来源:《中国电力》2026年第6期
引用本文:
王鹏, 施泽邦, 刘洪涛. 农村新型能源体系的内涵特征与建设思路[J]. 中国电力, 2026, 59(6): 1-12.
WANG Peng, SHI Zebang, LIU Hongtao. The connotation, characteristics and construction ideas of the new rural energy system[J]. Electric Power, 2026, 59(6): 1-12.
DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649. 202508059
农村新型能源体系是能源绿色低碳转型和乡村振兴两大战略的交汇点,明确其内涵与建设思路对实现高质量发展具有理论价值。在梳理农村能源发展历程及现状的基础上,结合能源体系演进历程和农业农村现代化需求,提出农村新型能源体系的绿色低碳、简约应时、多能融合、智慧取宜、守则和谐、共同富裕等内涵特征。针对当前农村能源体系在消费结构、供需协同、利用形式、技术体系、治理体系、成果共享等方面存在的问题,提出建设农村新型能源体系的思路、举措和关键技术。
近20年,中国城乡发展差距呈扩大趋势。从产业情况看,2000—2022年,第一产业增加值占比快速下降,最大值由37.9%降至22.7%,平均值由17.9%降至9.2%。从人口演变看,随着城镇化进程的不断推进,城乡人口“剪刀差”日趋扩大,农村人口持续下降,由8.1亿人降至4.8亿人,城镇人口由4.6亿人增长至9.3亿人。从居民收入看,中国城乡居民可支配收入和消费水平总体呈现稳定上升趋势,但城镇居民可支配收入和消费水平显著高于农村居民,城乡之间的收入与消费差距逐年扩大,由2000年的4027元增长至2023年的30130元。总体来看,农村地区经济社会发展滞后于全国平均水平。近年来,中国城乡居民生活用电总量持续增长,至2022年分别达到7360亿kW·h和6009亿kW·h(如图1所示)。从人均生活用电量看,农村居民人均生活用电量增速更快。2009年至2022年增长342.84%,2022年农村居民人均生活用电量为1223.7 kW·h,比城镇居民人均生活用电量799.4 kW·h高出53.1%。Fig.1 Electricity consumption for domestic use by urban and rural residents in China from 2009 to 2022
近年来,中国农村地区能源消费结构快速优化。如图2所示,煤炭消费在2016年达到峰值6046.71万t标准煤后快速降低,2022年降至3696.37万t标准煤,下降38.9%。油品消费持续攀升后达到稳定,天然气占比较低。电力消费快速增长,由2008年的2259.91万t标准煤增长至2022年的8081.97万t标准煤。图2 2008—2022年中国农村地区各品类能源消耗量
Fig.2 Energy consumption by category in rural China from 2008 to 2022
长期以来,中国农村地区的可再生能源以太阳能热利用和沼气两种方式为主,呈现先增长后下降的趋势。如图3所示,农村地区太阳能热水器面积由2008年的4758.7万m2增长至2018年的8805.4万m2后快速收缩,2023年降至7798.5万m2。太阳能房和太阳能灶也呈现相似趋势。近年来,农村沼气利用也在快速下降。如图4所示,沼气产量由2008年的118.43亿m3增长至2013年的157.76亿m3,2018年下降至112.16亿m3,此后便不再统计。2019—2023年,户用沼气池数量和沼气工程数量分别由3380.27万户和10.27万个减少至1131.64万户和6.77万个,降低比例达66.52%和34.08%。图3 2008—2023年中国农村地区太阳能热利用装置量
Fig.3 Quantity of solar thermal utilization installations in rural China from 2008 to 2023图4 2008—2023年中国农村地区沼气产量和装置量
