太阳能与其他能源应用成本对比分析

太阳能与其他能源应用成本对比分析1.1第一部分是太阳能热水器与其他能源的应用成本的对比商用太阳能热水系统和其他热水器运行费用计算。假定在企业生产线与宿舍、学校宿舍、酒店、游泳池、养殖场、电镀行中比较运用电热水器、燃气热水器、锅炉同时加热10000升20摄氏度自来水到55摄氏度的热水的应用成本。运用公式计算出，加热10吨水到同样的温度，太阳能热水器非常节能。并且在家用太阳能热水器和其他热水器运行费用的比较中，假定地点在家庭运用和小型理发店中，使用的电热水器种类为电热水器、燃气热水器，分别用这两种热水器加热200升20摄氏度自来水到55摄氏度的热水，用公式[(总水量*温升)/（能源热值*热水器能效比）计算出太阳能热水器与电热水器、燃气热水器在一年中的应用成本对比。在一年中假设给个而水器都将10吨水从20度加热到55度商用电热水器一年需要花费人民币大约115340元、锅炉则需要花费112055元、太阳能电热水器+电一年大约可比电热水器节约86900元，而太阳能热水器+锅炉可比锅炉一年节约84425元（图一所示）在一年中假设给个而水器都将10吨水从20度加热到55度家用电热水器一年需要花费人民币大约2299.5元、燃气热水器要花费2117元、太阳能电热水器+电一年大约可比电热水器节约1732.5元，而太阳能热水器+燃气可比燃气热水器一年节约元1550元所以从短期来看利用太阳能有经济效益。（图二所示）图一：家用太阳能热水器VS其他热水器运行费用计算使用场所：所有家庭用户与小型美发店使用的热水器种类电热水器、燃气热水器经济分析加热200升20摄氏度自来水到55摄氏度的热水，太阳能热水器与电热水器、燃气热水器对比计算公式[(总用水量*温升)/(能源热值*热水器能效比)]*能源价格电热水器[200*(55-20)]/[860*0.9]*0.7≈6.3元一年需要6.3*365=2299.5元燃气热水器[200*(55-20)]/[10200*0.7]*6.28≈5.8元一年需要5.8*365=2117元太阳能热水器+电[200*(55-20)]/[860*0.9]*0.7≈6.3元一年需要6.3*90=567元太阳能热水器+燃气[200*(55-20)]/[860*0.9]*0.7≈6.3元一年需要6.3*90=567元综合比较，加热200L水到同样的温度，太阳能热水器非常节能。商用太阳能热水系统VS其他热水器运行费用计算使用场所：企业生产线与宿舍、学校宿舍、酒店、游泳池、养殖场、电镀行业，印染行业、桑拿沐足、屠

宰场、美容美发、SPA等等需要大量热水的场所使用的热水器种类电热水器、燃气热水器、锅炉经济分析加热10000升20摄氏度自来水到55摄氏度的热水，电热水器与锅炉对比计算公式[(总用水量*温升)/(能源热值*热水器能效比)]*能源价格电热水器[10000*(55-20)]/[860*0.9]*0.7≈316元一年需要316*365=115340元锅炉[10000*(55-20)]/[10200*0.7]*6.28≈307元一年需要307*365=112055元太阳能热水器+电[10000*(55-20)]/[860*0.9]*0.7≈316元一年需要316*90=28440元太阳能热水器+锅炉[10000*(55-20)]/[10200*0.7]*6.28≈307元一年需要307*90=27630元综合比较，加热10吨水到同样的温度，太阳能热水器非常节能。图二上（1）某地区全年平均降雨日加上阴冷天气一年约120—160天左右，即太阳能热水系统必须启用电辅助制造生活热水约占全部热水的40%，所以就全年而言，其所需费用约为电热热水机组的40%。