德国作为全球能源转型的先驱之一，在乡村绿色低碳转型中积累了诸多切实可行的发展模式与经验，本文通过对德国乡村型地区绿色低碳转型实例进行分析，为我国县域能源实现绿色低碳转型面临的问题提供借鉴与启示。
随着中国“双碳”目标的不断推进，县域和乡村地区的低碳绿色发展越来越受到重视。
12月18日，国家电投集团与西门子能源联合发布《2022中国县域绿色低碳能源转型发展报告》，报告分析了中国县域低碳能源发展现状，剖析了县域绿色低碳能源发展典型案例，通过借鉴德国乡村型地区绿色低碳能源发展经验，探索"3060"目标下中国县域绿色低碳能源转型发展路线。
德国是全球能源转型的先驱之一，目前可再生能源在德国能源结构中的占比已逐步增长至40%以上，最终目标是到2035年争取实现100%可再生能源供电。然而，在能源转型的进程中，县域地区的角色往往被人忽视，针对县域能源转型的研究也较为鲜见，但县域地区恰恰能够发挥关键和独特的作用。
中国近2000个的县域经济体总共涵盖了超过7亿人口，贡献了2/5的国内生产总值。县域地区将为中国实现“3060”双碳目标做出不可或缺的贡献。国家电投董事长钱智民表示，德国绿色能源发展起步较早，已积累了诸多切实可行的发展模式和经验，为我国县域绿色低碳能源的健康发展提供了有益的借鉴与启示。
西门子能源股份公司总裁兼首席执行官克里斯蒂安·布鲁赫认为，在德国，一些县域能源转型走在了其他地区的前面，甚至有些县域已经或将在2030年前实现气候中和。他们先行试点的解决方案，将在未来二十年在德国得到全面推广，也因此被视为德国能源转型的“实验室”。
“希望这个‘实验室’的成果能够跨越国界，为中国县域地区的能源转型提供切实的参考，能够有助于中国在县域层面推进碳中和工作，并为中国建设‘美丽乡村’的宏伟事业做出贡献。”克里斯蒂安·布鲁赫表示。
德国是全球能源转型的先驱之一，也是能源结构较好的国家。2021年，德国可再生能源占终端能源消费总量的19.2%，占终端电力消费总量的41.1%（2021年是"小风年"），占区域供热的18.8%，占供热和供冷的16.5%（包括区域供热），占终端交通运输消费总量的6.8%。德国的目标是：在2030年之前实现可再生能源供给满足80%的电力需求和50%的热力需求。
德国全境共有294个乡村型地区。德国政府提出在2045年前实现碳中和。在实现这一目标的过程中，恰恰是乡村型地区扮演了非常重要的角色。德国将乡村看作能源转型"实验室”，部分乡村型地区将提前先实现气候中和，为德国和其他国家寻找适应各自国情的解决方案提供了现实参考。
在德国乡村，构成碳中和最重要的组成部分是“能源社区”，其主要特征是以分布式和灵活性为特点的能源体系。在欧盟和德国相关法律法规的指导下，德国乡村绿色低碳转型在不断推进。
以德国莱茵-洪斯吕克地区为例，该地区是德国气候中和领域最先进的地区之一，被德国和其他国家视为可以借鉴的"能源转型先行示范基地"。
气候保护和低碳转型往往是政策先行。莱茵-洪斯吕克地区议会早在2011年12月就正式通过气候保护方案，具体包括2050年前在当地持续挖掘生物质、太阳能和风能等现有可再生能源的潜力和减排空间，并制定了下列目标：
能源消费总量（包括供热、 交通运输和电力）减少40%。
现有建筑楼宇能源需求减半。
每年替代相当于2.1亿升供暖用油的化石能源。
在2050年之前，每年投入2.5亿欧元用于能源转型，以不断降低能源采购开支。
从碳排放平衡表上看，自2015年以来，莱茵-洪斯吕克地区已经实现了气候中和（注：不包括交通运输产生的排放）。25年前，该地区电力需求还必须全部依赖外来输入，而现在当地276台风机生产的电力就足以满足30万户家庭的用电需求。2020年，当地生物质、光伏和风能所生产的电力相当于总需求的337%。根据专家估计，这使莱茵-洪斯吕克成为德国首个在供热、电力和垃圾发电领域实现碳中和的内陆地区。目前，18个公共集体供热网利用森林残留物向家庭住宅供热，在马斯克豪森正在建设一个最大规模的供热网。