Fig.4 Quantity of biogas production and installations in rural China from 2008 to 2023
伴随着能源转型深入推进,农村地区户用光伏装机快速增长。如图5所示,2024年户用光伏装机达到145.15 GW,户数达到600万户,户均容量达到24.19 kW,为农村地区绿色低碳转型提供重要支撑。与此同时,农村配电网容量不足问题愈发突出,户均容量仅2 kV·A左右。2016年和2023年,农网改造政策相继提出2 kV·A和3.5 kV·A的农村户均配变容量目标,但仍难以匹配新能源爆发式增长态势。2023年,全国多地出现低压承载力“红区”,兰考等试点县反送电、设备过载问题突出,严重制约新能源进一步发展。从新兴产业角度看,2022—2023年,农村电动汽车渗透率从4%上升至17%。截至2025年第二季度,全国县域充电设施覆盖率达97.31%,乡镇充电设施覆盖率达76.91%。但充电桩基础设施总体比较薄弱,县级以下公共充电桩数量仅占全国公共充电桩总数的11.28%。图5 2016—2024年中国农村地区新能源装机量
Fig.5 New energy installed capacity in rural China from 2016 to 2024
能源是人类文明进步的动力和物质基础,能源技术进步和形式更替历程与人类文明历史相伴而行,挖掘和深刻理解新型能源体系的内涵,需要从历史的视角审视人类文明及能源体系的演进。人类在漫长的历史演变中,经历了远古采猎文明、古代农耕文明、近代工业文明、现代信息文明等发展阶段,正在向生态文明阶段迈进。随着生产力发展和生态文明理念的提出,能源体系建设面临更高要求,人民群众的能源需求从“用得上”提升到“用得好”。新型能源体系是与人类迈进生态文明阶段相匹配的能源体系,是与“生产发展、生活富裕、生态良好”文明发展道路相适应的能源体系,不仅体现能源体系的技术迭代,更凸显了生态优先的理念升级。近年来,学者们从不同视角对未来的能源体系进行了研究,凝练了清洁、低碳、安全、高效、经济、智能、弹性、韧性、透明等重要特征和发展方向。本研究认为,理解新型能源体系需抓住3个关键特征,即能源生产的绿色化、能源消费的简约化以及能源产供销的智慧化。农业农村现代化是中国式现代化的重要组成部分,也是现代化建设的短板。针对农业农村现代化,习近平总书记指出“我们要建设的农业强国、实现的农业现代化,既有国外一般现代化农业强国的共同特征,更有基于自己国情的中国特色”。共同特征就是遵循农业现代化一般规律,建设供给保障强、科技装备强、经营体系强、产业韧性强、竞争能力强的农业强国。在共同特征的基础上,立足中国人多地少的资源禀赋、农耕文明的历史底蕴、人与自然和谐共生的时代要求,体现中国特色。所谓中国特色,就是要依靠自己的力量端牢饭碗,严守18亿亩耕地红线,守住14亿人的“生命线”。依托双层经营体制发展现代农业,基于改革开放以来奠定的基础开展家庭经营,积极培育新型农业经营主体,特别是新型集体经济。发展生态低碳农业,实现农业生产、农村建设、乡村生活生态良性循环。赓续农耕文明,确保农耕文明的根脉生生不息,做到乡村社会形态完整有效,扎实推进共同富裕。农村能源的发展应当与中国特色农业农村现代化需要相匹配。农村能源问题作为新型能源体系与农业现代化深度融合的战略命题,其发展路径需建立在对农耕文明和能源体系内涵的深刻认知之上。当前乡村振兴实践中,一些学者基于地域差异提出分类发展范式,在风貌完整型地区注重传统农耕景观保护,产业创新型区域强调科技赋能特色农业,文化重塑型与生活延续型则分别侧重文化传承创新及民俗生态维护,其核心在于因地制宜整合自然生态优势与现代技术要素。学者们总结了农耕文明“应时、取宜、守则、和谐”四大核心特质,分别体现了对自然规律的遵循、生产智慧的创造性转化、社会伦理的坚守及人与自然和谐共生的价值追求,这些文化基因构成了农村新型能源体系的重要特征。在此框架下,结合能源和农村发展趋势,本文提出未来中国农村能源现代化应具备六大特征(如图6所示)。以绿色低碳为核心发展理念,引领农村新型能源体系建设;以简约应时的运行模式与多能融合的系统形态共同构成实现路径,其中多能融合是农村新型能源体系的物理形态特征,简约应时则是体系的运行响应特征;以智慧取宜的技术体系与守则和谐的治理体系为支撑保障,为其他特征的实现提供技术支撑和制度保障;以实现共同富裕为根本目标,推动农村能源转型与民生改善、乡村发展深度融合。Fig.6 Logical relationship of six key characteristics of the new rural energy system
