■ 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)農(nóng)村電氣化專業(yè)委員會(huì) 孔繁鋼

我國(guó)幅員遼闊，地區(qū)發(fā)展不平衡。尤其是西南、西北部分經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)農(nóng)村地區(qū)，地域廣闊，人員相對(duì)稀少，但是風(fēng)、光、水資源相對(duì)豐富。如何在這些地區(qū)建設(shè)新型農(nóng)村電網(wǎng)，發(fā)展可再生能源，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興和脫貧致富，是當(dāng)前社會(huì)各界、各地政府和有關(guān)企業(yè)關(guān)心的重要課題。2023 年 7 月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局和國(guó)家鄉(xiāng)村振興局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于實(shí)施農(nóng)村電網(wǎng)鞏固提升工程的指導(dǎo)意見(jiàn)》指出，要鞏固提升脫貧地區(qū)、革命老區(qū)電力保障水平。聚焦國(guó)家鄉(xiāng)村振興重點(diǎn)幫扶縣、脫貧地區(qū)、革命老區(qū)，鞏固拓展脫貧攻堅(jiān)成果，提升電力普遍服務(wù)水平。加強(qiáng)農(nóng)村電網(wǎng)薄弱地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)改造。

筆者2023 年深入西南和北方地區(qū)的部分偏遠(yuǎn)縣鄉(xiāng)，考察調(diào)研當(dāng)?shù)匦履茉窗l(fā)展和新型農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)，發(fā)現(xiàn)各地在實(shí)踐中有不少的經(jīng)驗(yàn)值得總結(jié)借鑒，在發(fā)展新型農(nóng)村電力系統(tǒng)、消納可再生能源的過(guò)程中，要根據(jù)本地的資源稟賦，做好規(guī)劃，因地制宜、有序發(fā)展，才能取得良好的效果。

因地制宜，做好新型農(nóng)村電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃

偏遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)村自然條件差異很大，很難用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的邊界條件和模式來(lái)做電網(wǎng)規(guī)劃。云南電網(wǎng)公司在推進(jìn)現(xiàn)代化農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，采用“一縣一可研”的要求，各縣供電局在網(wǎng)、省、地市供電局的指導(dǎo)下，因地制宜確定農(nóng)村電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，開(kāi)展新型農(nóng)村電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)，取得了較好的成效。

云南省迪慶藏族自治州維西傈僳族自治縣作為“三區(qū)三州”中最深度貧困縣，是南方電網(wǎng)公司唯一藏區(qū)扶貧對(duì)口幫扶縣。維西電網(wǎng)在改造以前，存在著主網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，配網(wǎng)供電能力不足，戶均配電容量、供電可靠率、電壓合格率比較低。在政策支持下，南方電網(wǎng)公司為加強(qiáng)鞏固脫貧成果，2021 年將維西傈僳族自治縣列為現(xiàn)代化農(nóng)村電網(wǎng)示范縣。維西傈僳族自治縣按照當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，結(jié)合地廣人稀、配網(wǎng)線路長(zhǎng)，小水電資源豐富等特點(diǎn)，做好農(nóng)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，圍繞“疏通堵點(diǎn)、消除痛點(diǎn)、解決難點(diǎn)”入手，取得了顯著的成績(jī)。

一是根據(jù)差異化提升方案，解決了維西傈僳族自治縣內(nèi) 8 回超長(zhǎng)問(wèn)題線路，重點(diǎn)提升線路聯(lián)絡(luò)率和可轉(zhuǎn)供電率，瀾滄江沿線建成江東、江西兩側(cè)單環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的自愈環(huán)網(wǎng)；以小投資解決農(nóng)村邊界電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)問(wèn)題，同步解決7 回小水電直供線路自愈難題，提高了電網(wǎng)的可靠性。

