綜合智慧能源賦能現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展探究

徐怡悅 彭宇菲 王佐君

摘? ?要：隨著“鄉(xiāng)村振興”戰(zhàn)略和“3060”雙碳目標的推進，大力發(fā)展綜合智慧能源，構(gòu)建“清潔低碳、安全高效”能源體系，助力現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高效綠色發(fā)展顯得尤為必要。因此，首先從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)和城鄉(xiāng)生活等方面列舉了綜合智慧能源賦能現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的典型應用場景；其次就綜合智慧能源賦能現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的商業(yè)模式展開探討，從價值創(chuàng)造、價值傳遞和價值收益的角度分析商業(yè)模式中的價值主張、營運模式和盈利能力；最后得出結(jié)論建議。根據(jù)研究，綜合智慧能源賦能現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的多贏。

關(guān)鍵詞：綜合智慧能源；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)；商業(yè)模式

中圖分類號：F32? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1673-291X（2023）24-0004-03

一、研究背景

2017年10月18日，習近平總書記在黨的十九大報告中首次提出實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略。隨后，2018年9月，中共中央、國務院對實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略第一個五年工作做出具體部署，要求優(yōu)化農(nóng)村能源供給結(jié)構(gòu)、完善農(nóng)村能源基礎(chǔ)設施網(wǎng)絡、推進農(nóng)村能源消費升級、發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源、探索建設農(nóng)村能源革命示范區(qū)。然而，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的生活采暖、種植及畜牧采暖、灌溉、農(nóng)用機械等多采用煤炭、石油、天然氣、秸稈的大量并且不充分的燃燒作為主要能源。其中傳統(tǒng)化石能源占比大，碳排放高，電氣化水平低。因此，能源問題已經(jīng)成為影響現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綠色高效發(fā)展的重要因素。

因此，大力發(fā)展綜合智慧能源，構(gòu)建“清潔低碳、安全高效”能源體系，助力現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高效綠色發(fā)展就顯得尤為必要。這不僅有利于“智慧能源”和“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”的進一步發(fā)展，也有助于我國“3060”雙碳目標、“鄉(xiāng)村振興”早日實現(xiàn)。

二、綜合智慧能源賦能現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的典型應用場景

“綜合智慧能源”是以電為核心，通過中央智能控制服務平臺，基于微電網(wǎng)、泛能網(wǎng)、智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)的能源供給系統(tǒng)，提供電、熱、冷、氣、水等能源一體化的解決方案。當前，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中，能源消費仍然以石油、煤炭為主，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)應用“綜合智慧能源”的前景較為廣闊。具體而言，“綜合智慧能源”可以應用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)、城鄉(xiāng)生活等方方面面。

（一）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面

1.農(nóng)業(yè)大棚

“綜合智慧能源”和農(nóng)業(yè)大棚相結(jié)合，主要是將綜合智慧能源應用到電氣化設備中，運用于溫室大棚、蔬菜、花卉種植、煙草、育苗基地、種植基地、休閑農(nóng)業(yè)、采摘園等多場所種植基地，是一種將清潔能源作為主要能源，實現(xiàn)大棚種植設備電氣化的運行模式。在生產(chǎn)經(jīng)營中，電氣化大棚主要根據(jù)農(nóng)作物的實際生長需求和不同季節(jié)環(huán)境變化而采用不同的電氣化設備交互作用來共同保證農(nóng)作物的生長需求。具體又可以分為農(nóng)業(yè)大棚電保溫、農(nóng)業(yè)大棚電動卷簾、農(nóng)業(yè)大棚電排水、農(nóng)業(yè)大棚電補光、農(nóng)業(yè)大棚電通風、水肥一體化（電動施肥）等。

2.農(nóng)產(chǎn)品加工

農(nóng)產(chǎn)品加工中應用綜合智慧能源，主要表現(xiàn)為農(nóng)產(chǎn)品加工電氣化。其中主要是電烘干技術(shù)，可以用來實現(xiàn)高水分的水稻、小麥、玉米、大豆等糧食烘干和蔬菜脫水。糧食烘干方面，推薦使用空氣源熱泵作為熱源設備，并根據(jù)氣候選擇常溫空氣源熱泵或者低溫空氣源熱泵。在蔬菜脫水干制方面，常見的方法有熱風干制、微波干制、膨化干制、紅外線及遠紅外線干制、真空干制等，推薦采用冷凍真空脫水法，既可以保留新鮮蔬菜的色、香、味、形，又能實現(xiàn)快速復水。

