在自家屋頂安裝幾塊光伏板，產(chǎn)生的電力不僅能滿足全年的照明、炊事和清潔供暖，剩余電量還能為村集體帶來(lái)收益——中國(guó)工程院院士江億指出，這種以太陽(yáng)能光伏為基礎(chǔ)的能源系統(tǒng)，正是未來(lái)農(nóng)村理想的能源解決方案。

在“雙碳"目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，一場(chǎng)深刻的能源革命正在中國(guó)廣袤的農(nóng)村地區(qū)悄然發(fā)生。零碳鄉(xiāng)村，這一曾經(jīng)陌生的概念，正通過(guò)可再生能源的開(kāi)發(fā)與智慧能源管理技術(shù)的結(jié)合，逐步從藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

據(jù)測(cè)算，中國(guó)農(nóng)村的屋頂資源具備安裝20億千瓦光伏的潛力，年發(fā)電量可達(dá)2.5萬(wàn)億度，在滿足農(nóng)村自身用電需求后，仍有約1.5萬(wàn)億度電可支持電網(wǎng)，這相當(dāng)于未來(lái)全國(guó)總用電量的10%。

零碳村鎮(zhèn)并非簡(jiǎn)單的“不排放碳"，而是一個(gè)系統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)型過(guò)程。按照中國(guó)農(nóng)村能源行業(yè)協(xié)會(huì)的定義，它是通過(guò)可再生能源開(kāi)發(fā)利用、節(jié)能減排、能效提升等措施，實(shí)現(xiàn)用能邊界內(nèi)二氧化碳排放總量近零且滿足可持續(xù)發(fā)展要求的村鎮(zhèn)。

這一概念包含“五位一體"的指標(biāo)體系，即降碳、節(jié)能、減污、舒適、經(jīng)濟(jì)，每個(gè)指標(biāo)都有對(duì)應(yīng)的量化標(biāo)準(zhǔn)。

中國(guó)農(nóng)村發(fā)展新能源不僅關(guān)乎國(guó)家能源安全，更是振興鄉(xiāng)村、縮小城鄉(xiāng)差距的關(guān)鍵抓手。清華大學(xué)江億院士認(rèn)為，新能源產(chǎn)業(yè)能充分利用農(nóng)村豐富的空間與生物質(zhì)資源，形成具有競(jìng)爭(zhēng)力的新經(jīng)濟(jì)形態(tài)。

初步測(cè)算顯示，發(fā)展光伏與生物質(zhì)燃料加工可使農(nóng)民收入比單純種糧提高約50%，有效帶動(dòng)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

零碳鄉(xiāng)村的建設(shè)正在從概念走向?qū)嵺`，各地已開(kāi)始探索實(shí)施路徑。山西省提出通過(guò)推動(dòng)供給革命、消費(fèi)革命、技術(shù)革命和體制革命，構(gòu)建鄉(xiāng)村新型能源體系。

供給革命：建立鄉(xiāng)村可再生能源多元供給體系。實(shí)施“千家萬(wàn)戶沐光行動(dòng)"“千鄉(xiāng)萬(wàn)村馭風(fēng)行動(dòng)"，優(yōu)先就地開(kāi)發(fā)、就近并網(wǎng)消納。

黑龍江省作為農(nóng)業(yè)大省，年產(chǎn)秸稈總量9000萬(wàn)噸以上，可收集量7700萬(wàn)噸以上，占全國(guó)的十分之一。同時(shí)，風(fēng)電技術(shù)可開(kāi)發(fā)量2.3億千瓦，太陽(yáng)能技術(shù)可開(kāi)發(fā)量3.4億千瓦，可再生能源開(kāi)發(fā)潛力巨大。

消費(fèi)革命：形成鄉(xiāng)村綠色低碳生產(chǎn)生活方式。加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)加工領(lǐng)域電氣化改造，加快提升農(nóng)村地區(qū)生活用能電氣化水平。