（2）由以上比较知，总费用热泵比其它热水机组分别节约71.4%、92.9%、100%、242.9%，比太阳能+电辅助仍节约57.1%。（3）热泵热水机组比燃气、电加热每年节约63181元，131068元不同热水设备各种性能比较名称环保性安全性设备寿命实用性电热水炉无污染有漏电隐患8年耗电量大太阳能无污染安全8年受天气影响、安装不便、需经常维护液化气污染偏高有中毒、爆炸隐患8年使用价格高天然气污染偏高有中毒、爆炸隐患8年只可区域性使用管道煤气污染严重有中毒、爆炸隐患8年只可区域性使用柴油锅炉污染严重有爆炸隐患5年需经常维护、专人管理热泵热水器无污染安全12~15年使用成本低、安装方便、不受天气影响、无需专人看管综上所述：在应用成本上太阳能热水器的应用成本低于其他同类型产品，在节能效益和环境效益中明显太阳能产品要优于其他同类产品。1.2太阳能路灯与其同类产品比较（具体见附件图表）结论：相对于普通路灯，太阳能路灯1.5年能收回成本，LED路灯3年才能收回成本。安全性：太阳能灯具采用的是12~36v的直流供电，绝对安全，性能稳定，不会发生触电事故，不受停电影响。工作电压为交流220V，性能较稳定，需要常年维护。但存在遇洪涝灾害及阴雨天易发生漏电亡人事故。同时易受停电、限电影响。太阳能灯具采用的是12~36v的直流供电，基本无维护。绝对安全，性能稳定，不会发生触电事。与常规照明路灯比较,太阳能路灯的可行性及优、劣势在建筑物低，太阳光直射条件好，厂区建筑物布局通风条件好，适合于用太阳能路灯。从长远投资来看，太阳能路灯远优于普通路灯。（1）优势a.安装简便：可独立安装，无需挖沟、埋线、回填，节省施工费用；也没有停电、限电顾虑，在没有通电的地方同样使用。b.综合投资少：无需购置电力增容设备，节省相应配套设备的费用支出；太阳能灯具可实现全自动控制，无需人员管理，节省管理开支；无须交纳电费，无须跟踪维护，运行和维护费用低。c.使用安全：使用支流电压为12V~36V，绝无触电、火灾等意外发生，不会发生触电事故，使用安全。d.节能：向太阳索取能量，不使用常规电力能源，以太阳光转换提供电能，取之不尽，用之不竭，节省运行费用。e.环保：无污染，无噪音，无辐射。f.使用寿命长：采用LED光源，使用寿命为10万小时左右，直流低压，长期耐用；g.适用广：在有日照的地方都可以使用。h.回收价值大：更换下的太阳能电池板和蓄电池可回收再利用；i.品位高：绿色、环保、节能、高科技，是使用单位形象、品位的象征。(2)劣势a.太阳能电池组件要接受太阳光直射而避开遮挡物，具体安装位置会受局限；b.在不考虑施工、运行、维护等费用的前提下，单盏灯的初期投资费用略高；c.如在灯杆上安装太阳能电池组件，则需考虑整体抗风强度，投资会略高于普通灯杆。1.3太阳能存在的问题及进一步发展方向太阳能应用成本是一个多方面，多因素的成本概念企业经营是一个多视角的管理过程，在考察其应用成本时，应从前期投入到报废处理以及环境效益各方面着手考察，在此过程中需注意以下几点：（1）不能将应用成本仅局限在太阳能产品的制造成本之上，在思维上应考虑到是产品使用到产品淘汰的整个过程。（2）应用成本应考虑到太阳能的使用给社会带来的环境资源效益。（3）太阳能资源在同当地其他常规能源比较时，要考虑地区限制，如电梯公寓等楼层较高的的建筑安装太阳能产品的不可行性。（4）太阳能产业享受节能、环保产业的优惠财税政策在我们考查起应用成本中是不可忽视的关键部分。某市也是着名的资源能源大市，其中煤炭产业发展势头十分迅猛，某市对煤炭能源的广泛运用对太阳能的应用起了一定的限制作用，而政府的优惠财税政策实际上对太阳能应用成本的降低起到了很大的促进作用。