二是針對(duì)維西傈僳族自治縣涉藏地區(qū)高原高寒、地廣人稀、電網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)薄弱等特點(diǎn)，以供電可靠性為抓手，以骨干電網(wǎng)建設(shè)、無(wú)電人口通電、異地搬遷電力保障等工程建設(shè)為重點(diǎn)，持續(xù)提升農(nóng)村電網(wǎng)鞏固與提升工程。戶均配變?nèi)萘坑?.1千伏·安提升至 2.61千伏·安。

三是應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備有效的提升工作效率。配電自動(dòng)化有效覆蓋率 100%，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程調(diào)控，供電可靠率由 2020 年98.44% 提升至 2023 年的 99.95%。故障復(fù)電時(shí)間由 2020 年 5 小時(shí)降低至 2023 年 1.5 小時(shí)，電壓合格率由原來(lái)的89.41% 提高到 99.50% 。無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢覆蓋率、智能電表覆蓋率100%，運(yùn)維成本大幅減少。推廣 V3.0智能臺(tái)區(qū)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)設(shè)備、環(huán)境的智能化管理和監(jiān)控，提高農(nóng)村配電臺(tái)區(qū)管理的精細(xì)度和效率。

經(jīng)過(guò)3 年努力，維西傈僳族自治縣成為云南省現(xiàn)代農(nóng)村電網(wǎng)示范區(qū)，有力地促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)事業(yè)的發(fā)展，有效提高了藏區(qū)人民生活水平。

積極探索低碳經(jīng)濟(jì)的新型農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)新模式

偏遠(yuǎn)地區(qū)往往地域廣大，用電負(fù)荷通常比較小，當(dāng)?shù)厝说纳a(chǎn)和生活方式差異也比較大。只是采用大電網(wǎng)供電到戶的做法，經(jīng)常會(huì)面臨供電線路長(zhǎng)，線路損耗大，電壓質(zhì)量低和投資運(yùn)行成本高等問(wèn)題。在建設(shè)新型農(nóng)村電網(wǎng)的過(guò)程中，部分有條件的偏遠(yuǎn)地區(qū)可以充分利用當(dāng)?shù)氐奶?yáng)能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等可再生新能源，采用新技術(shù)，形成微電網(wǎng)就地供電，減少長(zhǎng)距離輸電損耗、提高供電質(zhì)量、降低運(yùn)行維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和低碳雙目標(biāo)。

河北省圍場(chǎng)滿族蒙古族自治縣地處內(nèi)蒙古高原和冀北山地的過(guò)渡帶,該縣的塞罕壩地區(qū)是高原臺(tái)地，歷史上曾經(jīng)是清朝皇帝的狩獵場(chǎng)。新中國(guó)建國(guó)后經(jīng)過(guò)幾代人的努力墾荒種植，在20 000 多公頃的山地形成了有3 億多棵樹(shù)的巨大人工森林，是為北京阻擋蒙古沙漠風(fēng)沙重要人工防護(hù)林地帶。由于人工種植的林場(chǎng)和草原防火要求高，一年中有9 個(gè)月是防火期，當(dāng)?shù)卣笤诜阑鹌诖┰讲菰謪^(qū)的高壓線路停運(yùn)，以防雷擊和線路故障而引發(fā)草原森山大火。但是，這片地區(qū)有許多農(nóng)牧民村落，也有許多單位、企業(yè)在這片地區(qū)需要用電，線路和防火矛盾如何解決。國(guó)網(wǎng)冀北圍場(chǎng)縣供電分公司在省市公司的指導(dǎo)下利用當(dāng)?shù)刎S富的太陽(yáng)能、風(fēng)力發(fā)電資源，創(chuàng)新采用偏遠(yuǎn)地區(qū)建設(shè)微電網(wǎng)為主，配網(wǎng)為冷備用的供電方案，既提高了供電可靠性和電能質(zhì)量，又解決了防火、輸電的矛盾。

