太陽(yáng)能熱水器生命周期評(píng)估修復(fù)的

1、太陽(yáng)能熱水器的生命周期環(huán)境影響評(píng)估Christopher J. Koroneos , Evanthia A. Nanaki 摘要：太陽(yáng)能熱水器（SWH）的技術(shù)性能和環(huán)保性能一直采用生命周期評(píng)估（LCA）的方法來(lái)檢測(cè)。目前LCA研究量化了電力太陽(yáng)能熱水器安裝的環(huán)境效益，而這種熱水器是塞薩洛尼基這所城市的輔助家用電器。太陽(yáng)能供暖在操作過(guò)程中不產(chǎn)生任何排放，但零部件和系統(tǒng)的制造和安裝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些小量的排放。本研究檢查SWH的制造階段，并記錄其資源消耗以及對(duì)環(huán)境釋放的廢物流。對(duì)此系統(tǒng)的研究包括生產(chǎn)所用的原材料，如鋼、玻璃、銅、鋁、玻璃纖維和聚氨酯絕緣子；太陽(yáng)能熱水器各部分的制造，如太陽(yáng)能集熱器和熱

2、水存儲(chǔ)箱；以及最后的裝配過(guò)程。功能單位選擇是生產(chǎn)熱水所消耗的1MW。研究中所考慮的環(huán)境影響因子包括溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、酸化、富營(yíng)養(yǎng)化、重金屬、致癌物、冬季煙霧和夏季煙霧。該系統(tǒng)可提供1702千瓦/年，太陽(yáng)能的貢獻(xiàn)是58.5。所研究系統(tǒng)的金融特性，給予生命周期儲(chǔ)蓄相當(dāng)于4280.0 歐元和5年的補(bǔ)償期限。在歐洲，家庭和第三產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的能源使用代表了歐盟15國(guó)的年度能源使用總量的40左右，占溫室氣體排放量大約三分之一的比例。其中大約三分之二集中在住宅領(lǐng)域，其余在商業(yè)建筑領(lǐng)域。家計(jì)部門(mén)占了建筑部門(mén)能源使用總量的70左右（歐盟委員會(huì)，2004）。大部分的能量被用于水加熱和空間加熱。要減少來(lái)自于常規(guī)能源

3、的能量的數(shù)額，一個(gè)可行解決方案是采用太陽(yáng)能。太陽(yáng)能是一個(gè)可持續(xù)的能源供應(yīng)技術(shù)，因?yàn)樘?yáng)輻射具有再生性，并且太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)在其生命周期內(nèi)具備產(chǎn)生不含溫室氣體的熱能和電能的能力， “零排放”技術(shù)的利用，在減少碳?xì)浠衔锏氖褂煤投趸寂欧帕恐杏泻艽笞饔?。與可再生能源使用相關(guān)的補(bǔ)貼，能源成本的不斷增加，使得許多國(guó)家的太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)的顯著增長(zhǎng)成為可能。尤其在2008年的歐洲市場(chǎng)上，擁有著2.1萬(wàn)平方米新增裝機(jī)容量的德國(guó)，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的份額增加至44（歐盟27國(guó)以及瑞士）。西班牙、意大利和法國(guó)的份額也都超過(guò)了2007年排名第二的希臘。上述國(guó)家目前占有歐洲太陽(yáng)能熱利用市場(chǎng)的84（歐洲太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)聯(lián)合會(huì)（E

4、STIF），2009.5）。應(yīng)該指出的是，在希臘，數(shù)年來(lái)人均安裝太陽(yáng)能集熱器的面積都居于歐洲最高位，平均達(dá)到0.264平方米，是歐盟平均水平的10倍（歐洲太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)聯(lián)合會(huì)（ESTIF）。然而，由于經(jīng)濟(jì)衰退，歐洲一些主要市場(chǎng)的新安裝量持續(xù)下滑，包括奧地利、德國(guó)、法國(guó)。希臘和意大利市場(chǎng)略有上升，而西班牙的市場(chǎng)繼上年增加約21后，在2010年也維持不變。歐盟總增量在2010年到達(dá)2.6吉瓦熱，相對(duì)于2009年下降10，對(duì)于2008年則下降了近19，現(xiàn)有產(chǎn)能達(dá)25.1 吉瓦（21世紀(jì)可再生能源政策網(wǎng)絡(luò)和可再生能源，2011）。盡管在事實(shí)上太陽(yáng)能被認(rèn)為是最干凈的可用能源，在太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的整個(gè)生命周