3.畜牧養(yǎng)殖

將綜合智慧能源應用于畜牧養(yǎng)殖，實現(xiàn)畜牧養(yǎng)殖電氣化，在禽類光照、棚舍保溫及通風、畜牧飼養(yǎng)、自動喂食、電動擠奶、電孵化、剪羊毛等方面實現(xiàn)清潔能源應用。實踐經(jīng)驗表明，綜合智慧能源賦能畜牧養(yǎng)殖電氣化將節(jié)約大量的勞動力，降低產(chǎn)品的人工成本，而且對環(huán)境特別友好。在應用上，具體包括電孵化技術(shù)、棚舍保溫及通風自動化、畜牧飼養(yǎng)電氣自動化等。

4.水產(chǎn)養(yǎng)殖

將綜合智慧能源應用到水產(chǎn)養(yǎng)殖上，一方面是實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖電氣化，即因地制宜地選擇相應的電氣化技術(shù)替代傳統(tǒng)人工勞力，或增加某些傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖沒有的技術(shù)服務，提高水產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。在實際生產(chǎn)中，水產(chǎn)養(yǎng)殖對環(huán)境要求較高，而傳統(tǒng)能源對環(huán)境污染較為嚴重，可能會影響水質(zhì)，進而影響水產(chǎn)品的口感。電氣化技術(shù)包括池塘清淤、增氧、水體循環(huán)、水草收割、投飼、水體加熱、捕撈運輸?shù)取Ａ硪环矫妫斍棒~塘養(yǎng)殖可以與光伏產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，實現(xiàn)“漁光互補”，即通過形成“上面發(fā)電、下面養(yǎng)魚”“一種資源、兩個產(chǎn)業(yè)”集約發(fā)展模式，達到“1+1>2”的效果。這種模式不需要占用農(nóng)業(yè)、工業(yè)和住宅用地，大大提高了單位面積土地經(jīng)濟價值；同時，太陽能電池板還可以減少水面蒸發(fā)量，抑制藻類繁殖，保護水資源，實現(xiàn)了社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的多贏。

（二）鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)方面

1.鄉(xiāng)村旅游景點

隨著鄉(xiāng)村旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，景區(qū)內(nèi)出現(xiàn)越來越多的非清潔能源消費，對景區(qū)環(huán)境造成了嚴重的威脅。因而，應在鄉(xiāng)村旅游景區(qū)大力發(fā)展綜合智慧能源，通過電能替代、節(jié)能環(huán)保等技術(shù)，將傳統(tǒng)景區(qū)中的燃煤鍋爐、瓶裝煤氣、農(nóng)家柴灶、燃油公交、燃油擺渡車、傳統(tǒng)碼頭、景區(qū)照明等改造為電供熱（制冷）、電炊具、電動汽車、低壓岸電、綠色照明。建設綠色環(huán)保型全電景區(qū)，可以取得較好的示范效果，對節(jié)能減排、環(huán)境保護、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。具體應用包括全電廚房、電動車船等。

2.民宿

民宿作為鄉(xiāng)村旅游不可或缺的一部分，是現(xiàn)代人體驗鄉(xiāng)村生活的主要載體。將綜合智慧能源和民宿產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，對推進國家鄉(xiāng)村振興、帶動全域旅游新發(fā)展，將發(fā)揮重要作用。在綜合智慧能源系統(tǒng)下，民宿通過實施電能替代提高電氣化水平，實現(xiàn)在民宿烹飪、采暖、空調(diào)、照明、熱水供應等各方面，在具體應用上，包括廚房用能、客房采暖、熱水供應系統(tǒng)等方面，也包括洗衣機、吸塵器、掃地機器人等電子設備的加入。