塞罕壩復(fù)興地村距離35 千伏變電站約23.8 千米，處于10 千伏最末端，可靠性和電能質(zhì)量得不到保證。圍場(chǎng)供電分公司結(jié)合該村組負(fù)荷特性，采用屋頂光伏+儲(chǔ)能自發(fā)自用，余電上網(wǎng)和風(fēng)電備用方式；并配備了容量為250 千瓦/ 564 千瓦·時(shí)的儲(chǔ)能裝置；使用當(dāng)?shù)仫L(fēng)場(chǎng)風(fēng)機(jī)發(fā)電作為備用電源為該村組提供第二路可靠電源，作為該村居民晚上電取暖用的電源，在防火季節(jié)實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，提高了電能質(zhì)量和供電可靠性，又達(dá)成了整村全綠電運(yùn)行。

塞罕壩張家灣村偏遠(yuǎn)山區(qū)，僅有5 戶用電客戶，日常狀態(tài)下，光伏可滿足居民白天日常用電的同時(shí)，剩余電量為儲(chǔ)能系統(tǒng)充電，滿足用戶晚間、陰雨天用電和光伏停發(fā)后用電需求。打造小型光儲(chǔ)“離網(wǎng)+配網(wǎng)冷備用”的模式，防火及季節(jié)將存在火災(zāi)隱患的分支線路轉(zhuǎn)為冷備用。在極端惡劣天氣或儲(chǔ)能系統(tǒng)出現(xiàn)故障情況下，可將用戶負(fù)荷切換到電網(wǎng)供電模式，待系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行后再轉(zhuǎn)為離網(wǎng)模式，有效提升偏遠(yuǎn)地區(qū)供電可靠性的同時(shí)，減少了森林草原火災(zāi)隱患。

加快農(nóng)村電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型為清潔能源消納保駕護(hù)航

近年來(lái)由于國(guó)家推進(jìn)整縣（市、區(qū)）屋頂光伏發(fā)電，農(nóng)村分布式光伏發(fā)電增長(zhǎng)迅猛。由于農(nóng)村地區(qū)用電高峰往往在夜間，光伏出力與負(fù)荷特性錯(cuò)位，導(dǎo)致配電網(wǎng)消納能力嚴(yán)重不足，就地就近平衡已出現(xiàn)問(wèn)題，部分農(nóng)村電網(wǎng)出現(xiàn)配變反相重過(guò)載、三相不平衡情況；加上分布式新能源規(guī)模小、分布廣，偏遠(yuǎn)臺(tái)區(qū)普遍存在信號(hào)通信質(zhì)量差等問(wèn)題，農(nóng)網(wǎng)二遙覆蓋率低，尚未能實(shí)現(xiàn)接入設(shè)備的實(shí)時(shí)采集，廣泛面臨著“不可觀、不可測(cè)、不可控”的困境，制約了農(nóng)村電網(wǎng)安全和清潔能源消納，存在如何解決發(fā)展可再生能源和安全用電的矛盾。

貴州省盤(pán)州市已并網(wǎng)各類分布式光伏共計(jì)2 814 家，其中居民家庭分布式光伏2 720 家，并網(wǎng)裝機(jī)容量共計(jì)38 731.56 千瓦，累計(jì)發(fā)電量2 955.028萬(wàn)千瓦·時(shí)。隨著高比例分布式光伏“井噴式”增長(zhǎng)，該市農(nóng)村電網(wǎng)出現(xiàn)電壓越限、配變反向重過(guò)載、三相不平衡情況，對(duì)市域臺(tái)區(qū)配變及網(wǎng)架承載能力造成較大壓力，農(nóng)村公變電壓不同程度受光伏上網(wǎng)影響。

為此，該市供電局在網(wǎng)省和地市公司的指導(dǎo)下，分布式光伏接入貴州省域分布式光伏監(jiān)控平臺(tái)，支撐對(duì)全市分布式光伏的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)、智能評(píng)估和并網(wǎng)規(guī)劃；在分布式清潔能源高滲透臺(tái)區(qū)安裝新能源測(cè)控終端和智能光伏斷路器，支撐臺(tái)區(qū)新能源并網(wǎng)信息同步、邊緣計(jì)算、本地控制、拓?fù)渥R(shí)別、潮流分析及智能保護(hù)等功能；安裝了貴州電網(wǎng)公司創(chuàng)新研發(fā)的面向異構(gòu)能源的協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式清潔能源的通信，支撐對(duì)于分布式能源的柔性調(diào)節(jié)，有效解決和緩解了分布式新能源接入農(nóng)村配電網(wǎng)后所產(chǎn)生的問(wèn)題。

