn)農(nóng)村供給城鎮(zhèn)的新模式！”陳文波說，過去，農(nóng)村都是以煤油氣等傳統(tǒng)的化石能源為主，而未來，農(nóng)村通過光伏實現(xiàn)自發(fā)自用，實現(xiàn)農(nóng)村生產(chǎn)生活方式的零碳化，也是一個經(jīng)濟(jì)可循環(huán)的模式。最重要的是，利用農(nóng)村廣闊的空間資源，建立新型直流微網(wǎng)電力系統(tǒng)，或可走出一條“農(nóng)村包圍城市”的能源革命新模式。
陳文波說，以芮城縣為例，全縣2800萬平方米的農(nóng)戶屋頂，可以鋪設(shè)170萬千瓦的分布式光伏，年發(fā)電量可達(dá)20億度，這將有效助力芮城縣“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)。
芮城，空氣質(zhì)量在全省排名多次名列第一，全縣水源地23項檢測指標(biāo)衛(wèi)生合格率全部達(dá)到100%，全縣10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)村飲用水枯水期和豐水期水質(zhì)衛(wèi)生合格率均達(dá)到100%，全縣林地保有量、森林蓄積量、濕地保有量分別達(dá)到5.6萬公頃、21.41萬立方米和1.26萬公頃，城市綠化覆蓋率、綠地率分別為43.8%和39.96%。2020年5月，芮城榮登“2020中國縣域全生態(tài)百優(yōu)榜”。
雖已集諸多殊榮于一身，芮城再接再厲，提出“十四五”期間要把“雙創(chuàng)”——創(chuàng)建全國能源革命示范縣和全國“碳中和”示范縣——作為推進(jìn)縣域經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的核心戰(zhàn)略和中心工作，確立建設(shè)以創(chuàng)新驅(qū)動為核心的黃河流域能源革命引領(lǐng)區(qū)的戰(zhàn)略定位，在主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的選擇上，立足于芮城是全國唯一縣級光伏領(lǐng)跑技術(shù)基地潛力、光照資源以及晉南鄉(xiāng)村民居特有的大量屋頂資源稟賦，確定光伏新能源接續(xù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展作為芮城縣域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，聚力打造100億級縣域清潔能源產(chǎn)業(yè)集群，開創(chuàng)生態(tài)文明建設(shè)和新能源革命的“芮城現(xiàn)象”。
據(jù)了解，目前，芮城全域、運城市、臨汾市以及其他省份，已經(jīng)開始推廣“光儲直柔”技術(shù)，全面復(fù)制“莊上模式”，建設(shè)全國零碳村鎮(zhèn)的盛況即將到來。
芮城歷史悠久，文化燦爛，是中華民族和中華文明的發(fā)祥地，是黃河文明的重要源頭和“古中國”的核心地。陳文波說，他堅持在古村落莊上村做技術(shù)革命的示范，不僅僅因為這里是生養(yǎng)他的家鄉(xiāng)，更多的是希望黃河文化與科學(xué)技術(shù)能完美融合——站在莊上村，“往前可看五千年，往后至少可看五十年，莊上村的示范，將成為人類能源革命和‘碳中和’的起點?！?/p>
采寫：山西晚報記者 王曉娟
攝影：山西晚報記者 馬立明 胡續(xù)光
（責(zé)任編輯：梁艷）
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