此外，莱茵-洪斯吕克正在建设跨地区虚拟电厂"Designetz"能源互联网示范项目。通过构建串联能源管理系统对地区内的虚拟电厂进行管理，优化就地使用可再生能源生产的盈余电力。示范项目还将实现跨地区协作，将农村的可再生能源连接到城市负荷，并实现可再生能源与分布式电网的优化集成。
莱茵-洪斯吕克通过"能源蜂巢"智能分布式电网，将当地能源转型纳入到从地方到地区、跨地区，乃至全国范围内气候中和"金字塔"的组成部分。
从德国能源转型整体状况和乡村的具体案例看，德国乡村型地区气候保护工作无疑是成功的。德国实现气候中和在地区层面的经验可以总结如下：
德国乡村型地区担任"实验室"角色，在实践中获取气候中和的经验，部分地区几乎已经实现气候中和目标。
来自国家和欧洲层面的扶持计划和政策架构增强了各乡村型地区实现气候中和的决心。
公民为自己的能源消费负责，也有机会直接参与能源生产、消费和共享，并从中获益。
实现气候中和的系统性转型，需要地区内各行业和各乡镇的全面参与。
提高供给侧及消费侧的能源效率，推动各乡村型地区达成气候中和目标。
供热是绿色低碳转型难度较大的行业，提高能源使用效率和增加可再生能源供热的比例是供热行业深度脱碳的主要手段，采用热泵、电转热、地热技术等行业耦合的方式，进一步支持对可再生能源电力的整合。
交通运输行业通常也是脱碳工作的难点。随着电动汽车、电力转换燃料（PtG/PtL）、燃料电池的普及和电力部门脱碳工作的推进，在一定程度上这个难点可以得到改善。
德国和中国的能源结构既存在相似之处，也存在明显的差异，但绿色低碳转型是双方共同的发展方向。
目前，中国正处于从脱贫攻坚战略转向乡村振兴战略的关键期和能源安全战略的发展机遇期，推动县域绿色低碳能源发展是助力乡村振兴、实现共同富裕的有效途径，也是我国实现“碳达峰 碳中和”的重要路径。但目前我国县域能源发展还存在着一些急需解决的问题。
中国县域能源供应保障能力增强，但消费结构不合理问题仍然明显。《中国建筑节能年度发展研究报告2020》显示，我国30个省（自治区、直辖市）每年农村生活用能总量约3.11亿吨标准煤，以2018年为例，煤炭、电力、石油、薪柴、秸秆分别占36.9%、17.4%、14.9%、11.7%、8.8%。可再生能源及商品能源占比仍有很大提升空间，能源消费结构亟待优化。
能源资源丰富，但利用率较低。农村地区能源资源丰富，每年可能源化利用的生物质资源总量约折合标准煤4.6亿吨标准煤，分布式光伏技术可开发潜力达1000GW以上，分散式风电技术可开发潜力达250GW，除岩热型资源外，地热资源年可开采资源量折合标准煤26亿吨，但总体看，上述能源资源利用率较低，不利于农村地区清洁能源供应，不利于农村地区能源的有效供给。
能源服务体系发展缓慢，统计体系有待完善。我国农村能源管理机构及从业人员数量不足，截至2018年底，全国农村能源管理推广机构为10467个，人员28254人。农村生活用能中非商品能源占比仍达1/3左右，一些农业大省仍有大部分农户以秸秆、薪柴为燃料。我国目前的能源统计主要基于商品能源，对非商品能源的统计体系和方法尚不完善，一定程度上限制了我国农村能源转型发展。
我国县域乡村基础设施建设仍较为薄弱。我国县域乡村与城镇地区在基础设施建设与能源服务水平方面仍存在着发展不均衡的现象。县域地区能源基础设施薄弱，技术开发资金投入欠缺，燃气、液化气和天然气供应尚未能普及到所有乡镇，部分偏远地区农网设备陈旧落后，农村商品能源总体供给不足，部分地区能源贫困问题依然存在，能源消费需求难以得到有效满足。在清洁能源利用方面，县域地区秸秆、薪柴等非商品能源在农村生活用能仍占比较高，清洁能源利用水平较低。