圍場(chǎng)縣供電分公司針對(duì)偏遠(yuǎn)山區(qū)配變臺(tái)區(qū)普遍存在信號(hào)通信質(zhì)量差等問(wèn)題，著力打造多方合作共贏的信息化通信示范，與相關(guān)科研單位合作，共同開(kāi)發(fā)5G 電力專網(wǎng)及應(yīng)用。臺(tái)區(qū)通訊主要依靠移動(dòng)4G 和HPLC，新增變壓器配備二遙TTU，依靠4G 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，部分無(wú)信號(hào)地區(qū)依靠2G 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，目前分公司已經(jīng)在山區(qū)配網(wǎng)運(yùn)維方面全面開(kāi)展配網(wǎng)與光伏無(wú)人機(jī)巡檢工作，極大提高運(yùn)檢效率。

維西供電分局采用北斗通信，解決偏遠(yuǎn)臺(tái)區(qū)信息采集問(wèn)題。以我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的短報(bào)文服務(wù)為通信通道，利用小型數(shù)據(jù)交換裝置，在臺(tái)變現(xiàn)場(chǎng)和用電信息采集主站系統(tǒng)前端同時(shí)部署，在不改變已投運(yùn)設(shè)備和系統(tǒng)的前提下，利用北斗芯片卡接入北斗通信鏈路，完成數(shù)據(jù)傳輸工作，解決了偏遠(yuǎn)無(wú)通信信號(hào)地區(qū)的用電信息采集難題，提高用電計(jì)量和監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和效率。

偏遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)村新型電網(wǎng)建設(shè)要注重開(kāi)展投資效益評(píng)估

偏遠(yuǎn)地區(qū)建設(shè)新型農(nóng)村電網(wǎng)面臨著地域面積廣、投資量大、投資效率低等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，往往須依靠政府財(cái)政、政策、金融資金的扶持。如何實(shí)現(xiàn)讓有限的建設(shè)資金發(fā)揮最大的效益，使投資可持續(xù)，真正為鄉(xiāng)村振興和實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)服務(wù)，是農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)健康發(fā)展的重要基礎(chǔ)。云南省電力公司在偏遠(yuǎn)縣農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中充分重視投資效益，在規(guī)劃、可研、建設(shè)等階段環(huán)節(jié)注意節(jié)約投資，通過(guò)東西幫扶、設(shè)備利舊等措施，花小錢辦大事，取得了較好的成績(jī)。

云南省新平彝族傣族自治縣是南方電網(wǎng)確定的“現(xiàn)代農(nóng)村電網(wǎng)示范縣”。在示范縣建設(shè)初期，該縣電網(wǎng)存在變電站和線路重載、10 千伏線路超長(zhǎng)接近100 千米、供電可靠性、電壓合格率低、抗災(zāi)能力弱，電網(wǎng)自動(dòng)化、數(shù)字化基礎(chǔ)薄弱等諸多問(wèn)題。