（5）太阳能产品的运用并不广泛，人们对太阳能产品的了解在一定程度上受到限制，加之太阳能产品本身受自然环境的限制和人们对常规能源的依赖程度，我们在考察太阳能的应用成本时应注重人们对太阳能的期待度。（6）太阳能产品的售后服务是人们普遍关注的问题，周到，满意的售后服务更易于太阳能产品的推广，减轻太阳能产品应用成本的负担。（7）假设太阳能同电能有机结合，生产出的产品将更令人们满意。总之，本次对太阳能应用成本进行研究，希望能对政府及太阳能有关产业有所帮助。让政府在大力推广太阳能产业及企业大量生产太阳能产品时，关注到人们对太阳能这种新型能源的满意状况，让太阳能产品成为人们使用资源能源的首选，使人们在注重太阳能的应用成本的同时也能关注到社会环境资源效益，以能源的可持续发展和有效利用来支持中国经济社会的可持续发展。经过对太阳能热水器的调查发现，某地区天阳能热水器应用广泛，但是在高楼处则就不能够安装太阳能热水器，然而太阳能的使用也存在许多问题。太阳能热水器的光能装置一般是安装在屋顶,不太美观;楼层较低,还会对附近的高楼层建筑形成反光,造成光污染;暴晒的水管道时常漏水;随着城市规模扩大,高层建筑拔地而起,但多数开发商不允许在顶楼安装太阳能装置,许多家庭仍使用煤气热水器或者电热水器。某市的太阳能热水器已经成为居民的普遍选择。某许多居民的楼顶上都安装了一片片的太阳能热水器装置。在某市政府坚持不懈的努力下,现居民家庭安装太阳能的比例已达40%,是全国利用太阳能最好的城市之一。而中国的太阳能热水器行业迅速崛起，近10年间，我国太阳能热水器年生产量、保有量保持年均20%的增长速度。我国已成为世界上最大的太阳能热水器生产国和使用国。可是，快速的增长并不能掩盖整个太阳能热水器行业遭遇发展瓶颈的现实。受到货币政策、原材料价格上涨、人工成本增加、市场发展速度放缓等多种因素的影响，太阳能热水器行业正在经历洗牌，并走向薄利时代。一位太阳能热水器生产企业的老板在他的微博上说：“今天中国不仅是劳动力贵，原材料贵，土地贵，税负成本与融资成本也贵，民营企业利润已薄如刀片，亏损如影随行;太阳能热水器企业就像是在搭乘一辆在迷雾中奔跑的车，不清楚何时应加速，也很难判断什么时候该缓行。”如何突破危局、杀出重围，让太阳能热水器行业重新焕发太阳能的光芒，是论坛参与者们的主要议题。国家发改委能源研究所副研究员董路影：国内外太阳能热水器利用现状对比及建议在太阳能热水器方面，2010年全球累计安装面积为2.46亿平方米，其中中国占64%;2010年全球新增装机量3300万平方米，中国为2500万平方米，占了新增量的80%，而排在第二位的德国仅占1.1%。中国拥有世界上唯一的商业化运作最好的太阳能热水器市场，也是世界上最大的太阳能热水器市场，还拥有全球最大的太阳能热水器生产能力。国外主要使用太阳能热水器供暖，其次才是供热水;而我国主要是供热水，供暖尚处于示范阶段。在太阳能热水器技术方面，最先进的国家和地区为美国和欧洲。另外，欧洲也有良好的政策，如强制安装政策和补贴政策等。国际上太阳能热水器的发展趋势是与常规能源相结合，辅助的能源可以是煤、油和气等。与供暖系统结合，与建筑体系相结合是国外太阳能热水器发展的方向。欧洲的主流产品也就是我国的主要发展方向。而当前我国太阳能热水器产品比较单一，还应加强平板型热水器的研发和生产，开发出冻冰地区可用的高性能热水器。建议国家大力对太阳能热水器行业的支持力度，采用强制安装政策和税收优惠政策为主，补贴政策为辅的政策体系。希望早日把太阳能热水器列入建筑节能体系。规范其生产、制造和维护，享受节能技术的各种优惠。落实地方性的强制安装政策，并早日实现全国的强制安装政策。山东力诺瑞特新能源有限公司工程总监于涛：太阳能和建筑一体化是热水器发展方向经过几十年的发展，太阳能热水技术已经非常成熟，也是目前太阳能光热利用最多的模式。