5、期（物料、制造、運(yùn)輸、利用和最終處置）中還是會(huì)產(chǎn)生與環(huán)境之間重要的相互作用。這些相互作用可能導(dǎo)致自然資源枯竭、溫室效應(yīng)、酸化、富營(yíng)養(yǎng)化等后果。此時(shí)可以使用一種被稱(chēng)為“生命周期評(píng)估”的技術(shù)，來(lái)評(píng)估太陽(yáng)能熱水器在其整個(gè)生命周期中對(duì)環(huán)境的影響。LCA是近來(lái)被開(kāi)發(fā)并同時(shí)不斷改善的方法，其主要目標(biāo)之一是致力于建立一個(gè)健全的環(huán)境管理系統(tǒng)（Koroneos等，1999）。LCA是一種方法，它能提供一個(gè)盡可能完整地涉及到產(chǎn)品整個(gè)生命周期的環(huán)境影響的圖像：包括從原料藥的提取到最終處置的過(guò)程（圖1）。通過(guò)LCA的使用，產(chǎn)品所需要的能源和原料消耗，以及其生命周期中的每一個(gè)階段產(chǎn)生的固體、氣體和液體廢料，都可以進(jìn)行定

6、量的定義。同時(shí)，對(duì)由該產(chǎn)品的生產(chǎn)、使用和處置所產(chǎn)生的環(huán)境影響的初步估計(jì)，以及產(chǎn)品所需的相關(guān)原材料和能源供應(yīng)也可因此得到量化。此外，還可以考慮采用合適的測(cè)量措施，以減少對(duì)環(huán)境的影響。因此，LCA也是一種工具，在環(huán)保決策上發(fā)揮了顯著作用。 圖1 產(chǎn)品的生命周期這項(xiàng)研究中的重點(diǎn)是與太陽(yáng)能系統(tǒng)的生產(chǎn)和利用相關(guān)的環(huán)境影響，特別是太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)在其生命周期中的氣體排放。最大的環(huán)境影響發(fā)生在太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)使用階段之前的生產(chǎn)階段。系統(tǒng)的生命周期的末尾可不予考慮，因?yàn)橛嘘P(guān)太陽(yáng)能熱水器的部分零件是否可被回收的問(wèn)題，市場(chǎng)上還沒(méi)有可用的數(shù)據(jù)。在光熱系統(tǒng)的環(huán)境生命周期分析上出現(xiàn)過(guò)大量的文獻(xiàn)研究。而其中有一些針對(duì)的是太

7、陽(yáng)能熱水系統(tǒng)（Mirasgedis等，1996; Tsillingrides等，2004; Ardente等，2005）本研究中，LCA的方法被應(yīng)用于所研究的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，因?yàn)樗鼧?gòu)成了一種工業(yè)產(chǎn)品，而產(chǎn)品又由許多部分組成，且這些部分所使用的許多材料會(huì)產(chǎn)生不同的環(huán)境影響。與不同材料的LCA有關(guān)的一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫(kù)以及各種數(shù)據(jù)都將會(huì)被用到，這些結(jié)果能很好的勾畫(huà)出太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)在生命周期中所釋放的固體和液體廢物量及大氣排放量的情況。當(dāng)然它們也將其對(duì)環(huán)境的排放量與環(huán)境影響相聯(lián)系。這些結(jié)果的意義重大，因?yàn)樗鼈兛梢詭椭袠I(yè)估計(jì)一個(gè)產(chǎn)品或一個(gè)過(guò)程的環(huán)保性能，從而找到對(duì)環(huán)境具有較小或沒(méi)有影響的適合的替代品。2

