太陽能應(yīng)用成本調(diào)查研究項目成果

太陽能應(yīng)用成本調(diào)查研究項目成果1.1項目研究方法根據(jù)調(diào)查表做出太陽能應(yīng)用成本與傳統(tǒng)能源成本的對比分析，通過數(shù)據(jù)圖直觀的反映出某市居民對太陽能與傳統(tǒng)能源的不同需要；從而對某市居民的需求預(yù)測從總體上把握能源應(yīng)用成本的假定；根據(jù)假定制定出相應(yīng)的能源應(yīng)用成本計劃方案，滿足某市居民對太陽能與傳統(tǒng)能源的需要；統(tǒng)計表示太陽能產(chǎn)品使用年限較久，分攤了太陽能前期應(yīng)用成本；根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)分析太陽能與傳統(tǒng)能源的優(yōu)缺點；降低太陽能應(yīng)用成本，不斷改善太陽能產(chǎn)品，預(yù)測太陽能產(chǎn)品的發(fā)展趨勢；最后，對太陽能應(yīng)用成本進行評估，并做出詳細的說明。1.2項目研究步驟（一）實驗項目調(diào)研基礎(chǔ)準(zhǔn)備階段太陽能應(yīng)用成本調(diào)查項目方案的確定（二）擬定調(diào)查方案階段，設(shè)計調(diào)查問卷（1）擬出太陽能應(yīng)用成本調(diào)查問卷調(diào)查表；（2）針對某市居民及銷售市場進行問卷調(diào)查。（三）實施調(diào)查階段（1）對某市太陽能的成本進行調(diào)查、估算；（2）對某市傳統(tǒng)能源成本進行調(diào)查、估算，如：天然氣、煤氣、電能；（3）對某市太陽能和傳統(tǒng)能源的環(huán)境成本進行估算。（四）調(diào)查數(shù)據(jù)的整理、分析階段（1）對7—8月份估算的數(shù)據(jù)進行整理；（2）太陽能成本與傳統(tǒng)能源成本的在估算數(shù)據(jù)中體現(xiàn)的優(yōu)劣；（3）根據(jù)分析數(shù)據(jù)得出對太陽能應(yīng)用的發(fā)展前景進行概述。（五）研究報告的撰寫：結(jié)題報告、研究成果材料1.3太陽能與其他熱水器（1）各種熱源熱值分析各種熱源在使用其加熱過程中并不能完全燃燒，實際產(chǎn)生的熱值均低于理論熱值，根據(jù)各種熱源的熱效率，其實際熱值計算如下：各種熱水器的理論熱值×熱效應(yīng)=實際熱值，但是每種熱水器的熱效應(yīng)以及它們的理論熱值不同，這就需要我們分開計算。從各種數(shù)據(jù)中比較分析我們可以看出：液化氣的理論熱值最高為26000kcal/kg，電熱水器和太陽能的理論熱值最低為860kcal/kwh；電熱水器和太陽能的熱效應(yīng)是最高為90%，管道煤氣的熱效應(yīng)最低為65%；液化氣的實際熱值最高為18200kcal/kg，而太陽能的電熱水器和太陽能的實際熱值最低為774kcal/kwh。由此可以得出液化氣的熱值最高，而電熱水器和太陽能的熱值最低，其他的都是位于中間位置。不同熱水設(shè)備運行費用對比各種熱源熱值各種熱源在使用其加熱過程中并不能完全燃燒，實際產(chǎn)生的熱值均低于理論熱值，根據(jù)各種熱源的熱效率，現(xiàn)將其實際熱值列表如下：名稱理論熱值熱效率實際熱值電熱水器860kcal/kwh×90%=774kcal/kwh太陽能860kcal/kwh×90%=774kcal/kwh液化氣26000kcal/kg×70%=18200kcal/kg天然氣8600kcal/㎡×75%=6450kcal/㎡管道煤氣3800kcal/㎡×65%=2470kcal/㎡柴油鍋爐10200kcal/kg×70%=7140kcal/kg熱泵熱水器860kcal/kwh×400%=3440kcal/kwh由此可以看出液化氣的理論熱值最高為26000kcal/kg、電熱水器和太陽能的熱效應(yīng)最高為90%、液化氣的實際熱值最高為18200kcal/kg，由此可以得出液化氣的熱值最高。