1)绿色低碳的发展理念。绿色低碳既是“双碳”目标和能源体系的发展方向,也是实现农业生产、农村建设、乡村生态良性循环的时代要求。需要开发利用不会产生或产生极小污染的能源,如太阳能、风能、水能、生物质能、地热能等可再生一次能源,以及电能、氢能等二次能源。同时,针对因运行安全需要而仍然存在的煤炭、油气等化石能源,不断推动高效低碳开发利用技术,实施传统能源清洁化。2)简约应时的运行模式。简约是绿色发展、能源安全、技术进步等要素对立统一下能源消费体系的必然逻辑。美国的人均年用电量约1.3万kW·h,这种高耗能发展路径不符合中国人口规模巨大的国情特征。在以新能源为增量主体的发展条件下,中国电力系统将面临严峻的供需平衡挑战,客观要求需求侧根据外部的供应能力调整生活生产方式。另一方面,农村能源作为农业生产的基础要素,源与荷必须“不违农时”。通过节能高效改造和灵活性资源聚合互动,实现生产要素高效流动和优化配置,针对春耕、夏管、秋收、冬储的周期性特征,提升对分散化、波动性资源的时序调配能力,促进需求侧管理协同精准,突破能源利用效率低的刚性约束。3)多能融合的系统形态。农村能源体系的构建若仅依赖外部输入电力或化石能源,不仅成本高昂、供应链脆弱,也浪费了本地丰富的秸秆、毛竹、畜禽粪便等生物质资源。中国农村能源体系构建,不仅包含电力系统的延伸与升级,还必须深度整合并系统化综合利用当地得天独厚的生物质资源,通过能源化、材料化、肥料化等途径充分挖掘其经济、生态和社会价值。4)智慧取宜的技术体系。农村能源具有资源禀赋分散化、可再生能源波动性、用能场景多元化、农业负荷季节性显著等特征,需依托智慧化手段实现多能融合系统的动态匹配与精准调控,增强清洁能源就地消纳与利用效率。同时,中国地域广阔,各地农村发展阶段、资源禀赋、产业形态、人口结构差异显著,新型能源体系建设必须充分考虑地区基础特点,因地制宜差异化发展,避免资源、技术与区域特征错配。5)守则和谐的治理体系。农村能源治理体系不能简单套用城市或工业项目的管理模式,既要考虑自身的复杂性、涉及主体的多样性及目标的多元性,建立透明、公开、可监督的制度程序,保护农民和村集体的合法权益,增强社会信任;也要充分考虑农村社会的特殊性,融入乡村治理框架,尊重村规民约,确保乡村社会形态完整有效,赓续农耕文化。6)共同富裕的根本目标。中国农村新型能源体系建设最核心、最根本的出发点和落脚点是服务于全体农民的共同富裕。通过发展本地化的绿色低碳能源和微电网、离网系统,使乡村获得稳定、清洁、可负担的清洁能源,缩小城乡和区域间的用能水平差距,提升农村生活质量。降低农业生产和农村生活的能源成本,吸引绿色低碳产业落户乡村,为农业农村现代化建设提供动力支撑,为乡村持续繁荣注入更多活力。中国农村地区能源消费商品化和优质化水平显著低于城市地区。在部分农业主产省份,散煤、薪柴、秸秆等非商品化能源仍是农户取暖、炊事的重要能源来源。数据显示,近年来,农村地区的太阳能和沼气利用呈现快速下降趋势。从供给侧视角看,区域经济发展不平衡,各地农村的能源供应基础设施、政策环境及支持力度存在显著差异。从用户侧视角看,受限于收入水平,农户在选择生活生产用能方式时往往优先考虑经济性而非清洁性。针对北京市的调研指出,在强力补贴下,仍有部分家庭反馈清洁供暖改造后运行费用较高,且室内舒适度不如散煤供暖。可以预见,在缺乏同等政策条件的其他广大农村地区,清洁、绿色能源的推广应用任重道远。农村用电季节性波动特征显著,配电网规划、运行和电力供需适配面临结构性难题。春节返乡潮期间,在外务工人员集中回流,取暖、空调、大功率电器等家庭用电需求短时间内呈爆发式增长,远超配电网常态设计容量,配电网峰段承载能力不足,部分区域频繁出现电压骤降、线路过载以及短时停电现象。但除此之外,一年中的绝大部分时段人口较少,用电负荷处于较低水平。这种“高峰吃紧、常态闲置”的反差,使农村能源体系的规划和运行面临结构性矛盾。若仅通过扩容线路、增建变电站满足短暂高峰期需求,虽然能缓解高峰期供电压力,但投资巨大且会使设备利用率进一步降低。因此,如何破解传统刚性扩容思路,实现农村能源体系的简约高效、灵活适配,是提升农村供电可靠性、保障电力基础设施投资效益亟待解决的重要问题。