8、方法論LCA源于“凈能量分析”研究，70年代首次出版（Boustead，1972年，Hannon,1972，Sundstrom，1973年）。這些研究只考慮一個(gè)產(chǎn)品或一個(gè)過(guò)程的整個(gè)生命周期的能源使用。后來(lái)的研究則包括廢物和排放量（(Lundolm 和 Sundstrom,，1985年，Boustead，1989年）；但他們并沒(méi)有在材料和能源使用的量化上有進(jìn)一步發(fā)展。因此環(huán)境毒理學(xué)&化學(xué)學(xué)會(huì)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組（ISO14040，1997；ISO14041，1998； ISO14042，2000； ISO14043，2000）在20世紀(jì)90年代制定出一個(gè)完整的LCA方法。2006年，ISO14

9、040標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂（ISO 14040，2006a，b），并提出了一個(gè)新的ISO14044標(biāo)準(zhǔn)（ISO14044，2006a，b）。正式的變化包括降低一些標(biāo)準(zhǔn)，減少一些附件和包含要求的網(wǎng)頁(yè)數(shù)量。所有這些變化的目的是增加標(biāo)準(zhǔn)的可讀性和可訪問(wèn)性。這兩個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)，即ISO14040和ISO 14044，再次確認(rèn)了以前標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容的有效性。錯(cuò)誤和不一致的地方被拆除，并提高可讀性（(Finkbeiner等，2006）。當(dāng)前最先進(jìn)的LCA方法的更多詳情可以通過(guò)歐洲平臺(tái)的出版物上找到，比如生命周期評(píng)估或聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署/ 環(huán)境毒理學(xué)&化學(xué)學(xué)會(huì)的生命周期倡議等（UNEP/ SETAC，2010

10、；歐洲平臺(tái)，2010）。這項(xiàng)研究的方法論屬于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 14040系列。包括四個(gè)步驟：l 目標(biāo)定義和范圍l 清單分析l 影響評(píng)估l 解釋遵循目標(biāo)和范圍定義的三個(gè)階段分別是：l 生命周期清單（LCI）：能源與原材料投入和產(chǎn)品的量化，產(chǎn)品的生命周期中液體，固體和氣態(tài)廢物的輸出（廢棄物包括對(duì)空氣、土壤和水域的釋放物）。l 生命周期影響評(píng)價(jià)（LCIA）：基于LCI階段的數(shù)據(jù)之上的環(huán)境影響評(píng)價(jià)。l 改進(jìn)評(píng)估：有關(guān)產(chǎn)品生命周期對(duì)環(huán)境的影響評(píng)估的可能性和可能存在的解決方案。這項(xiàng)評(píng)估可能包括定量和定性的預(yù)防措施，如在生產(chǎn)設(shè)計(jì)、材料和能源使用以及廢物管理等過(guò)程中產(chǎn)生的變化。納入本研究的分析以GEMIS軟件工

11、具為基礎(chǔ)（GEMIS軟件，2007年5月），這款軟件根據(jù)已收錄的生態(tài)指標(biāo)99數(shù)據(jù)庫(kù)（Goedkoop等，2000）涵蓋了各種生產(chǎn)過(guò)程和影響。GEMIS（全球排放模型集成系統(tǒng)）是一個(gè)生命周期分析程序和數(shù)據(jù)庫(kù)，由生態(tài)研究所和卡塞爾（GHK）開(kāi)發(fā)出來(lái)，作為一種工具用來(lái)進(jìn)行能源對(duì)環(huán)境的影響的比較評(píng)估。它被用于LCA的實(shí)施過(guò)程，以提供燃料數(shù)據(jù)、工藝、材料和運(yùn)輸信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，。3太陽(yáng)能水加熱系統(tǒng)規(guī)格太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)是最簡(jiǎn)單和最廣泛使用的太陽(yáng)能收集和利用裝置。其目的是提供熱水供國(guó)內(nèi)使用，基礎(chǔ)原理是自然循環(huán)或所謂的熱虹吸原理。供應(yīng)溫度約60的熱水，包括集熱器，儲(chǔ)水箱和連接管（圖2）。圖2 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)（太陽(yáng)能

