太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境性評(píng)價(jià)

太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境性評(píng)價(jià)

1太陽(yáng)能供熱的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著傳統(tǒng)能源儲(chǔ)量的減少和人們環(huán)境保護(hù)的不斷提高，新能源的高效、清潔利用越來(lái)越受到重視。由于利用太陽(yáng)能為建筑物供熱供暖可以獲得良好的節(jié)能效益和環(huán)境效益。因此,利用太陽(yáng)能作為區(qū)域供熱熱源已經(jīng)開(kāi)始變得越來(lái)越具有投資價(jià)值。國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過(guò)不同手段對(duì)太陽(yáng)能供暖進(jìn)行了分析比較。盧奇中國(guó)的太陽(yáng)能供熱供暖工程應(yīng)用仍處于起步階段,而且發(fā)展不均衡。目前,在山東、江蘇、浙江、安徽、北京等地已有太陽(yáng)能供熱的試點(diǎn)和示范,而東北地區(qū)的太陽(yáng)能資源利用卻相對(duì)較少。以哈爾濱、長(zhǎng)春和沈陽(yáng)為例,研究東北地區(qū)太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。計(jì)算結(jié)果表明:太陽(yáng)能與集中供暖作為熱源時(shí)的綜合能源價(jià)格最低,太陽(yáng)能與電加熱器作為熱源的綜合能源價(jià)格最高,都可有效減少CO2生活用水系統(tǒng)為保證太陽(yáng)能的充分利用,太陽(yáng)能系統(tǒng)除在供暖期提供供暖熱水外,在非供暖期提供生活用水。選用建筑面積F為300m供暖期建筑熱負(fù)荷:其中集熱器的效率為52%,最終取集熱器面積為146m3供暖期建筑物熱水供應(yīng)系統(tǒng)能耗輔助熱源熱負(fù)荷:Q太陽(yáng)能集熱器面積為146m非供暖期建筑物熱水供應(yīng)系統(tǒng)的日耗熱量公式:Qqttm為用水人數(shù)。該建筑物用水以5人計(jì)算,每人用水量為100L,代入公式(2)得:即146m4供熱供熱聯(lián)合熱源的確定以文獻(xiàn)[1]中綜合能源價(jià)格法對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析。該系統(tǒng)費(fèi)用包括兩個(gè)方面:1初投資:安裝太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)的各項(xiàng)材料費(fèi)、人工費(fèi)等;2運(yùn)行費(fèi)用:在使用期間,用于系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)所耗費(fèi)的費(fèi)用。所謂綜合能源價(jià)格,指的是在系統(tǒng)使用年限內(nèi),費(fèi)用總和與在此期間內(nèi)系統(tǒng)所提供能量總和的比值。并將系統(tǒng)各個(gè)時(shí)間段內(nèi)的費(fèi)用做凈現(xiàn)值處理。綜合能源價(jià)格凈現(xiàn)值表達(dá)式:M為綜合能源價(jià)格現(xiàn)值,RMB/MJ;n為系統(tǒng)有效使用年限,本文取15年;i為銀行存款年利率,本文取3%;采用太陽(yáng)能和輔助熱源作為共同熱源,假設(shè)除熱源外的其他設(shè)備相同。并和熱源為單一天然氣對(duì)比。熱源的組成形式有以下6種方案:太陽(yáng)能與天然氣、太陽(yáng)能與電加熱器、太陽(yáng)能與集中供暖、太陽(yáng)能與電鍋爐、太陽(yáng)能與生物質(zhì)和天然氣。計(jì)算長(zhǎng)春市各熱源供暖和生活用水聯(lián)合方案的綜合能源價(jià)格表如表2所示。類比長(zhǎng)春市,計(jì)算的哈爾濱市和沈陽(yáng)市的各熱源供暖和生活用水聯(lián)合方案的綜合能源價(jià)格表如表3和4所示。對(duì)于24h供暖的建筑住宅在選用太陽(yáng)能作為供暖熱源時(shí),由于在供暖期日照時(shí)間的影響,其并不能夠滿足24h連續(xù)供暖,因此添加輔助熱源系統(tǒng),并且能滿足非供暖期的生活熱水所需要的熱量。建筑面積為300m但以上幾種方案的綜合能源價(jià)格都稍高于天然氣作為熱源時(shí)的綜合熱價(jià)(相差不大),這主要是由于天然氣系統(tǒng)的初投資和總投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他五種方案,因此太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)具有一定的經(jīng)濟(jì)性。5減排二氧化碳量的確定由于太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)初投資很大,在采用太能能系統(tǒng)時(shí),綜合熱價(jià)并不是最低的,但是其作為一種清潔能源,由于大量吸收利用太陽(yáng)能,從而可取代了大量石化能源,可大量減少溫室氣體、有害氣體的排放,因此,該系統(tǒng)具有較高的節(jié)能減排價(jià)值和良好的環(huán)境效益。建筑面積為300mQEΔQW為標(biāo)準(zhǔn)煤熱值,29.308MJ/kg;經(jīng)計(jì)算長(zhǎng)春市、哈爾濱市和沈陽(yáng)市的減排二氧化碳量匯總表如表6所示。從表6可以看出太陽(yáng)能系統(tǒng)可有效減少CO6太陽(yáng)能集熱器(1)在東北地區(qū)太陽(yáng)能供暖和熱水聯(lián)合系統(tǒng)具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)采用太陽(yáng)能和輔助熱源共同體作為熱源時(shí),太陽(yáng)能與集中供暖作為熱源時(shí)綜合能源價(jià)格價(jià)最低,太陽(yáng)能與電鍋爐作為熱源時(shí)綜合能源價(jià)格價(jià)最高,其次為太陽(yáng)能與生物質(zhì)、太陽(yáng)能與天然氣和太陽(yáng)能與電加熱器。(2)利用太陽(yáng)能供暖和熱水聯(lián)合系統(tǒng)減少了不可再生能源消耗,可有效的降低CO每平方米集熱器提供的熱量:所需集熱器面積:QQ建筑物日熱負(fù)荷:輔助