（三）城鄉(xiāng)生活方面

1.綠色交通出行

綠色交通出行就是選擇對環(huán)境影響小的出行方式，主要是以清潔能源為出行的主要動力。目前，電動汽車已經(jīng)惠及到廣大農(nóng)村，應用于農(nóng)業(yè)、運輸、旅游、商業(yè)、教育等領(lǐng)域，既節(jié)約能源、提高能效、減少污染，又益于健康、兼顧效率。然而，電動汽車的充電設施并沒有得到相應發(fā)展，因此有必要推進電動汽車充電設施向鄉(xiāng)村地區(qū)普及，服務鄉(xiāng)村電動汽車便捷出行。設施可應用于校車、廠車（景區(qū)專用）、貨車、旅游車、農(nóng)用車等鄉(xiāng)村純電動汽車。

2.智慧路燈

智慧路燈利用光伏發(fā)電和風力發(fā)電作為清潔能源，同時在路燈上搭載各種傳感器及感知設備，如充電樁、LED信息發(fā)布屏、高清攝像頭、應急報警、5G基站搭載網(wǎng)絡、無線WIFI、停車檢測主機、環(huán)境監(jiān)測組件、井蓋及積水監(jiān)測主機、城市廣播等；同時，利用物聯(lián)網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)智慧照明、智慧車輛人流監(jiān)控、社區(qū)資訊推送、智慧廣播、環(huán)境監(jiān)測等功能。

3.家庭電氣化

家庭電氣化主要是將綜合智慧能源應用到家庭電氣化中，包括傳統(tǒng)的廚房電氣化、家居電氣化、潔衛(wèi)電氣化和近年來基于人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、人性化交互等技術(shù)所產(chǎn)生的家居智能化。具體又可以分為以下兩種生活場景。

第一，集中式智慧生活場景。該場景主要應用于大型農(nóng)場或者農(nóng)村新型村民社區(qū)，用能較為集中。在該場景下，可通過建設屋頂光伏、風力發(fā)電機等能源生產(chǎn)型設備生產(chǎn)出清潔能源；也可以結(jié)合當?shù)卣託馇闆r，利用沼氣發(fā)電機設備開發(fā)清潔能源，以此來協(xié)調(diào)滿足用戶用電需求。同時，可以進一步引入電制冷機、電鍋爐以及其他儲能設備吸納清潔能源棄能，以此來滿足用戶冷、熱需求。在該種模式下，既實現(xiàn)了清潔能源的可持續(xù)創(chuàng)造，又能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)能源協(xié)同轉(zhuǎn)換。

第二，分布式智慧生活場景。該場景主要應用于農(nóng)村分散的家庭中，用能較為分散。在該場景下，通過多能互補來滿足用戶電、冷、熱的需求，比如建設屋頂光伏、利用秸稈等生物質(zhì)資源等。

三、綜合智慧能源賦能現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的商業(yè)模式

當前，在綜合智慧能源賦能現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中，農(nóng)業(yè)主體需求多種多樣，個性化、定制化特征明顯，這和傳統(tǒng)的流程化、批量化模式大不相同。該產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展離不開商業(yè)模式的創(chuàng)新。

所謂商業(yè)模式，是指企業(yè)為滿足消費者的需求而設計出的一個組織管理企業(yè)各種資源，進而形成能夠提供產(chǎn)品和服務的系統(tǒng)，即通過設計商業(yè)途徑，實現(xiàn)價值創(chuàng)造、價值傳遞和獲取價值，最終推動企業(yè)項目的實施或者業(yè)務的開展。本文圍繞商業(yè)模式創(chuàng)造價值、傳遞價值和獲取價值，選擇價值主張、運營模式和盈利能力三個方面進行分析。

（一）價值主張

綜合智慧能源賦能現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展項目可以通過開發(fā)利用清潔能源、構(gòu)造智慧能源互聯(lián)網(wǎng)，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供新能源，彰顯綠色發(fā)展的理念，因而產(chǎn)品和服務層面的價值主張為創(chuàng)新定制、綠色環(huán)保、低廉安全。