12、熱水器）希臘大部分的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)制造與希臘中部的雅典以及希臘北部的塞薩洛尼基相接近。為了達(dá)到太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的研究目的，其被設(shè)在塞薩洛尼基生產(chǎn)制造。研究中相關(guān)的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的位置數(shù)據(jù)包括經(jīng)度（40，64）、緯度（22，95）、海拔高度（30米），年太陽(yáng)輻射以及年平均氣溫（16）和年均網(wǎng)格水溫（15，6）。氣象數(shù)據(jù)取自文獻(xiàn)（Pelekanos，1982），并如表1所示進(jìn)行了分析。表1塞薩洛尼基的氣象數(shù)據(jù)（月平均值）（Goedkoop等，2000）月份H45kWh/m2TaTw一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月年度82921131351521531721691491209078

13、1255.57.09.914.619.724.116.716.322.216.711.97.416.08.27.99.212.816.820.221.522.822.119.415.711.015.6H45：年太陽(yáng)輻射，Ta：年均氣溫，Tw：年均電網(wǎng)水溫。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)是平板集熱器的一類(lèi)，在希臘是典型的用于熱水的太陽(yáng)能系統(tǒng)（Pafilias，1993）。集熱器包括涂有銅箔的銅管，為了提高吸濕性，表面噴射了黑色的太陽(yáng)能粉末。大面積的聚氨酯層被噴在集熱器背面以絕緣。集熱器的兩側(cè)是絕緣巖棉，后蓋是鍍鋅鋼板，兩側(cè)由鋁構(gòu)成，前部區(qū)域被單獨(dú)的太陽(yáng)能玻璃覆蓋。其鍋爐包括一個(gè)帶有不銹鋼板套管的不銹鋼地幔熱交換

14、器，介于鍋爐和外殼之間的為用于保溫的高密度發(fā)泡聚氨酯層。儲(chǔ)槽具有很好的絕緣性，以減少對(duì)環(huán)境的熱損失，并配備有熱交換器以使用輔助能源加熱水。輔助能源可以是電力或柴油;然而，在這項(xiàng)研究中的輔助能源是電力。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的基本組成部分如圖3中的原理圖所示（Kreith and Kreider，1978）。此處的家庭視為四人家庭，所研究的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)總結(jié)如表2所示。用于所研究太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的生命周期環(huán)境評(píng)估（LCEA）的算式和數(shù)據(jù)列于表3中，所用數(shù)值恰好與文獻(xiàn)匹配（應(yīng)用手冊(cè)，2003年）。使用F-圖表方法，可計(jì)算出家用熱水量的太陽(yáng)能覆蓋年度百分比，以及其年度總量和覆蓋值的百分比（(Duf

15、fie和Beckman，1991）。該方法的目的是計(jì)算f，即由太陽(yáng)能加熱系統(tǒng)所提供的熱水用量的部分（太陽(yáng)能部分）。該方法能夠計(jì)算出每月由具有存儲(chǔ)量的熱水機(jī)系統(tǒng)傳遞的能量值，只要給定每月的太陽(yáng)能輻射值，環(huán)境溫度值以及負(fù)荷量的數(shù)值。在年度太陽(yáng)能覆蓋的基礎(chǔ)上，將（F）設(shè)為0.585，而年度總負(fù)荷量計(jì)為2909.0千瓦時(shí)/年，年覆蓋負(fù)荷量是1702.0千瓦時(shí)/年。加熱晶體鋁框架太陽(yáng)能集熱器銅集合區(qū)玻璃纖維絕緣銅管不銹鋼熱交換器不銹鋼熱存儲(chǔ)罐聚氨酯保溫?zé)岽鎯?chǔ)罐太陽(yáng)能熱水器圖3 太陽(yáng)能熱水器的組成部分4環(huán)境影響評(píng)估基于上述系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，圖4所示的過(guò)程可被量化，基于生態(tài)指數(shù)95數(shù)據(jù)庫(kù)（Goedkoop等人