以上表為依據(jù)畫出各種熱源熱值的折線圖從圖中我們可以看出液化氣的理論熱值和實際熱值都比較高；而電熱水器和太陽能的理論熱值和實際熱值都比較低，且兩者都是一樣的，天然氣和柴油鍋爐的理論熱值和實際熱值則相差不大。因此得出液化氣的熱值最高。（2）每噸水成本比較現(xiàn)以加熱1噸水為例，環(huán)境溫度20℃自來水溫按15℃，加熱至55℃，需要40000kcal的熱量。首先計算出各類熱水器的實際熱值，計算如下：40000kcal÷各種熱源熱值的實際值=實際熱值；再根據(jù)實際熱值×單價=費用金額。從中我們可以看出液化氣的單價最高為15.6元，電熱水器和太陽能的單價最低為0.9元；從公式中計算出電熱水器的實際熱值最高為51.7kwh，液化氣的實際熱值最低為2.2kg；最后得出電熱水器的費用金額最高為46.51元，太陽能的費用最低為15.50元，而熱泵熱水器的最低為10.6元。每噸熱水成本比較現(xiàn)以加熱1噸水為例，環(huán)境溫度20℃自來水溫按15℃，加熱至55℃，需要40000kcal的熱量。熱水器類型實際熱值單價費用金額電熱水器40000kcal÷774kcal/kwh=51.7kwh×0.9=46.51太陽能①40000kcal÷774kcal/kwh÷3=17.2kwh×0.9=15.50液化氣40000kcal÷18200kcal/kg=2.2kg×15.6=31.2天然氣40000kcal÷6450kcal/㎡=6.2㎡×1.50=27.91管道煤氣40000kcal÷2470kcal/㎡=16.2㎡×1.3=21.05柴油鍋爐40000kcal÷7140kcal/kg=5.6kg×1.9=27.45熱泵熱水器40000kcal÷3440kcal/kwh=11.7kwh×0.9=10.6①太陽能熱水器年平均用電輔助加熱2880小時，按120天（陰天、雨天、黑夜冬天需要電輔助加熱）。最少全年有1/3時間在使用電熱水器。②太陽能真空管在氣溫23℃以上，1平方集能管1.5小時200L水從20℃升溫至50℃，要升溫90噸水就要450平方。③太陽能真空管在氣溫23℃以下，1平方集能管1.5小時200L水從15℃升溫至35℃，要升溫90噸水就要900平方。由此可以看出電熱水器的實際熱值最高，單價最低而費用金額最高。根據(jù)上表可以制作出各種熱水器的每噸熱水成本比較從圖中我們可以看出電熱水器每噸熱水成本最高，都超過45元為46.51元；熱泵熱水器的成本最低，大約在10元左右；太陽能熱水器的相對較低，在15元左右；而天然氣和柴油鍋爐的則相差不大，都接近30元；而液化氣的每噸熱水成本相對較高，接近35元。得出電熱水器的費用最高，而熱泵熱水器和太陽能熱水器的費用相對較低。（3）不同熱水器的各種性能比較通過比較分析電熱水爐和太陽能的環(huán)保型最高，管道煤氣和柴油鍋爐的污染最嚴重，而液化氣和天然氣居中；在安全方面來看，太陽能最安全，沒有什么安全隱患，而其他的不是有中毒就是有爆炸的隱患，或者兩者兼而有之；從使用壽命方面來看，柴油鍋爐最低為5年，其他都為8年；從實用性方面來看，電熱水器的耗電量最大，而太陽能受天氣的影響較大、安裝不變、需要經(jīng)常維修，液化氣的使用價格高；針對天然氣和管道煤氣，它們的使用受限，只可以區(qū)域使用，而柴油鍋爐需要經(jīng)常維修、專人管理。