在網(wǎng)省市公司的指導(dǎo)下，該縣在開(kāi)展農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中，注意分輕重緩急，嚴(yán)格投入效益指標(biāo)設(shè)定和過(guò)程評(píng)估，從解決電網(wǎng)主要問(wèn)題著手，精打細(xì)算，充分利用東西幫扶的設(shè)備、器材，花小錢辦大事，經(jīng)過(guò)3 年的努力，上述問(wèn)題得到了圓滿解決。新平縣中壓線路可轉(zhuǎn)供電率由 2020 年的 83.1%提升到 100%，中壓線路聯(lián)絡(luò)率由 2020 年的 93.5%提升到 100%，山區(qū)超長(zhǎng)中壓線路從100 千米縮短到50 千米以下，配電自動(dòng)化有效覆蓋率由 2020 年的38.8%提升到100%；客戶平均停電時(shí)間由 2020 年的 28.7 小時(shí)下降至 3.5 小時(shí)，供電能力和供電質(zhì)量顯著提升，存量線路、配變過(guò)載、低電壓清零，中壓配網(wǎng)網(wǎng)架基礎(chǔ)得到進(jìn)一步完善，配電網(wǎng)自動(dòng)化覆蓋率有38%提升到100%。

羊場(chǎng)鄉(xiāng)納木村分布式智能電網(wǎng)示范區(qū)

新平縣示范區(qū)建設(shè)投資效益:近3 年來(lái)中低壓配電網(wǎng)總投資 12 146 萬(wàn)元，新增供電量 2.8 億千瓦·時(shí)；單位新增電量投資成本 0.4 元/(千瓦·時(shí))；提升中壓線路N-1 通過(guò)率單位投資成本 115.9 萬(wàn)元；減少客戶平均停電時(shí)間單位投資成本 157.6 萬(wàn)元/小時(shí)；提升綜合電壓合格率單位投資成本 422.3 萬(wàn)元。實(shí)現(xiàn)了規(guī)劃預(yù)期的投資效益，形成了用“小投資”解決配電網(wǎng)“大問(wèn)題”的可復(fù)制、可推廣的好經(jīng)驗(yàn)。

偏遠(yuǎn)地區(qū)新型農(nóng)村電網(wǎng)建發(fā)展中要注意的幾個(gè)突出問(wèn)題

一是要進(jìn)一步重視東西幫扶的重要性。在中東部負(fù)荷密集區(qū)，有大量退役的小容量電力設(shè)備、器材，在偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)完全可以適用，既可以大大減輕偏遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)村電網(wǎng)投資壓力，又有利于農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)的低碳環(huán)保節(jié)約。相關(guān)對(duì)口幫扶單位要及時(shí)對(duì)接供給和需求資源，進(jìn)一步加大農(nóng)村電網(wǎng)東西幫扶的力度。二是要注意加快農(nóng)村電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步伐。數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅可以大大提高電網(wǎng)運(yùn)行的效率，節(jié)約運(yùn)行成本，更是新型農(nóng)村電網(wǎng)和安全可靠消納清潔能源的必備的條件；在農(nóng)村電網(wǎng)中要推廣成熟、廉價(jià)、可靠、易維護(hù)的數(shù)字化電力設(shè)備、采集裝置和數(shù)字化平臺(tái)。三是要關(guān)注偏遠(yuǎn)地區(qū)的微電網(wǎng)、儲(chǔ)能等裝置的可觀可測(cè)和可維護(hù)。微電網(wǎng)中的許多設(shè)備和裝置有別于常規(guī)的電網(wǎng)設(shè)備，運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)缺乏，備品備件缺少，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，山高路遠(yuǎn)，難以及時(shí)處理，尤其是電化學(xué)儲(chǔ)能，在北方、西南高原等極寒天氣，更容易出現(xiàn)問(wèn)題。防止這些裝置投運(yùn)后由于故障得不到及時(shí)處理而影響供電。四是要重視培養(yǎng)新型農(nóng)村電網(wǎng)員工。由于偏遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)村條件所限，很難吸引年輕人安心在農(nóng)村電網(wǎng)基層一線工作。目前農(nóng)村供電所普遍人員老化嚴(yán)重，跟不上數(shù)字化、低碳化時(shí)代農(nóng)村新型電網(wǎng)的快速發(fā)展。電網(wǎng)企業(yè)要進(jìn)一步拓展人力資源思路，加大對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)網(wǎng)一線工作的人員政策傾斜，創(chuàng)造條件讓更多的年輕人投身于新型農(nóng)村電網(wǎng)發(fā)展。