摘要：当前我国局部地区酸雨、雾霾不断，不仅影响社会发展，同时对人们身体造成了巨大危害。在“发展绿色能源，倡导低碳生活”的政策环境下，“以电代煤”已经成为供电企业的重要责任之一。所以，在资源紧张、环境污染、气候变化的三大挑战下，逐渐形成电能替代。基于此，文章就农村电能替代潜力及环境效益进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴，从而更好的促进农村电能替代的发展。
关键词：农村；电能替代潜力；环境效益
1.电能替代的概念
电能替代是指“以电代煤、以电代油、电从远方来”的一种能源消费模式，电能替代工作需要从两个方面展开进行，一方面要大力支持清洁能源发展，加快建设以特高压为骨干网架的坚强智能电网，把风能、太阳能等清洁能源远距离输送到负荷中心；另一方面需要在终端用能环节大力实施以电能代替其它能源，不断提高电能在终端能源消费中的比例。
2.电能替代工作所面临的问题
2.1燃煤燃油企业较多
环保政策要求取缔传统燃煤、燃油企业，倡导使用清洁能源，电能是最清洁的能源。开展电能替代工作势必会加大电能的使用比重，给电力企业带来巨大的供求压力。在电能替代工作展开过程中，很多企业积极响应电能替代政策号召，部分火电机组已经开始计划脱硫、脱硝的改造工作，但由于我县燃煤、燃油企业众多，虽然我县电厂电力充足，能够满足我县绝大部分企业日常生产，但我县传统工厂众多，完成电能替代工作不是一朝一夕的事情。
2.2当地企业不积极
在供电公司市场班的工作人员的大力推广、宣传中，企业人员认识到了电能替代工作的重要性和积极作用，使企业结合本身实际情况积极利用电能，淘汰了过去使用燃煤的旧设备，旧工艺。但部分企业对电能替代工作不够积极，认为电能替代工作会拖延短期经济效益，对电能替代工作一拖再拖。
2.3政府部门支持力度较低
尽管国家提出了“发展绿色能源，倡导低碳生活”理念，但在实际应用中，政府支持力度是影响电能替代工作开展效率的主要因素。但以现阶段政府支持力度与电能源市场价格来分析，电能替代与相关设备中只有热泵、电水泵、电力汽车等领域经济性较强之外，其他的电能经济性相对较弱，例如电力供热、电力锅炉等，依然是以传统能源作为运行主要动力。
3.农村地区电能替代潜力分析
3.1全国农村电能替代近期潜力分析
根据农村电能替代近期相关数据，借助DEAP2.1软件计算出了各省份农村电能利用的综合效率（CE），纯技术效率值（PTE）、规模效率值（SE）和输出变量的松弛值。电能替代潜力是个相对值，而非绝对值，电能使用比例为0并不代表该区域电能替代无法进一步实施，而是指以该省份当时最优技术水平而言，再进行电能替代的可能性很低。
根据分析研究结果可知，所有省份农村的电能使用比例分为三类：
（1）第一类是有效DEA类。DEA有效性是最优的意思，是在决策单元的数据比较中，消耗最少，产出最大的那项，能力利用度为100%，本论文则表示对电能充分的利用。海南省的农村用电模式是有效的DEA类，可以作为用电标准来供其它省份的农村模仿，该省份的农村电能利用在现有的用能规模和技术水平下已经达到了全国最优，电能使用比例没有提升的空间，无需进一步优化。
（2）第二类是弱有效DEA有效类，弱有效表示该单元达到规模有效，即投入恰到好处，既不偏大也不过小，规模报酬正处于由递增到递减之间临界点的最佳状态。弱有效的省份是青海省，该省份农村用电能力在该省份的能源利用规模下已达到了最优，其规模报酬处于递增到递减阶段，没有提升的空间了，但与海南省相比，其用能规模可以进一步调整来实现全国范围内最优，所以可以通过调整用能规模进一步提高该省份的用电潜力。
（3）第三类是非DEA有效，具体包括去除第一类和第二类的剩余省份，这些省份的农村电能利用在该省份用能规模下都没有达到最优，而且在现有的用能技术水平和规模下都没有完全达到最优的电能使用比例，均有较高的电能使用提高潜力，尤其以山西和内蒙古两个省份的农村电能替代潜力最大，其电能使用比例都可按比例提高80%以上，分别为83.9%和80.2%，所以这两个省份应该放到该类别中电能替代工作的首位，而其它省份农村的电能替代潜力都较小，但也有替代空间。