电网接入条件受限，清洁能源就地消纳存在阻碍。当前县域清洁能源开发容量的接入，基本是在"消费"原有电网系统的接入裕量，当裕量被用完以后，县域开发工作将彻底陷入被动。随着分布式光伏等新能源接入，以农村电网为典型代表的县域配电系统将从放射状无源网变为具有大量分布式电源的有源网，电网的物理特性将发生根本变化，传统县域电网已经无法适应大规模、间歇性的分布式电源广泛接入，制约了县域能源开发的正常推进，迫切需要对现有电网系统再次升级改造。
技术条件与商业模式尚不能满足县域开发需求。县域环境资源禀赋差距较大、开发条件错综复杂，现有技术方案与开发模式无法满足多样化的开发需求。在技术应用层面，县域开发仍沿用传统能源开发技术标准体系，技术标准、施工标准、运维标准等尚未形成县域通用标准，对全国县域开发的指导作用不强。在商业模式层面，先进信息技术、先进能源技术还应更进一步下沉进入我国县域乡村，目前的县域能源数据价值并未得到有效发掘，能源网与政务网、社群网之间并未建立有效融合，无法有效推动县域和乡村治理水平提升。
中德两国均鼓励发展可再生能源，乡村能源转型对国家能源转型尤为重要。德国可再生能源发展已经达到较高水平，其乡村型地区在绿色低碳能源转型中涌现出了领先的技术、模式及推进方法，如：电力供需灵活性提升技术、系统的温室气体排放统计方法、定期评估和动态优化的管理模式、跨地区的能源管理和协作等，为当前中国县域深化绿色低碳发展提供了有价值的参考。
1. 搭建县域绿色低碳能源体制机制。
应坚持中央统筹、省负总责、市县抓落实的工作机制，把能源问题"要素化"，加强县域能源与城乡一体化、乡村振兴战略等规划的统筹协调，将县域能源消费需求及供应保障作为地区经济社会发展规划的重要内容。系统推进县域能源体制机制改革。健全县域能源数据统计体系。
2. 完善县域绿色低碳能源基础设施。
县域能源资源的有效开发与利用必须依托相应的技术和基础设施，随着可再生能源在电力系统占比不断提高，亟需系统提升电源侧、电网侧、需求侧灵活性。因此需要大力发展多品种分布式能源、规模化发展县域新型储能、建设高灵活性新型县域电网等。
3. 探索县域绿色低碳能源商业模式。
创新县域能源开发模式，采取"公司+村镇+农户"等模式推动农村分布式能源开发利用，积极推进农光互补、林光互补、牧光互补等"光伏+"模式，因地制宜创新农村生物质能源化利用模式。拓展新型储能商业模式，探索共享储能、云储能、储能聚合等商业模式应用，聚焦系统价值、挖掘商业价值。
4. 优化县域绿色低碳能源产业体系。
优化产业结构，因地制宜布局绿色低碳能源配套产业；强化产业链协作，加快县域绿色低碳能源关键技术协同攻关；完善创新支撑体系，推动县域绿色低碳能源产业成果转化。
5. 创新县域绿色低碳能源技术路线。
建议县域在推进绿色低碳能源转型发展进程中，采取"分步走"的战略，逐步实现碳中和目标。中短期内，构建多能互补的低碳能源系统，推进能源领域数字化改造进程，提高供能安全。远期而言，应深度脱碳，构建零碳能源系统。化石能源消费比例进一步降低，光伏、风电、水电、生物质能、地热能等可再生能源在能源结构中占主导地位。
6. 推动县域绿色低碳发展国际合作。
建立中德县域低碳发展对话平台，加强绿色国际合作。响应"中欧绿色伙伴"倡议，围绕县域绿色低碳能源转型，建立中德两国间的长效交流与合作平台。组织两国县域交流实践，实地考察走访，探讨共同面临的发展课题，开展技术和商业研讨，并通过广泛定期的合作交流，遴选、推荐和促进两国县域逐步建立绿色低碳能源转型的“中德姊妹小镇”。
中国县域众多，在地域特点、资源禀赋、人口分布、发展水平、产业布局、能源结构上差异巨大，县域绿色低碳能源转型挑战与机遇并存。