太阳能热水器利用已经进入1.0时代。在1.0时代，业主要安装太阳能热水器会有很多麻烦。太阳能热水器生产厂家以零售方式营销。建筑完成验收后，再独立安装太阳能热水器，这样就破坏了建筑的原本结构，还会影响城市景观。安装在高楼顶部的太阳能热水器还有屋顶所有权争议的问题。在高层建筑中，太阳能热水器还无法普及到所有住户。另外，因为存在防雷、抗风工作不到位等问题，太阳能热水器在利用过程中还存在很多安全隐患。在物业管理方面，也存在零散、甚至无人管的状况。在2.0时代，房地产开发公司牵头促进太阳能热水器与建筑结合，这时可称为开发商时代。在这个时代，出现了阳台壁挂和分体式太阳能热水器，这两种热水器在安装上更适合高层建筑安装匹配，杜绝了很多隐患。而在当今太阳能热利用已经进入国家政策法规引导社会力量安装使用的时代，可以称为1.0时代。在1.0时代，太阳能热水器要做到和建筑完美结合。应用标准更完善，技术成熟度更高。在建筑设计阶段开始就将太阳能设备集成到建筑整体规划中。施工要做到同步化，验收要做到标准化，后期物业管理也应规范化。统一匹配以后，由国家指定的机构做太阳能节能检测、建筑节能监测等。在这个时代，在国家政策的推动下，房地产开发商、建筑设计单位、太阳能热水器生产商和建筑节能审查单位都是推动太阳能热水器和建筑结合的力量。高层住宅太阳能热水系统方案分析西部大开发战略推动了新能源的发展，西部地区的太阳能光热利用水平远高于全国的平均速度。桑乐公司的第8个生产基地建设在四川双流。公司在四川的销量已经超过了去年全年，与去年相比增长了50%以上。近些年来高层住宅得到大量开发，一栋楼住户很多，而楼顶空间相对有限，多种因素限制了传统真空管太阳能的广泛安装。如何选用太阳能这种新能源来提供洗浴用的热水给高层用户是我们一直研究的课题。桑乐太阳能认为，高层建筑可用阳台来安装太阳能，效果很理想。针对城镇高层建筑，桑乐历经3年设计，推出具有4大核心技术的平板式阳台壁挂太阳能热水器，它可以安装在阳台外立面，分体式设计，让阳台空间既合理又美观。根据房型和热水器配套的原则，阳台分体太阳能热水器在国内技术最复杂。行业内的主要大型厂家，现在都已陆续将自己的此类产品推向市场。这种热器也越来越受到欢迎。因为这种类型的太阳能热水器的有效采光面积大，夏季可以防止出现过热的损害，安全性能比较好，适合与建筑结合。平板集热器可以根据房地产开发商的需求来设计开发方案。阳台式太阳能热水器的设计使用寿命都在25年以上，还可以根据对方需求来适当调整集热器的规格。(1)我国太阳能资源分布情况根据国际电力网提供的数据显示,从全国太阳年辐射总量的分布来看,西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大,那里平均海拔高度在4000m以上,大气层薄而清洁,透明度好,纬度低,日照时间长。被人们称为“日光城”的拉萨市,年平均日照时间为3005.7h,相对日照为68%,太阳总辐射为816kJ/cm2·a.(2)某市太阳能资源使用现状及分析根据国家气象总局权威资料显示,某是四川热量资源最充沛之地,日照充足,年日照时间约为2838h,无霜期300天以上,常年平均温度20.6度,即使冬天也经常艳阳高照,是全国开发利用太阳能最好的地区之一,仅次于拉萨。其实,只要规划得当,由规划和建设部门牵头,统一布局安装或者报批监测安装，如果有条件的话,可以由楼宅为单位,在一些合理的地方以比较科学的方式安装中央太阳能控制装置,将太阳能转化为电能储备在蓄电池中,再以特殊的分流装置提供给走廊、过道、小区内道路等公共区域以及户内照明用电等等,将大大降低城市生活用电量。