在“双碳”目标引领经济社会绿色转型的时代背景下,乡村作为绿色发展的重要阵地,其碳中和进程备受关注。
在农村地区开展能源革命、推进零碳乡村建设,不仅是应对全球气候变化、践行我国“双碳”目标的关键举措,更是推动乡村振兴、加快农业农村现代化的创新路径。
当下,随着“双碳”目标的深入推进,我国各地对零碳乡村建设的热情不断高涨,如何更好地引导和推动农村地区开展零碳乡村建设成为各方关注的社会热点问题。
清华大学建筑学院副院长杨旭东教授长期致力于推动农村建筑节能和新能源技术的应用,积极探索农村地区能源革命的可行路径。近年来,他带领清华大学建筑学院团队在零碳乡村建设领域取得了显著成果,包括提出乡村新能源发展模式、开发适用于乡村的节能及新能源技术与设备、制定相关技术标准、推动示范项目落地以及为政策制定提供科学依据。
为此,本刊记者对杨旭东教授就我国零碳乡村的理念、技术、标准、挑战及未来路径等相关问题进行了专访。
CST:近年来,为响应“双碳”目标,一些乡村纷纷加入低碳乡村、零碳乡村的建设行列。在您看来,低碳乡村与零碳乡村的区别是什么?是不同阶段还是不同选择?
杨旭东:低碳乡村是较为普遍化的概念,目的是引导乡村不断降低各类二氧化碳排放,其标准相对宽泛;而零碳乡村则是更高标准的追求,要求将乡村物理边界和用能边界范围内的直接和间接碳排放降到极低的水平,是乡村低碳发展的更高阶段。
由于零碳乡村建设的标准高且具有很高的前瞻性,并非所有乡村都具备实现的条件,只有自然条件、经济条件较好且村民愿意积极参与的乡村可率先开展;相比之下,大多数普通乡村可立足实际将低碳作为努力的方向。
CST:农村实现绿色低碳发展是一个循序渐进的过程。正如您所说,零碳乡村建设要求很高,为什么从现在就开展零碳乡村建设?
杨旭东:正如我刚刚所说,零碳乡村虽然难以全面实现,但它承载着多重价值与意义。其不仅契合了国家“双碳”目标与乡村振兴战略,而且还是一项民生工程,能解决农村发展中的痛点难点问题,对实现我国农村绿色低碳发展具有引领作用。
即使未来我国很多乡村难以达到零碳标准,也可以参照零碳乡村的发展方向,积极推进低碳建设,这也是为 2060 年实现碳中和目标做先行先试的探索,对于我国实现“双碳”目标具有重要意义。
过去几十年间,我国农村用能从主要燃烧秸秆、薪柴,逐步转变为燃煤、液化气和电,再到如今推进清洁取暖的发展历程。展望未来,很多村镇具有丰富的屋顶光伏资源和生物质资源等可再生能源,只要进行全面开发利用,便可以满足当地村镇的用能需求,实现零碳目标。
目前农村清洁取暖和能源转型等工作已提升到实现碳达峰、碳中和以及乡村振兴战略的高度,推动农村能源革命、开展零碳乡村建设对于乡村振兴意义非凡。不仅能够有效助力产业振兴,还能积极带动相关产业蓬勃发展,甚至催生规模达万亿级的巨大市场。
过去,农村对能源和产业发展的要求较低,导致技术落后、需求难以满足。在零碳乡村建设中,为实现零排放目标,需采用一系列新技术,如“光储直柔”技术、电气化技术、生物质清洁利用技术、节能改造技术等。这些技术变革将推动农村产业转型升级,吸引相关企业参与,从而带动农村产业化发展,促进本地就业并提升产值附加值。
另外,农村拥有丰富的太阳能、生物质等资源,建设零碳乡村可大幅改善农民生活,使农民充分享受可再生能源带来的便捷和额外收益,同时为农村注入新的活力,营造良好的发展环境,吸引和留住本地人才,有效破解农村空心化难题。
CST:在“双碳”目标下全国打造零碳乡村的热情高涨,但是也存在炒概念的现象。如何正确理解零碳乡村的概念和内涵?
杨旭东:应该说,提出零碳乡村的概念实际上是极具超前性的,它并不是传统意义上的生态乡村、低碳乡村。
首先,零碳乡村需要设定一个清晰的物理边界,通常是一个村或一个镇的范围。
其次,需要明确物理范围内的用能边界。目前,零碳乡村的用能边界至少应涵盖生活用能,如取暖、炊事、家用电器、照明等常规生活用能。当然,用能边界可以从生活用能扩展到交通出行用能以及农机具作业等生产用能。一个零碳乡村在建设过程中可以根据实际情况灵活划定用能边界,分步骤实施。
比如,有些村镇刚开始通过可再生能源开发满足生活用能需求,这已经很好了;有些村镇则希望通过可再生能源开发不仅满足生活用能,还满足生产、交通等更大范围的用能,这也完全可行。所以,对于零碳乡村而言,用能边界的划定非常关键。
再者,需要明确零碳乡村的产能范围。与传统乡村不同,零碳乡村必须具备产能能力,即能够开发利用当地可再生能源,满足自身的用能需求,否则无法实现用能平衡。当然,这里的可再生能源指的是主要用于本地消纳的分布式能源。
实际上,确实容易存在对于零碳乡村建设的“误解”。我们认为,如果村庄内部仍以燃煤或直接燃烧生物质为主,却试图通过建设大型光伏电站发电来抵消用能需求,这种“零碳”做法是不被认可的。因此,我们所强调的零碳乡村的产能通常是指分布式的、能够就地消纳和利用的可再生能源生产,只有这类清洁产能才能被纳入零碳乡村的产能计算范围。
CST:目前关于零碳乡村是否有一个科学的界定?