從下表我們可以看出，太陽能的實用性相對較高。不同熱水設(shè)備各種性能比較名稱環(huán)保性安全性設(shè)備壽命實用性電熱水爐無污染有漏電隱患8年耗電量大太陽能無污染安全8年受天氣影響、安裝不便、需經(jīng)常維護液化氣污染偏高有中毒、爆炸隱患8年使用價格高天然氣污染偏高有中毒、爆炸隱患8年只可區(qū)域性使用管道煤氣污染嚴重有中毒、爆炸隱患8年只可區(qū)域性使用柴油鍋爐污染嚴重有爆炸隱患5年需經(jīng)常維護、專人管理（4）不同熱水器節(jié)能效益的比較分析各種設(shè)備的節(jié)能效益，我們通過比較加熱每噸水所需的費用，首先假設(shè)1噸水溫升45℃各種設(shè)備所需的費用；然后假設(shè)每天所需10噸水，計算出10噸水所需費用；再每年按365天計算，計算出各種設(shè)備一年所需的費用，同時假設(shè)設(shè)備的平均壽命為10年；最后由此來計算出10年所需的費用。從中我們可以看出：液化石油氣、天然氣、電熱水器和太陽能維護費用都比較高，熱泵熱水機組的維護費較低，但太陽能和電熱水器都不需要鍋爐工工資費，雖然10年使用下來熱泵熱水機組所需費用最低，但是它不適合民用，所以在后四個民用熱水器中太陽能所需的費用最低。由此可以得出太陽能的節(jié)能效益更好。某市西區(qū)獲悉，西區(qū)首個商用建筑太陽能空氣能一體化暨130千瓦光伏發(fā)電、20噸太陽能集中供熱和建筑物室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)正式建成投用。據(jù)悉，該項目在西區(qū)政府對面一幢大樓樓頂共安裝600塊光伏板、2000支真空管、一個配電房、兩個集中供水箱。該系統(tǒng)利用光伏該發(fā)電，對大樓內(nèi)一家賓館進行日常供電和集中供熱，并為室內(nèi)的空氣凈化系統(tǒng)提供電力支持，投用后每年可減排二氧化碳150余噸、節(jié)約標(biāo)煤170余噸。[7]節(jié)能效益分析根據(jù)上表可以制作出各種熱水器的節(jié)能效益比較從圖中我們可以看出，電熱水機組的1噸水溫升45℃成本最高超過45元；而燃液化石油氣熱水機組的1噸水溫升45℃成本也是相對較高的接近35元；熱泵熱水機組的最低為10元左右；太陽能+電輔助也相對較低與熱泵熱水機組差不多，為10元左右；燃油熱水機組和天然氣熱水機組都相差不大，都接近30元。從圖中我們可以看出電熱水機組的費用最高，而熱泵熱水機組和太陽能加電輔能的相對較低。從圖中我們可以看出，電熱水機組的每天10噸熱水所需費用最高，超過400元；而燃液化石油氣熱水機組的每天10噸熱水所需費用也是相對較高的，超過300元；熱泵熱水機組的最低，為100元左右；太陽能+電輔助也相對較低與熱泵熱水機組差不多，為100元左右；燃油熱水機組和天然氣熱水機組都相差不大，都接近300元。從圖中我們可以看出電熱水機組的費用最高，而熱泵熱水機組和太陽能加電輔能的相對較低。從圖中我們可以看出，每年按365天計算電熱水機組所需費用最高，超過150000元；而燃液化石油氣熱水機組所需費用也是相對較高的，超過100000元；熱泵熱水機組的最低，為50000元左右；太陽能+電輔助也相對較低與熱泵熱水機組差不多，為50000元左右；燃油熱水機組和天然氣熱水機組都相差不大，都為100000元左右。從圖中我們可以看出電熱水機組的費用最高，而熱泵熱水機組和太陽能+電輔能的則相對較低。從圖中我們可以看出，平均壽命按10年計算電熱水機組所需費用最高，超過1500000元；而燃液化石油氣熱水機組所需費用也是相對較高的，超過1000000元；熱泵熱水機組的最低，為500000元左右；太陽能+電輔助也相對較低與熱泵熱水機組差不多，為500000左右；燃油熱水機組和天然氣熱水機組都相差不大，都為1000000元左右。