16、，2000）的環(huán)境影響也可被估算出來(lái)。該系統(tǒng)的功能單位采用產(chǎn)生熱水消耗的1MW。功能單位是對(duì)所研究系統(tǒng)功能的衡量，它為可能相關(guān)的輸入和輸出提供了一個(gè)參考值。此外，功能單位與太陽(yáng)能熱水器將實(shí)現(xiàn)的功能相關(guān)。此時(shí)所選擇的功能單位是用于生產(chǎn)熱水的1兆瓦的太陽(yáng)能熱量。產(chǎn)生的熱水量取決于每月太陽(yáng)輻射度和網(wǎng)格水的溫度（見(jiàn)表1）。生命周期清單（LCI）的性質(zhì)會(huì)作用于液體、固體廢物流和對(duì)環(huán)境的排放量的計(jì)算。LCI會(huì)考慮到系統(tǒng)的生命周期的所有階段，從材料開(kāi)采到太陽(yáng)能熱水器的最后壽命。表4a-d中列出了廢物流和排放量。檢查這些數(shù)據(jù)的結(jié)論可以通過(guò)考慮其環(huán)境影響進(jìn)行精煉。此外，總的環(huán)境影響的計(jì)算考慮到了由集熱器、鍋爐、

17、光圈以及從運(yùn)輸?shù)桨惭b地點(diǎn)所產(chǎn)生的影響。由于塞薩洛尼基生產(chǎn)的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)被安裝在離制造工廠20-50公里的范圍內(nèi)，其影響可以忽略不計(jì)。表2所研究太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)的規(guī)格集熱器類(lèi)型平板式，帶有銅箔的銅管式上光選擇性涂料FR ULFR(a)n集熱器傾角長(zhǎng)/寬比水箱容量熱水溫度熱水需求集熱器面積單玻璃黑色太陽(yáng)能粉末8.42Wm-2K0.7745°2.05厘米200公升60200公升（4人）4m2FR：集熱器散熱因子，UL：熱損系數(shù)，N：集熱效率，：玻璃的透射系數(shù)，a：吸收系數(shù)板?；贚CA的方法論，接下來(lái)就是規(guī)范化和估值階段。排放量通過(guò)權(quán)重因子被轉(zhuǎn)換為分?jǐn)?shù)，（規(guī)范化和估值因子），這樣便可通過(guò)

18、其對(duì)不同環(huán)境的影響所做出貢獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，很容易地進(jìn)行匯總和比較。每類(lèi)廢物對(duì)環(huán)境的影響都有不同的貢獻(xiàn)。所用的公式是：總評(píng)估值= （1）總排放量指排放當(dāng)量。表5列出了這些排放物對(duì)環(huán)境的量化影響。應(yīng)該指出的是對(duì)加權(quán)后的全球環(huán)境影響，需要進(jìn)行謹(jǐn)慎說(shuō)明。對(duì)環(huán)境的影響分析包括全球變暖、酸化、富營(yíng)養(yǎng)化（空氣）、水體富營(yíng)養(yǎng)化（水）、重金屬、致癌作用、冬季煙霧和夏季煙霧這些類(lèi)別。影響值是在加權(quán)因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行規(guī)范化和評(píng)估的。從影響評(píng)估可以明顯看到，酸化效應(yīng)對(duì)環(huán)境影響總量的貢獻(xiàn)最大（如圖5所示）。太陽(yáng)能熱水器的四個(gè)主要部分對(duì)環(huán)境的影響，經(jīng)過(guò)LCA方法評(píng)估得到的結(jié)果如圖6所示。顯然對(duì)環(huán)境影響的主要貢獻(xiàn)來(lái)自存儲(chǔ)箱，占了