杨旭东:关于零碳乡村的概念,目前国际上没有非常严格统一的定义。目前考虑对零碳乡村大致有两种不同难度的定义。
一种定义是在村镇边界范围内,通过本地产能满足所有用能需求,实现全年总量平衡,即用多少电就产多少电,这种零碳乡村的标准相对容易实现。
另一种定义难度较大,就是不仅要实现产能与用能的总量平衡,还需达到产能与用能的实时动态平衡,即任何时刻的用能都主要来自当时本地生产的可再生能源,这是零碳乡村建设的更高目标。
现阶段,我国零碳示范村先按照年度总量平衡来建设。例如,某村一年用电 100 万度,通过分布式光伏发电 100 万度,其中可以部分电量上网、部分用电从电网取用,最终达到总量平衡,但必须遵循“就地消纳、余电上网”的原则,不能采用先全部上网、再从电网购电的收支两条线方式。因为对于一个分布式光伏开发较好的村镇而言,白天光伏发电量较高时,用电需求可能较低,而储能能力有限,导致无法完全消纳,此时多余电量可以上网;晚上屋顶光伏不发电时,再从电网购电,但前提是应尽量做好前期的就地消纳工作。
在理解零碳乡村的定义之后,就是如何评估一个零碳乡村的建设成效,其中设定明确的碳排放指标至关重要。在建设前,需把本地常规村一年的二氧化碳排放量作为基线,通过对比该村建设前后的碳排放指标,核算减碳量,从而实现成果指标化和量化评估。
CST:建设零碳乡村还有哪些关键问题需要厘清?
杨旭东:其实,我们倡导的零碳乡村建设是构建 “五位一体” 的体系。其一是零碳,这是最为关键的指标。
其二是节能,在生活、交通、生产等各方面都需将节能放在首位。比如,房屋要具备良好的保温效果以降低能耗,采用绿色低碳的交通运输及出行方式,生产过程也要做到低碳节能。
其三是降污,在能源的使用和生产过程中减少各类污染物排放,包括大气、水以及固体废弃物的排放,这对于农村环境保护至关重要。
其四是经济,开展零碳乡村建设需要考虑经济性指标,即建设成本要在当地可承受的范围内。一个村的建设资金、每户的经济投入都要合理,否则难以推广。
其五是舒适,这是一个综合性概念,指通过零碳乡村建设营造更优质的生活环境。不仅要改善村民的居住小环境,还要整体优化乡村的大环境,让村民生活得更加舒适、健康,提升其获得感和幸福感。只有满足这五个方面的指标要求,才能称之为真正的零碳乡村。
当前,我们在部分地区开展零碳示范村建设,既具有现实可行性,更具有前瞻性,但是需要在两者之间找到平衡,并建立明确的量化指标和完善的指标体系。
需要强调的是,零碳乡村建设必须遵循有始有终的原则。这是一项系统工程,从前期规划、设计到具体实施、监测,再到最终评估,整个过程都需要专业团队的参与,包括:在项目启动时做好科学规划,在实施过程中严格把控各个环节,最终确保建成的村庄符合零碳乡村的各项指标要求。
CST:您也在积极参与和推进零碳村镇指标体系建设,希望更好地指导各地规范开展零碳乡村建设。这方面的工作进展如何?
杨旭东:为了科学、规范、有序地推进更大范围的零碳村镇建设,现阶段急需制定零碳村镇建设技术导则。目前相关部门联合中国零碳村镇促进项目专家组、中国农村能源行业协会等多个零碳村镇项目团队以及其他相关部门等多方力量,正在共同开展此项工作。
零碳村镇建设技术导则涵盖多个关键方面:
其一,明确零碳乡村的规划与建设方法,为实际建设提供指导;其二,确定数据监测的方式,因为零碳村镇建设涉及诸多指标化内容,需要精确的数据支撑;其三,制定科学的评估方法,评估建成的村镇是否符合零碳村镇的定义与要求。制定零碳村镇建设导则是一个严谨过程,既要融入各类新技术,也要充分考虑不同地方群众的用能特点。
当前,我国正处于探索零碳乡村试点示范模式阶段。有关部门正在全国范围内建设具有示范意义的零碳村,旨在摸索农村社区“零碳”技术体系和模式。这些示范村先行先试,将为零碳村镇建设技术导则的制定提供数据基础,并推动支撑零碳村镇技术体系的构建。可以说,示范点建设与导则制定是同步进行的。
当然,鉴于目前技术体系和标准尚未完善,现阶段尚不宜大规模推广零碳乡村建设。若在条件不成熟时盲目推进,可能会出现部分地区概念炒作现象,致使建设成果名不符实。一旦建设过程中产生偏差,纠正起来将颇为困难。故而,零碳乡村建设应依据科学规律,精心做好顶层设计,稳步推进,避免急于求成。
CST:在您看来,目前我国零碳乡村建设处于哪个发展阶段?面临的主要挑战是什么?