從圖中我們可以看出電熱水機組的費用最高，而熱泵熱水機組和太陽能+電輔助的則相對較低。1.3太陽能路燈與其他普通路燈的比較（1）太陽能路燈與其他路燈的比較比較了太陽能熱水器的各種效益后，我們在比較太陽能與普通路燈的對比可以看出，太陽能燈具采用的是12~36v的直流供電，絕對安全，性能穩(wěn)定，不會發(fā)生觸電事故，不受停電影響。普通路燈工作電壓為交流220V，性能較穩(wěn)定，需要常年維護。但存在遇洪澇災(zāi)害及陰雨天易發(fā)生漏電亡人事故。同時易受停電、限電影響。LED燈具采用的是12~36v的直流供電，基本無維護。絕對安全，性能穩(wěn)定，不會發(fā)生觸電事故。相對于普通路燈，太陽能路燈1.5年能收回成本，LED路燈3年才能收回成本。根據(jù)上表可以制作出太陽能路燈與普通路燈比較的各種圖形從燈具單價的餅形圖可以看出太陽能路燈的價格最高為3800元而且所占比重最大，接近46%；普通路燈的價格則較低為1200，所占比重也最低為14%；而LED路燈也相對較高，所占比重為40%。由此看出購買太陽能燈具和LED路燈燈具的價格都比較昂貴，而普通路燈燈具的則很低，基本上是太陽能路燈和LED路燈的一半。從安裝及調(diào)試金額餅形圖可以看出太陽能路燈的金額最高為300元而且所占比重最大，為58%，而普通路燈和LED路燈的則較低，兩者所占比重都是一樣的為21%。由此看出普通路燈和LED路燈的安裝及調(diào)試費用都較低，而太陽能路燈的安裝及調(diào)試費用是最高的。從燈座基礎(chǔ)金額餅形圖可以看出太陽能路燈、普通路燈和LED路燈都是一樣的，都為190元。從這個方面來看，三種路燈的燈座基礎(chǔ)費用都一樣，沒有區(qū)別，都可以選用。結(jié)合以上三個圖可以看出LED路燈的首次安裝費用最高為4950元，接近5000元；太陽能路燈則居中，超過4000元；而普通路燈的最低為3200元。我們可以看出，LED路燈的首次安裝費用最高，接近5000元，普通路燈的則最低，3000元多一點，而太陽能路燈相對普通路燈還是比較高的，基本上多了1000元。從圖中可以看出普通路燈的電費最高，都超過了500，而太陽能路燈的電費最低，不到100元。我們可以看出普通路燈每年的電費很高，而太陽能路燈的很低，在陽光充足的地方選用太陽能路燈是很節(jié)約費用的，而相對普通路燈來說，LED路燈也是相對較低的，也是一種不錯的選擇。從圖中可以看出只有普通路燈需要更換，而太陽能路燈與LED路燈則不需要。太陽能路燈與LED路燈的可以長期使用，而普通路燈則需要每年更換，壽命較低，而且，這樣也會增加平時的維護費，增加普通路燈的成本，這樣選擇太陽能路燈和LED路燈則較好。從圖中可以看出只有普通路燈需要維護費為120元，而太陽能路燈與LED路燈則不需要。由此我們可以看出，選擇太陽能路燈和LED路燈則較好，基本都不需要維護，節(jié)省了一筆人工費，而普通路燈的則需要維護，這樣就增加了普通路燈的成本費用。從圖中可以看出太陽能路燈有殘值回收為6元，而普通路燈與LED路燈都沒有殘值回收。我們可以從中得出太陽能路燈有殘值回收，這樣就減少了太陽能路燈的成本費用，而普通路燈與太陽能路燈則沒有殘值回收，也就是說它們兩者廢棄之后沒有回收的價值，成本費用不增不減。由此我們可以得出太陽能路燈在這個方面則具有較大的選擇可能。從圖中可以看出太陽能路燈隨著時間的增長每年的費用總額差不多都是不變的；而LED路燈隨著時間的增長每年的費用總額也差不多都是不變的，但它高于太陽能路燈；普通路燈第一年費用總額最低，隨著時間的增長，費用也是逐年增長的，到第三年時就和LED路燈差不多持平了，后面兩年的費用都超過了LED路燈。