农村地区拥有丰富的太阳能、生物质等清洁能源资源,但尚未形成综合化、高效率、规模化的开发利用体系,资源浪费现象普遍。特别是近些年,太阳能热利用、沼气等农村地区传统清洁供能方式的规模在快速缩减。原因有两个方面:1)缺乏配套服务体系。以沼气为例,虽在前期政策推动下曾初具规模,但由于能源服务体系不健全、后续技术维护指导缺位等原因,居民使用体验不佳、意愿降低,沼气池废弃率攀升。2)政策支持不足。生物质燃料本身具有能量密度低、分布分散、收储运成本高的特点,后续加工转化的综合成本缺乏市场竞争力,随着补贴力度减弱,农村生物质能项目普遍陷入经营困境,生存压力巨大。目前的能源技术体系难以适配农村分散化、小规模的用能模式。相较于城镇园区用户集中、管理集约化的特征,农村能源系统呈现出用户分散、需求规模小且碎片化的鲜明特点,不能简单套用园区的集中管理模式。同时,农村分布式能源的爆发式增长,与现行基于集中式电源和大电网架构设计的电网运行模式和技术体系的矛盾日益突出,大量涌现的分布式新能源目前主要靠接入上级大电网进行消纳,显著加剧了电网扩建和调节压力,带来局部功率倒送、设备过载、电压越限等问题,全国多个地区发出红色预警,禁止建设和接入。针对农村能源供需分散化、波动性的特征,亟须发展具备自平衡、自适应能力的运行技术体系。将新型能源体系建设融入乡村治理框架面临多重挑战。农村基层治理通常是自下而上、基于村规民约的柔性治理,与能源开发中政府或企业主导、自上而下、追求效率的刚性治理存在天然差异,常导致能源政策法规、技术标准与非正式村规民约发生冲突或存在理解鸿沟。新型能源体系建设引入的外部企业,在清洁能源开发过程中常涉及土地占用、收益分配等问题,导致村民、村集体、企业与政府等多元主体间的诉求协调更为复杂。目前,中国能源统计主要覆盖商品能源,对非商品能源既缺乏专门的统计口径,也欠缺科学统一的计量方法。对于快速发展的农村新能源,其装机规模与实际运行数据缺乏专项统计制度,导致无法全面、精准掌握农村能源供需情况。基础数据的匮乏与失真,使政策制定、资源配置失去科学依据,能源监管难以开展,成为农村能源治理的重要制约。能源发展成果未能充分惠及广大农民,共享性不足。1)基础设施薄弱。农村电网虽然经历了几轮升级改造,但能源电力设施薄弱、建设标准普遍偏低的问题仍然没有得到根本解决,承载能力有限、末端低电压、供电可靠性不足等问题突出,直接制约了能源服务的可获得性与质量。近年来,随着新能源发展、乡村再电气化和新能源汽车下乡的推进,农村电网承载能力不足的现象愈发突出。2)产业支撑不足。农村农业发展对低成本的绿色电力有强烈需求,尽管风电、光伏等新能源开发成本快速下降,但由于分布式能源就地消纳机制不健全等原因,新能源成本下降红利未能有效传导至用能终端,农村居民和农业生产的实际用能成本相比于目前光伏平均度电成本(0.15~0.27元)依然偏高,没有为农村产业发展提供应有支撑。3)农村清洁能源项目开发如何建立权责对等、可持续且普惠的本地化利益共享机制,亟待政策引导与实践创新突破。结合上述农村新型能源体系的内涵和面临的问题,按照能源供应清洁化、供需互动灵活化、多能互补综合化、分布运行智慧化、法治治理和谐化、发展成果共享化的总体思路,提出以下重点举措和关键技术。在新能源供给方面,农村地区将逐渐具备依靠就近利用清洁能源来提升能源自给率的条件,建立以本地清洁能源供应体系为主、原有大范围输送能源资源体系为调节补充的新能源格局。在新能源消纳方面,积极探索新能源消纳的农村应用场景,针对农业生产、农村生活的环节和装置开展新能源利用与示范改造,如光储充一体化、电动农机、清洁取暖等。扩展农村新能源利用的新业态,除直接销售低成本新能源电力外,通过电转气、电制冷,逐步拓展非电利用规模和方式,将能源优势转化为产业优势。4.1.2 进一步推进农村能源消费电气化与多能互补建立多能互补的农村能源消费体系。因地制宜优化农村能源供给结构,积极推动多能互补的综合能源服务,发展以电为中心的综合能源服务体系。着力推动乡村电气化进程,在具备条件的地区推动以电代煤、以电代油、以电代气,挖掘各领域电能替代潜力,促进终端用能清洁化、便利化、高效化。全面拓展农业领域电气化市场,推动农业生产技术升级。推动农村能源资源多能互补与综合化利用,鼓励因地制宜开展生物质能、沼气、太阳能、风能综合利用,降低供暖系统运行成本,加大力度支持农村散煤燃烧及农机具柴油的清洁能源替代。