（二）運營模式

目前，綜合智慧能源服務項目開展的投資運營模式主要有以下三類（見表1）。

表1? 綜合智慧能源服務項目投資運營方式表

在第一種模式下，項目主體方不但要參與到綜合智慧能源服務項目建設投資和運營環(huán)節(jié)中，而且需要參與日常運維工作。只有將投資與運營聯(lián)系起來，才能產(chǎn)生利潤，投資主體需要承擔全部的項目風險，但也可以獲取全部的項目收益。在第二種模式下，項目主體方參與建設投資綜合智慧能源服務項目，項目建成后的運營則需要委托給具有運營能力的第三方企業(yè)，投資主體和運營主體共擔項目風險，雙方按比例共同享有項目收益。在第三種模式下，項目主體方不參與建設投資綜合智慧能源服務項目，而是直接承接建成后的項目運營。主體不承擔項目投資風險，運營利潤主要來自于運營過程產(chǎn)生的利潤分成。

目前，綜合智慧能源的運營方式有“建設—運營—移交”（BOT）模式和合同能源管理（EMC）模式。在BOT模式下，由發(fā)起方負責項目的投資、建設和后期維護，待項目成熟后再轉(zhuǎn)移給業(yè)主方。在收益分配方面，主要采用合同能源管理（EMC）模式，其中發(fā)電收益由發(fā)起方享有，項目運營過程中因減少能源費用而導致的額外收益按規(guī)定比例分配。

（三）盈利分析

綜合智慧能源賦能現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展能否可持續(xù)發(fā)展，關(guān)鍵在于盈利能力的大小。因此，有必要設計一個可行的定價策略和盈利模式，以此來促進該產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。

在定價機制上，提倡競爭導向的定價策略，以市場上相互競爭的同類產(chǎn)品或服務的價格為依據(jù)，以便在市場上獲得一定的優(yōu)勢地位。因而，在定價機制上可以遵循“市場價（電價）+超額收益分成”的原則，采用“兩部制”收費模式：收費標準=供電服務費（超額收益分成）+發(fā)電流量費（市場電價）。在上述三種投資運營模式下，項目主體的成本、收益如表2。

四、結(jié)論和建議

隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和“3060”雙碳目標的推進，大力發(fā)展綜合智慧能源，改善農(nóng)業(yè)發(fā)展用能結(jié)構(gòu)，構(gòu)建“清潔低碳、安全高效”能源體系，助力現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高效綠色發(fā)展勢在必行。為了更好促進綜合智慧能源賦能現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，可以從以下幾個方面著手推進。

第一，聚焦能源發(fā)展新態(tài)勢和農(nóng)業(yè)用能新需求，強化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)電氣化技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)。加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)電氣化新技術(shù)、新產(chǎn)品研發(fā)力度，推動潛在用能需求轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實產(chǎn)品方案制訂，深化電蓄冷（熱）、電鍋爐、熱泵、多能協(xié)調(diào)控制等技術(shù)研發(fā)與設備研制，持續(xù)跟蹤研究低溫區(qū)域供熱、超低溫空氣源熱泵、播種收一體化電動設備、固體蓄熱材料等產(chǎn)品技術(shù)，不斷開辟現(xiàn)代農(nóng)業(yè)用電新領(lǐng)域、新市場。同時，積極推廣電排灌、電保溫、電孵化、電烘干、電加工等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)電氣化新技術(shù)，推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設備升級。

第二，加強典型應用場景的探究，進一步創(chuàng)新優(yōu)化商業(yè)模式。應用綜合智慧能源發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的市場廣闊，但存在用戶需求多樣化、個性化等特點，這與傳統(tǒng)的產(chǎn)品化、流程化、批量化等商業(yè)模式不相適應，因此需要繼續(xù)探究各種典型應用場景。同時，要增加商業(yè)模式的頂層設計和創(chuàng)新機制，實現(xiàn)各種場景都有相適應的商業(yè)模式，從而實現(xiàn)各個應用場景下項目收益的最大化。

第三，挖掘現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和綜合智慧能源相結(jié)合的優(yōu)勢，增加客戶目標群。一方面，要繼續(xù)拓展農(nóng)場等群體類客戶，在前期規(guī)劃和立項階段著手獲取特許經(jīng)營權(quán)，以綁定客戶群，降低后續(xù)投資風險；另一方面，要開拓鄉(xiāng)村、城鎮(zhèn)這些較為分散的客戶，將綜合智慧能源進一步應用到廣大農(nóng)村農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)民生活中去。

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