技術(shù)革命：培育鄉(xiāng)村綠色低碳新模式新業(yè)態(tài)。支持結(jié)合微電網(wǎng)和源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化開(kāi)發(fā)建設(shè)分布式新能源項(xiàng)目，推動(dòng)綠色電力直接供應(yīng)。

體制革命：完善鄉(xiāng)村低碳能源服務(wù)體系。通過(guò)收益共享、參與電站運(yùn)維等機(jī)制，探索鄉(xiāng)村可再生能源發(fā)展與村級(jí)集體經(jīng)濟(jì)壯大提質(zhì)統(tǒng)籌推進(jìn)的有效路徑。

安科瑞EMS3.0智慧能源管理系統(tǒng)正是為應(yīng)對(duì)農(nóng)村能源轉(zhuǎn)型中的技術(shù)挑戰(zhàn)而生。該系統(tǒng)采用 “云邊端"三層架構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了能源全生命周期的智能化管理。

系統(tǒng)的核心組件是ACCU100微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器，它充當(dāng)著微電網(wǎng)的“智慧大腦"。這一控制器支持多種通信規(guī)約，可實(shí)現(xiàn)云邊協(xié)同、OTA升級(jí)和本地人機(jī)交互。

EMS3.0的系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)如下表所示：

架構(gòu)層級(jí) 主要功能 關(guān)鍵組件：

云端平臺(tái) 基于大數(shù)據(jù)與AI算法，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域能源調(diào)度與市場(chǎng)交易 智慧能源管理云平臺(tái)

邊緣計(jì)算層 部署協(xié)調(diào)控制器，完成本地設(shè)備實(shí)時(shí)控制 ACCU100微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器

終端設(shè)備層 集成各類智能終端，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與控制 光伏逆變器、儲(chǔ)能變流器、充電樁等

在邊緣計(jì)算層，ACCU100控制器具備多項(xiàng)核心功能：靈活的報(bào)警閾值設(shè)置、主動(dòng)上傳報(bào)警信息、數(shù)據(jù)合并計(jì)算、邏輯控制、斷點(diǎn)續(xù)傳以及數(shù)據(jù)加密等。

安科瑞EMS3.0系統(tǒng)的強(qiáng)大之處在于其AI驅(qū)動(dòng)的智慧決策能力。系統(tǒng)融合氣象、歷史數(shù)據(jù)與電網(wǎng)信息，能夠?qū)?/span>現(xiàn)96%超短期發(fā)電/負(fù)荷預(yù)測(cè)精度。

系統(tǒng)通過(guò)構(gòu)建覆蓋微網(wǎng)內(nèi)所有“源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)"設(shè)備的全景感知網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)采集發(fā)電功率、儲(chǔ)能SOC、負(fù)荷狀態(tài)、電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)等海量數(shù)據(jù)，為協(xié)調(diào)優(yōu)化提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

在策略管理方面，系統(tǒng)支持多種優(yōu)化運(yùn)行模式：防逆流、計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、有功/無(wú)功控制、光儲(chǔ)協(xié)調(diào)等，并可根據(jù)用戶需求進(jìn)行策略定制。

特別值得注意的是，系統(tǒng)能夠依據(jù)實(shí)際需求，運(yùn)用優(yōu)良算法進(jìn)行多目標(biāo)動(dòng)態(tài)優(yōu)化，自動(dòng)生成運(yùn)行策略并下發(fā)執(zhí)行。

盡管零碳鄉(xiāng)村建設(shè)前景廣闊，但仍面臨多重挑戰(zhàn)。當(dāng)前存在的問(wèn)題包括：零碳鄉(xiāng)村判斷標(biāo)準(zhǔn)不一，評(píng)價(jià)主體多，測(cè)算評(píng)價(jià)過(guò)程不夠公開(kāi)透明；尚缺乏針對(duì)農(nóng)村地區(qū)的碳排放核算安排；農(nóng)業(yè)林業(yè)碳匯交易市場(chǎng)流動(dòng)性較差、波動(dòng)性較高等。