3.2全国农村电能替代长期潜力分析
从预测结果表1可以看出，在未来4年电能使用比例可以逐年提高9.6%，而过去几年的用电量只有6%到8%的增长，所以农村的用电量具有很大的提高潜力。而用电量的增长幅度只能片面的从绝对的增长量上分析中国农村用电潜力，如果加上农村电能在所有能源消耗中多占的比例就能从相对增长量上全面的分析农村电能可替代的潜力。通过对比近些年农村电能使用比例变化趋势图可以知道，虽然中国农村的电能使用量正在逐步的提高，但是农村电能使用比例正在逐步降低，说明中国农村能源消费结构不合理，不应该只提高用电量，应该尽可能的用电能替代其它排放量高的能源，在提高用电量的情况下，提高农村电能的使用比例。
4.全国农村近期电能替代后环境效益分析
本文仅考虑将调整的非电能源用于发电，由于各地区发电规模和生物质发电技术等因素的限制，不是每个地区都能实现将多余的能源用于发电。在农村如果秸秆和薪柴不能用于大规模发电，可以考虑作为沼气发酵的原料，也是充分利用能源的方式。开发沼气的工程投资少、易操作。近些年沼气技术的发展非常迅速，国家也大力支持，农民可以在自己家里建造，单独使用，所以将薪柴和秸秆用于进行沼气发酵，转换为沼气用于炊事和取暖，在加大农村电能消费量的情况下，进一步加大沼气的使用量也可以在此基础上进一步的降低农村CO2排放量。
5.农村电能替代的政策建议
5.1根据各省份农村潜力和环境效益数据安排电能替代的优先顺序和投入比例
通过DEA分析的结果可知，部分农村在现有的技术水平和能源利用方式下，只要保持现有的能源利用方式就可以达到环境的要求，没有改进的空间，不需要电能替代。农村可以借鉴能源利用方式，虽然农村用电比例已经在该省份技术水平上达到了最优，但其规模效益没有达到农村电能利用的最优水平，需要进一步的调整。
5.2降低农村用电成本、加强电网供电的可靠性提高电能吸引力
农村电能的使用比例就越来越小，通过对各影响因素进行回归分析可知，影响农村用电比例较大的因素就是供电可靠性和用电成本，所以这就需要从发电侧和用电侧两个方面考虑电能替代的工作，具体如下：
1）大力宣传使用电能的好处，提高优先使用电能的意识；2）加强电网基础建设，提高用电的安全性和可靠性，进而提高农村用电的吸引力；3）通过降低家用电器和工业用电设备的价格来降低用电的成本。
5.3进行设备改造，提高农村电器在农村耗能设备中的比例
进行电能替代的目的就是提高能源利用率、降低农村碳排放量，提高农村电能使用量、减少农村CO2排放量可以从以下两个方面展开：1）加大政府对各行业设备改造项目的扶持力度，对农村各工业和生活中的耗能设备进行设备改造，提高用电设备的比例，并加强用电配套设施的建设与完善。提高各设备能源的利用效率、降低农村CO2排放量；2）在能源使用种类和电能比例不能大范围改变的情况下，可以尽量节约能源，减少能源的使用总量，进而达到电能替代的目的。
综上，改革开放以来，农村社会经济发展极为迅速，提高了农村居民生活质量。近些年来，大力开展电能替代工作，不仅降低了传统能源的使用率、提高了电能使用效率，也缓解了雾霾问题，推动农村经济、社会、缓解和谐发展。
参考文献：
[1]金玮.加快农村地区电能替代的步伐[J].中国电力企业管理,2014,22:46.
[2]靳昉.如何推进农村地区电能替代的步伐[J].山东工业技术,2015,01:243.
论文作者:许峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/31
标签：电能论文; 农村论文; 比例论文; 能源论文; 省份论文; 潜力论文; 规模论文; 《电力设备》2017年第12期论文;