19、總量的58。太陽(yáng)能集熱器占了25，而光圈和元件盒則具有最小的影響值，分別為10和7。表3太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)中使用的材料的數(shù)量。材料數(shù)量/Kg數(shù)量Kg/ MW熱水加熱玻璃銅鋁鋼鐵聚氨酯玻璃纖維塑料絕緣體EPDM125.3114075241.3× 10318.2× 10337.8× 103137× 10324.1× 10317.26.9× 103原材料獲取傳輸處理循環(huán)制造使用維護(hù)最終處置圖4 太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)的生命周期。表4a：溫室氣體的排放量。b：液體廢物排放量。 c：固體廢物的排放。 d：氣態(tài)廢物的排放。溫室氣體排放量KgCO2CH4N

20、2O甲烷乙烷12638.2237.080.360.110.01液態(tài)廢物排放量KgNAOX CODBOD無(wú)機(jī)鹽2.52× 10-68.46× 10-639.28× 10-65 1.2165.84固體廢物排放量Kg灰固體殘?jiān)鼰煔饷摿驈U鋼/污泥生產(chǎn)殘?jiān)鼜U料478.9232.090.708949.1125888.96氣態(tài)廢物排放量KgTOPP二氧化硫 氮氧化物鹽酸氟化氫顆粒鉻汞123.64 96.5133.302.490.06720.140.00039 0.00012一氧化碳NMVOC硫化氫氨氣 砷 鎘鎳鉛72.502.579.26× 10-60.189.57&

21、#215; 10-55.35× 10-50.000370.000245 經(jīng)濟(jì)評(píng)估在利用太陽(yáng)能代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的經(jīng)濟(jì)效益的調(diào)查中，一定要考慮到此類(lèi)投資所有的經(jīng)濟(jì)參數(shù)。據(jù)推測(cè)，太陽(yáng)能熱水器的成本在開(kāi)始時(shí)就已支付。太陽(yáng)能熱水器的壽命是20年，且假定系統(tǒng)有每年1的熱性能的退化。用于副油箱系統(tǒng)的代價(jià)是0.08 歐元/千瓦時(shí)的電力，貼現(xiàn)率和利率分別為6、8。補(bǔ)貼沒(méi)有被考慮進(jìn)去。電價(jià)被認(rèn)為每年上升3.5。具有備用電能的太陽(yáng)能熱水器的初始投資成本為1475.0歐元，包括安裝和運(yùn)輸成本。維護(hù)成本則被認(rèn)為占有初始投資的5。用于評(píng)估投資的技術(shù)和財(cái)務(wù)可行性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)模型，建立在RETScreen V.4.1（手

22、動(dòng)RETScreen）先進(jìn)的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上。RETScreen軟件可廣泛用于評(píng)估能源生產(chǎn)、能源節(jié)約、能源成本以及減排，也可用于一些設(shè)備及工程的財(cái)務(wù)可行性和風(fēng)險(xiǎn)分析，比如太陽(yáng)能熱水工程；大小不等的太陽(yáng)能集熱器，以用來(lái)滿足不同用途，從國(guó)內(nèi)小型熱水應(yīng)用；住宅、商業(yè)和機(jī)公共建筑的室內(nèi)和室外游泳池，以及大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的應(yīng)用要求，到完善的加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括太陽(yáng)能集熱器安裝、熱水的溫度和減少使用、先進(jìn)的管道保溫。該軟件包含一套典型的日常熱水使用量的數(shù)據(jù)庫(kù)，如住宅、公寓、酒店和汽車(chē)旅館、醫(yī)院、辦公室、餐廳、學(xué)校、洗衣房和洗車(chē)等用水量。軟件（多語(yǔ)言）還包括產(chǎn)品，項(xiàng)目和氣候數(shù)據(jù)庫(kù)，以及詳細(xì)的用戶