杨旭东:从全国范围而言,我国农村开展零碳乡村建设还处于起步时期,正在开展前瞻性的探索与实践。在已有示范项目基础上,接下来将总结技术、标准、机制和政策创新方面的经验,进一步扩大示范成果,结合地方资源、经济等条件,在我国有能力、有意愿的村镇推广零碳乡村示范模式。希望不同地区根据实际资源禀赋选择合理的开发利用方式,建设符合本地特点的零碳乡村,探索可推广、可复制的商业模式,让所有利益相关方受益。
零碳示范村建设正在进行技术集成、机制创新和政策探索,面临的挑战是多方面的。技术方面需要实现多能互补和突破,如解决“光储直柔”新型电力系统中的储能、柔性互动等技术难题,提升生物质资源商品化利用技术水平;资金方面,投入需求大且融资困难,农村新型电力系统基础设施等建设项目需要政府、企业和社会多方投入;政策方面需要进一步完善和细化,各部门之间的协同机制也有待加强;社会参与方面需要让群众充分了解并切实感受到零碳乡村建设的意义和好处。
这些挑战相互关联,需要系统地解决这些问题,才能推动零碳乡村建设顺利开展。
CST:正如您所说,零碳乡村建设意义重大,也是我国实现碳中和的重要抓手。从目前零碳示范村建设到更加广泛的零碳乡村建设,还需要从哪些方面努力?
杨旭东:零碳乡村是一个宏观概念,而零碳示范村是具体实施项目。零碳乡村是未来我国推动乡村低碳绿色发展的方向,零碳示范村建设正在为我国零碳乡村建设进行前瞻性的探索,随着零碳示范村建设的推进及零碳示范村技术体系的不断完善,零碳示范村将发挥样板作用,引领未来我国农村实现绿色转型,让广大农村特别是村民享受能源革命带来的福祉。
从零碳示范村到零碳乡村肯定不是一蹴而就的事情,零碳乡村建设如何在我国更多的农村大规模推广,显然不是短时间就能够实现的,是一个长期推进的过程,需要有极大的耐心并为此付出努力。
目前,零碳示范村建设采取的是自上而下的推动模式,从未来发展来看,零碳乡村建设不能仅依靠自上而下的推动,还需要与自下而上的动力相结合。
其一,基层的重视和积极参与是关键。当基层政府、村民及相关人员切实感受到零碳乡村建设能带来实际利益,比如解决清洁取暖难题、开发本地丰富的新能源资源并转化为产业时,其参与积极性将自然显现。这种基于实际需求和利益驱动的参与,是零碳乡村建设的重要内生动力。
其二,技术是支撑。仅有建设的意愿还不够,如果缺乏合适的技术,盲目蛮干只会导致错误,后续还需花费大量精力去纠正。所以,必须有先进且适用的技术支撑零碳乡村建设。
其三,政策是保障。国家要高度重视零碳乡村建设,出台完善的政策给予支持。
下一步,应通过零碳示范村项目全面总结经验,并将这些经验反馈给国家决策部门,使其充分认识到零碳乡村建设在未来发展中的重要作用,从而将其纳入国家发展战略。此外,资金支持同样不可或缺。因此,要对整个建设工作进行系统谋划,整合各方资源,确保建设工作稳步推进。
总而言之,我国零碳乡村建设未来需要充分调动基层积极性,加强技术研发与应用,完善政策支持体系,保障资金投入,多方协同合作,共同推动零碳乡村建设取得实质性进展。
CST:您对我国零碳乡村建设有何展望和期待?
杨旭东:正如之前所说,零碳乡村建设是一项极具挑战且具有前瞻性的事业,与全球应对气候变化的大趋势一致,与国内“双碳”目标紧密衔接,符合乡村振兴的总体发展目标。
我个人对零碳乡村建设充满期待与信心,并希望与领域内的专家及团队共同努力,为推动我国零碳乡村建设贡献力量,期待看到农村成为实现碳中和的先行者,也让更多村民在“双碳”目标的推进过程中成为参与者和受益者,而不是落伍者。
当然,这项前瞻性事业需要各方参与,加速系统化地推进理论体系、技术体系、政策体系的建设,同时探索不同零碳乡村的区域化模式和商业化机制,才能实现遍地开花。
编辑丨王秋蓉
来源丨《可持续发展经济导刊》2025年3月刊
原文标题丨《建设零碳乡村:引领未来的前瞻性示范探索——专访清华大学建筑学院副院长杨旭东教授》
图片丨李剑锋 广东省广州市黄埔区融媒体中心