前几年,某市政府已考虑要在高层建筑用分体式的办法强制利用太阳能,做到老的房子家家有,新房子也要安上太阳能装置,但是由于种种原因至今未见实施。另外,太阳能灶也不失为一个低碳生活的好方法,利用太阳能转化为电能或者直接转化为热能,以电磁或者热敏来带动加热甚至高温,能够达到烹煮的目的。某市太阳能照明设施逐渐应运而生。工程案例1:据某日报2006年7月报道：某市工业园区2号道路路灯照明工程。此路段属城市次干路Ⅱ级,应采用半截止光型灯具。由于夜间进入园区的车辆及行人较少,在满足最低照度和亮度的情况下,全线路所需路灯294盏。对这一路段采用普通照明和太阳能照明经济效益分析比较结论如下：就产品本身而言,太阳能LED灯具比普通灯具造价要高;首次投资高档太阳能路灯比普通路灯高71.5万元,中、低档太阳能路灯和普通路灯相近。运行费用,普通灯具明显高于太阳能灯具,而且电费、人工等会越来越高。据10年总投资测算(含日常维护及电能消耗)太阳能路灯比普通路灯节约356.675万元。工程案例2:据四川工人日报2009年6月报道：某市滨江大道和炳仁线安装的太阳能路灯目前已投入使用。这一路段清一色的太阳能路灯也成为市民关注的焦点。太阳能路灯不需耗费电网中的一度电,就可以正常发挥照明作用。太阳能路灯上的电池板,可将太阳能转化成电能贮存起来,等到黑夜或雨天,再将电能释放出来用于照明。(3)太阳能LED灯具分析[3]太阳能led灯具的市场现状分析。与国际上蓬勃发展的光电发电相比,我国落后于发达国家10-15年。我国光电产业正以每年30%速度增长,2008奥运会在北京举办,国家建设社会主义新农村的号召,未来5年能源下降20%的硬指标,这三条给太阳能产业提供了空前的商机,加之国家对可再生资源开发利用的优惠政策已经施行,在这么好的产业基础下,整个社会和国家只要小投资就会有大产出。城市照明体现了一个城市的形象,反映了一个城市的科学管理,是一项社会系统工程。太阳能LED灯具以其优越的节能效果、人文的光源照明控制,倍受人们青睐,其性价比与工频交流电灯具基本持平,且具有不破坏环境、不消耗不可再生能源的特点,只要光源充足的地方就有太阳能LED灯具开发应用的市场。太阳能LED灯具的发展趋势。太阳能开发主要朝三个方向发展,即太阳能光伏发电、太阳能电池和太阳能热水器。在灯具的节能方面近年来发展也很快,除了常用的节能灯,也研发了LED灯具。LED灯是冷光源,比节能灯更节能,LED技术与太阳能的结合必将成为未来公共灯具设计的趋势。太阳能LED灯具的特性。1)低成本：高亮度、低功耗,所需太阳能电池及蓄电池组配置较低、成本下降。2)寿命长：单晶硅或多晶硅太阳能组件的质量保证期为20年,20年后电池组件可继续使用,但发电量略有下降。超高亮白光LED使用寿命可达10万小时,智能控制器静态功耗低、使用寿命长。3)可靠稳定：单晶硅或多晶硅太阳能组件具有抗台风、抗潮湿、抗紫外线辐射等特点。4)无人值守：运行中无需管理人员,完美的智能控制系统给用户足够的放心。5)10小时以上供电：系统设计时考虑到当地阴雨天气,将平均多余的电能储存到蓄电池内,确保用户连续阴雨天有足够的电能使用。6)使用太阳能LED灯具不用架设或埋设电力线路;不用电网的电能;不用花费大量人力、物力保养维护。在现今能源紧缺的情况下,太阳能资源是很值得研究和开发的,具有广阔的市场前景,新型的能源加上最节能的灯具,无疑是个完美的组合。当然我们在努力开发和使用新能源的同时,更应该提倡节约能源,毕竟,最清洁最廉价的能源就是不用能源。1.4以后研究方向[4]在我们的研究数据看来太阳能资源在太阳能热水器、太阳能路灯的应用方面对经济效益和环境效益，而太阳能的资源发展方向多样。太阳能是可再生、可持续性发展的战略能源。通过转换装置把太