加强配电网基础设施建设,加快开展农村老旧变电站和输电线、电线杆等的整体改造,加强落后农村地区的电网改造建设。强化技术适配,因地制宜推动微电网建设,探索源网荷储一体化新模式,推动交直流混联电网等先进技术研发与应用。提高农村能源服务水平,构建县乡村、线上线下融合的农村能源社会化服务体系,探索线下设置村级综合服务站、乡级能源服务站、市县专业化能源服务公司等,线上构建农村能源服务平台,提供分布式可再生能源诊断检修等服务。完善顶层设计,将能源治理深度融入乡村振兴规划,将农村能源生产和消费作为地区发展规划的重要内容,发挥新能源在乡村振兴中的支撑作用,以清洁能源综合利用带动基础设施升级与产业发展。探索适用于农村地区的政府–企业–村集体协同能源治理平台,协调项目落地与利益分配,探索农村能源合作社等开发模式和利益共享机制。完善农村能源统计体系,摸清农村商品、非商品类能源生产消费底数,建立并完善农村能源生产消费统计体系。将农村能源统计数据纳入各级政府平台,解决目前数据体系缺失问题,为政府决策、企业优化运营提供数据支撑。集成多种异质能源,利用其特性互补性,构建协同运行的能源供应系统,实现能源高效转换、存储与智能化调配的技术体系。农村能源需求季节性与时段性波动特征显著,电网等基础设施相对薄弱但具有丰富的分布式能源资源,通过多能源的空间耦合、时间平衡供需、结构优化配置,充分利用不同能源的时空互补和品质匹配特性,打破单一能源供应的局限性,强化能源供应能力、优化能源结构、提高能源利用效率。针对农村能源体系电网薄弱、抗扰动能力差、消纳能力不足的特征,新能源自平衡运行消纳技术通过精准预测、智能调控、微电网等手段,平衡波动性电源与电网承载能力、用户需求间的动态关系,在确保电网安全稳定的前提下,提供波动性新能源高效利用的系统性解决方案,实现电网安全稳定与新能源高效消纳两大目标。通过气象预警预判、能源设施加固及快速恢复系统,提升农村能源系统在暴雪、洪水、高温、沙尘暴等极端天气下的抗灾能力、快速恢复能力及持续供能能力,构建“预防–抵御–恢复”全链条韧性保障机制,避免因自然灾害导致能源供应中断,确保农村生产生活基本需求,从而有效弥补农村能源基础设施薄弱的短板,降低受自然灾害的影响程度,在一定程度上解决专业运维力量不足、故障响应周期长的问题,保障农村生产生活用能韧性。基于物联网全域感知、多源数据融合、云边协同计算及人工智能决策等技术,在农村新型能源体系建设中构建跨部门、跨层级、跨主体的协同决策与执行体系,破解基础数据缺失、监管治理效能不足问题。依托物联网传感网络与智能计量装置,构建全域能源数据采集体系,消除分布式能源监测盲区。构建农村新型能源体系数字孪生模型,开展政策效果评估,提升农村能源治理效能。本文在梳理农村能源发展利用历程基础上,结合能源转型与乡村振兴的现实需求,探讨了农村新型能源体系的内涵特征、存在问题和建设思路,得出如下结论。1)从能源体系演进和农业农村现代化视角,探索农村新型能源体系的内涵,涵盖绿色低碳的发展理念、简约应时的运行模式、多能融合的系统形态、智慧取宜的技术体系、守则和谐的治理体系、共同富裕的根本目标等。2)当前农村能源体系面临能源清洁化任重道远、供需峰谷反差突出、能源就地开发利用不足、技术体系不适配、治理体系不健全、能源发展成果共享不足等问题。3)针对存在问题,明确了农村新型能源体系建设的总体思路,从大力推进农村新能源发展和就地利用、进一步推进农村能源消费电气化与多能互补、完善农村电网基础设施和服务体系、完善农村能源治理体系等方面提出重点举措,明确了多能互补能源供应技术、新能源自平衡运行消纳技术、极端天气能源风险防范与应急保障技术、现代化协同治理技术等关键技术,从而实现农村能源清洁低碳转型、全面推进乡村振兴。
王鹏(1973),男,博士,教授,从事能源发展战略、电力市场化改革研究,E-mail:wangpeng@ncepu.edu.cn;
刘洪涛(1993),男,通信作者,博士,讲师,从事能源发展战略研究,E-mail:liuhongtao@ncepu.edu.cn。
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来源:中国电力
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