某的陽光充足，相比其他路燈，選擇太陽能路燈可以節(jié)省一大筆費用，而且普通路燈的費用是逐年增長的，且上升幅度較大，如果選擇普通路燈每年則需要花費較大的費用，LED路燈費用的增長幅度雖然不大，但是相比太陽能路燈，LED路燈每年的費用總額也是較大的。因此，選擇太陽能路燈較好。（2）太陽能路燈的優(yōu)勢與劣勢優(yōu)勢：a.安裝簡便：可獨立安裝，無需挖溝、埋線、回填，節(jié)省施工費用；也沒有停電、限電顧慮，在沒有通電的地方同樣使用。b.綜合投資少：無需購置電力增容設(shè)備，節(jié)省相應(yīng)配套設(shè)備的費用支出；太陽能燈具可實現(xiàn)全自動控制，無需人員管理，節(jié)省管理開支；無須交納電費，無須跟蹤維護，運行和維護費用低。c.使用安全：使用支流電壓為12V~36V，絕無觸電、火災(zāi)等意外發(fā)生，不會發(fā)生觸電事故，使用安全。d.節(jié)能：向太陽索取能量，不使用常規(guī)電力能源，以太陽光轉(zhuǎn)換提供電能，取之不盡，用之不竭，節(jié)省運行費用。e.環(huán)保：無污染，無噪音，無輻射。f.使用壽命長：采用LED光源，使用壽命為10萬小時左右，直流低壓，長期耐用。g.適用廣：在有日照的地方都可以使用。h回收價值大：更換下的太陽能電池板和蓄電池可回收再利用。i.品位高：綠色、環(huán)保、節(jié)能、高科技，是使用單位形象、品位的象征。劣勢：a.太陽能電池組件要接受太陽光直射而避開遮擋物，具體安裝位置會受局限；b.在不考慮施工、運行、維護等費用的前提下，單盞燈的初期投資費用略高；c.如在燈桿上安裝太陽能電池組件，則需考慮整體抗風(fēng)強度，投資會略高于普通燈桿。1.4項目研究結(jié)論（1）太陽能熱水器成本費用研究結(jié)論在不同的熱水設(shè)備的運行費用分析中，太陽能熱水器相對于其他熱水器的理論熱值與實際熱值最低，但是它的熱效應(yīng)則是相對較高的，并且用每噸水的成本費用也是相對較低的。而在這兩者之間，熱泵熱水器的熱效應(yīng)，實際和理論的熱值都是最高的，而費用也是最低的。在各種性能比較中太陽能、熱泵熱水器和電熱水爐都是無污染的，但是電熱水爐存在安全隱患，太陽能和熱泵熱水器都是無安全隱患的，并且其他的熱水設(shè)備都是有污染性的和存在安全隱患的。在使用壽命是除了柴油鍋爐的使用年限為5年，熱泵熱水器的設(shè)備壽命都較高，超過10年，其他的設(shè)備都基本上為8年。在實用性方面，熱泵熱水器使用成本低、安裝方便、不受天氣影響、無需專人看管，太陽能熱水器受天氣影響、安裝不便、需經(jīng)常維護，電熱水爐耗電量大，液化氣使用價格高，天然氣只可區(qū)域性使用，管道煤氣只可區(qū)域性使用，柴油鍋爐需經(jīng)常維護、專人管理。從這些來看熱泵熱水器較好，太陽能熱水器次之。從節(jié)能方面來看，熱泵熱水器壽命按10年來計算出的使用費用是最低的，并且沒有人員工資費且維護費用也是較低的；太陽能+電輔助的使用費用次之，并且也無需人員工資費，但是太陽能維護的費用較高；其他熱水器的熱水費用都是較高的，雖然電熱水機組不需要人員工資費，但是也需要較高的維護費，其他三個都需要人員工資費，并且維護費用也是較高的。從以上幾個方面來看，熱泵熱水器是最好的，太陽能次之，其他的成本費用，環(huán)境效益都比較次之的，但是熱泵熱水器是屬于空氣型熱水器，目前存在技術(shù)上的問題，還沒有全面普及，并且現(xiàn)在也只有小部分人使用，數(shù)據(jù)還不是那么準(zhǔn)確，可能大多是理論上的。