23、手冊(cè)。用電價(jià)格和成本在RETScreen提供數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析。值得注意的是，RETScreen的能量模型與通過(guò)f-圖法計(jì)算出的能量模型是一致的。表5釋放到環(huán)境中的排放總量的計(jì)算規(guī)范化因子表征因素總排放量總量評(píng)估全球變暖潛能值臭氧層耗損酸化富營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)（空氣）水體富營(yíng)養(yǎng)化（水）重金屬致癌因子冬季煙霧夏季煙霧相對(duì)影響（%）總量0.00007421.240.008880.02620.026217.81060.01060.05072.5100105551052.513144.340123.424.390.0600.009360.0001758796.511.332.44010.960.570.00

24、7881120.830.195.110.1720.28夏季煙霧冬季煙霧致癌重金屬富營(yíng)養(yǎng)化（空氣）富營(yíng)養(yǎng)化（水）酸化全球變暖致癌圖5 太陽(yáng)能熱水器生命周期內(nèi)每個(gè)類(lèi)別的環(huán)境影響評(píng)價(jià)圖6 所研究太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的每個(gè)部分對(duì)環(huán)境的影響表6所研究太陽(yáng)能熱水器的經(jīng)濟(jì)評(píng)估經(jīng)濟(jì)參數(shù)稅后內(nèi)部收益率-投資回報(bào)率（）投資回收期時(shí)間（年）正現(xiàn)金流（年）凈現(xiàn)值（）年度生命周期儲(chǔ)蓄（）受益設(shè)備費(fèi)用比21.84.94.621032142.43圖7 所研究太陽(yáng)能熱水器的累積現(xiàn)金流量。所用的成本分析考慮到太陽(yáng)能熱水器的初始成本和年度費(fèi)用。經(jīng)濟(jì)評(píng)估中使用的金融條款包括：內(nèi)部的回報(bào)率（IRR），凈現(xiàn)值（NPV）以及回收期（PBP）。

25、 IRR代表項(xiàng)目在其生命周期內(nèi)產(chǎn)生的真實(shí)利息。它也被稱(chēng)為返回投資回報(bào)（ROI）或調(diào)整時(shí)間后的回報(bào)率，通過(guò)找到使得該項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值等于零的折現(xiàn)率計(jì)算出來(lái)。根據(jù)凈現(xiàn)值法，將所有現(xiàn)金流入的現(xiàn)值與投資項(xiàng)目相關(guān)的所有現(xiàn)金流出的現(xiàn)值進(jìn)行比較。這些現(xiàn)金流的現(xiàn)值之間的差異，稱(chēng)為凈現(xiàn)值，以決定項(xiàng)目是否大致為可接受的投資。PBP代表投資項(xiàng)目取回自己的初始成本所用的時(shí)間長(zhǎng)度，并不計(jì)入其產(chǎn)生的現(xiàn)金收入之內(nèi)。一般來(lái)說(shuō)，一項(xiàng)投資的凈現(xiàn)值計(jì)算公式如下：NPV= （2）其中：Fj是每年投資的現(xiàn)金流，i是利益，I0初始投資，n是投資的周期。經(jīng)濟(jì)評(píng)估的結(jié)果如表6所示。太陽(yáng)能熱水器的投資回收期約等于5年（圖7）。生命周期儲(chǔ)蓄代表所有者將通過(guò)安裝太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)以滿足熱水需求所節(jié)省的金額，此處計(jì)為4280.0歐元。6 結(jié)論豐富的太陽(yáng)能輻射以及良好的技術(shù)基礎(chǔ)，為希臘利用太陽(yáng)能創(chuàng)造了有利條件。經(jīng)濟(jì)對(duì)化石燃料的依賴，使得具備多種技術(shù)的可再生能源系統(tǒng)的使用成為必要?？稍偕茉纯梢蕴峁┙鉀Q問(wèn)題的辦法，因?yàn)樗麄內(nèi)≈槐M，用之不竭，且相比于化石燃料對(duì)環(huán)境的不利影響較小。特別是太陽(yáng)能系統(tǒng)提供了顯著的環(huán)境