即在自然條件適合的地區，充分利用各家農戶的閑置屋頂空間，發展以屋頂光伏為核心的新型直流微網，為農村生產生活全面提供能源。同時，可將剩余電力及加工成型或氣化的生物質能源向城市輸出，成為產糧區新的經濟來源。

如下圖所示，以屋頂光伏為基礎的直流微網包括：由屋頂光伏、直流用電末端、家用智能充電樁及蓄電池組成的家庭單元；由這些家庭單元以及公共建筑和零散空地的光伏、公用智能充電樁、農業生產機具、農產品加工設備、公用蓄電池等組成的村級直流微網。

圖1  以屋頂光伏為核心的新型直流微網示意圖

（作者供圖）

家庭單元包括：每戶屋頂安裝20kWp以上的光伏，戶內改為直流配電，連接各類電器、3~5kWh蓄電池，家用直流充電樁等。家用電器包括照明、電視電腦，也包括電炊具、電熱水器及電采暖裝置。這些裝置經簡單改造都可以實現直流化。依靠20kWp的光伏電力，每戶全年發電量超過2萬kWh，可滿足一戶包括冬季采暖（50平方米主要房間采暖）和炊事在內的全部生活用電、各類交通工具充電，在春夏秋季還可剩余接近1萬kWh電力用于村內農業生產和農副產品生產加工用能，剩余還可以發電上網。

此外，通過建設村級直流微網和公用蓄電池，還可實現戶間電量的相互流通和補充。農村各類帶有蓄電能力的用電裝置和多數負載可按照需求響應用電的模式，從而使屋頂光伏電力的大部分有效消納，剩余部分經過村級直流微網的整合后上網，也轉變成可調可控的優質電源。

在這樣的模式下，農村新型能源系統將實現生產生活和交通用能的全面電氣化，農村大氣環境有望徹底改觀。從建設成本上看，上述配置包括村級公共部分，每戶折合投資10萬元左右，公共用電和上網送電的全年收入除支付運維管理費外，還可實現全部初投資的分期還本付息，從而使農戶戶用電全部免費。同時，通過銀行低息貸款就可以解決工程投資來源的問題。