而太陽能熱水器的費用成本和環(huán)境效益相比其他熱水器都是較好的，某一年四季都有充足的陽光，在某使用太陽能熱水器是比較好的，方便、成本費用低，而且不會污染環(huán)境，環(huán)境效益好。（2）太陽能路燈成本費用研究結(jié)論雖然購買太陽能燈具的成本和安裝及調(diào)試的費用最高，普通路燈的成本和安裝及調(diào)試的費用最低，雖然LED路燈的安裝及調(diào)試費用較低，但是購買燈具的費用則較高，而且普通路燈與LED路燈都需要安裝建設(shè)費，但是總的算下來，首次投入費用是LED路燈的最好，而普通路燈的最低，太陽能路燈的首次安裝費用也是比較高的。在投入使用過程中，太陽能路燈的電費較低，不需更換和維護費用，并且還有殘值回收價值；LED路燈雖然有電費較高，但是它也無需更換和維護費，沒有殘值回收價值；而普通路燈需要較高的電費，需要每年更換，維護費，并且也沒有殘值價值。從費用總額來看，太陽能路燈的每年費用總額都是較低的，并且每年都差不多，增長幅度不大；而LED路燈的每年費用總額也是差不多的，增長幅度不大，但是相比太陽能，每年的費用總額都是比較大的；普通路燈的第一年的費用總額是比較低的，低于太陽能路燈和LED路燈的，但是隨著時間的增長，費用也是逐年增長的，到第三年時就和LED路燈差不多持平了，后面兩年的費用都超過了LED路燈。綜上所述，太陽能路燈相比普通路燈和LED路燈的的成本費用是較低的，并且絕對安全，性能穩(wěn)定，不會發(fā)生觸電事故，不受停電影響；而普通路燈性能較穩(wěn)定，需要常年維護。但存在遇洪澇災(zāi)害及陰雨天易發(fā)生漏電亡人事故。同時易受停電、限電影響；LED路燈基本無維護。絕對安全，性能穩(wěn)定，不會發(fā)生觸電事故。從這些方面來看，太陽能路燈有廣闊的應(yīng)用前景。4．5項目成果與分析（1）課題的成果我們對某市太陽能應(yīng)用成本調(diào)查通過項目確定、前期準(zhǔn)備、問卷調(diào)查表、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析、太陽能產(chǎn)品與傳統(tǒng)能源產(chǎn)品的對比進行設(shè)定；并做出太陽能應(yīng)用成本調(diào)查表對某市家庭應(yīng)用太陽能產(chǎn)品進行調(diào)查與深度了解；然后，根據(jù)調(diào)查表做出太陽能應(yīng)用成本與傳統(tǒng)能源成本的對比分析，通過數(shù)據(jù)圖直觀的反映出某市居民對太陽能與傳統(tǒng)能源的不同需要；從而對某市居民的需求預(yù)測從總體上把握能源應(yīng)用成本的假定；根據(jù)假定制定出相應(yīng)的能源應(yīng)用成本計劃方案，滿足某市居民對太陽能與傳統(tǒng)能源的需要；統(tǒng)計表示太陽能產(chǎn)品使用年限較久，分攤了太陽能前期應(yīng)用成本；給出了太陽能應(yīng)用成本調(diào)查的七大步驟：（1）了解某市的太陽能情況。（2）設(shè)定太陽能應(yīng)用成本。（3）制作太陽能應(yīng)用成本預(yù)算表。（4）調(diào)查太陽能產(chǎn)品的應(yīng)用情況，特別是家庭太陽能產(chǎn)品。（5）了解太陽能產(chǎn)品需求量與價格發(fā)展趨勢，假定市場需求。（6）根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)分析太陽能與傳統(tǒng)能源的優(yōu)缺點。（7）降低太陽能應(yīng)用成本，不斷改善太陽能產(chǎn)品，預(yù)測太陽能