太阳能应用成本调查研究项目成果

太阳能应用成本调查研究项目成果1.1项目研究方法根据调查表做出太阳能应用成本与传统能源成本的对比分析，通过数据图直观的反映出某市居民对太阳能与传统能源的不同需要；从而对某市居民的需求预测从总体上把握能源应用成本的假定；根据假定制定出相应的能源应用成本计划方案，满足某市居民对太阳能与传统能源的需要；统计表示太阳能产品使用年限较久，分摊了太阳能前期应用成本；根据调查数据分析太阳能与传统能源的优缺点；降低太阳能应用成本，不断改善太阳能产品，预测太阳能产品的发展趋势；最后，对太阳能应用成本进行评估，并做出详细的说明。1.2项目研究步骤（一）实验项目调研基础准备阶段太阳能应用成本调查项目方案的确定（二）拟定调查方案阶段，设计调查问卷（1）拟出太阳能应用成本调查问卷调查表；（2）针对某市居民及销售市场进行问卷调查。（三）实施调查阶段（1）对某市太阳能的成本进行调查、估算；（2）对某市传统能源成本进行调查、估算，如：天然气、煤气、电能；（3）对某市太阳能和传统能源的环境成本进行估算。（四）调查数据的整理、分析阶段（1）对7—8月份估算的数据进行整理；（2）太阳能成本与传统能源成本的在估算数据中体现的优劣；（3）根据分析数据得出对太阳能应用的发展前景进行概述。（五）研究报告的撰写：结题报告、研究成果材料1.3太阳能与其他热水器（1）各种热源热值分析各种热源在使用其加热过程中并不能完全燃烧，实际产生的热值均低于理论热值，根据各种热源的热效率，其实际热值计算如下：各种热水器的理论热值×热效应=实际热值，但是每种热水器的热效应以及它们的理论热值不同，这就需要我们分开计算。从各种数据中比较分析我们可以看出：液化气的理论热值最高为26000kcal/kg，电热水器和太阳能的理论热值最低为860kcal/kwh；电热水器和太阳能的热效应是最高为90%，管道煤气的热效应最低为65%；液化气的实际热值最高为18200kcal/kg，而太阳能的电热水器和太阳能的实际热值最低为774kcal/kwh。由此可以得出液化气的热值最高，而电热水器和太阳能的热值最低，其他的都是位于中间位置。不同热水设备运行费用对比各种热源热值各种热源在使用其加热过程中并不能完全燃烧，实际产生的热值均低于理论热值，根据各种热源的热效率，现将其实际热值列表如下：名称理论热值热效率实际热值电热水器860kcal/kwh×90%=774kcal/kwh太阳能860kcal/kwh×90%=774kcal/kwh液化气26000kcal/kg×70%=18200kcal/kg天然气8600kcal/㎡×75%=6450kcal/㎡管道煤气3800kcal/㎡×65%=2470kcal/㎡柴油锅炉10200kcal/kg×70%=7140kcal/kg热泵热水器860kcal/kwh×400%=3440kcal/kwh由此可以看出液化气的理论热值最高为26000kcal/kg、电热水器和太阳能的热效应最高为90%、液化气的实际热值最高为18200kcal/kg，由此可以得出液化气的热值最高。以上表为依据画出各种热源热值的折线图从图中我们可以看出液化气的理论热值和实际热值都比较高；而电热水器和太阳能的理论热值和实际热值都比较低，且两者都是一样的，天然气和柴油锅炉的理论热值和实际热值则相差不大。因此得出液化气的热值最高。（2）每吨水成本比较现以加热1吨水为例，环境温度20℃自来水温按15℃，加热至55℃，需要40000kcal的热量。首先计算出各类热水器的实际热值，计算如下：40000kcal÷各种热源热值的实际值=实际热值；再根据实际热值×单价=费用金额。从中我们可以看出液化气的单价最高为15.6元，电热水器和太阳能的单价最低为0.9元；从公式中计算出电热水器的实际热值最高为51.7kwh，液化气的实际热值最低为2.2kg；最后得出电热水器的费用金额最高为46.51元，太阳能的费用最低为15.50元，而热泵热水器的最低为10.6元。每吨热水成本比较现以加热1吨水为例，环境温度20℃自来水温按15℃，加热至55℃，需要40000kcal的热量。热水器类型实际热值单价费用金额电热水器40000kcal÷774kcal/kwh=51.7kwh×0.9=46.51太阳能①40000kcal÷774kcal/kwh÷3=17.2kwh×0.9=15.50液化气40000kcal÷18200kcal/kg=2.2kg×15.6=31.2天然气40000kcal÷6450kcal/㎡=6.2㎡×1.50=27.91管道煤气40000kcal÷2470kcal/㎡=16.2㎡×1.3=21.05柴油锅炉40000kcal÷7140kcal/kg=5.6kg×1.9=27.45热泵热水器40000kcal÷3440kcal/kwh=11.7kwh×0.9=10.6①太阳能热水器年平均用电辅助加热2880小时，按120天（阴天、雨天、黑夜冬天需要电辅助加热）。最少全年有1/3时间在使用电热水器。②太阳能真空管在气温23℃以上，1平方集能管1.5小时200L水从20℃升温至50℃，要升温90吨水就要450平方。③太阳能真空管在气温23℃以下，1平方集能管1.5小时200L水从15℃升温至35℃，要升温90吨水就要900平方。由此可以看出电热水器的实际热值最高，单价最低而费用金额最高。根据上表可以制作出各种热水器的每吨热水成本比较从图中我们可以看出电热水器每吨热水成本最高，都超过45元为46.51元；热泵热水器的成本最低，大约在10元左右；太阳能热水器的相对较低，在15元左右；而天然气和柴油锅炉的则相差不大，都接近30元；而液化气的每吨热水成本相对较高，接近35元。得出电热水器的费用最高，而热泵热水器和太阳能热水器的费用相对较低。（3）不同热水器的各种性能比较通过比较分析电热水炉和太阳能的环保型最高，管道煤气和柴油锅炉的污染最严重，而液化气和天然气居中；在安全方面来看，太阳能最安全，没有什么安全隐患，而其他的不是有中毒就是有爆炸的隐患，或者两者兼而有之；从使用寿命方面来看，柴油锅炉最低为5年，其他都为8年；从实用性方面来看，电热水器的耗电量最大，而太阳能受天气的影响较大、安装不变、需要经常维修，液化气的使用价格高；针对天然气和管道煤气，它们的使用受限，只可以区域使用，而柴油锅炉需要经常维修、专人管理。从下表我们可以看出，太阳能的实用性相对较高。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（4）不同热水器节能效益的比较分析各种设备的节能效益，我们通过比较加热每吨水所需的费用，首先假设1吨水温升45℃各种设备所需的费用；然后假设每天所需10吨水，计算出10吨水所需费用；再每年按365天计算，计算出各种设备一年所需的费用，同时假设设备的平均寿命为10年；最后由此来计算出10年所需的费用。从中我们可以看出：液化石油气、天然气、电热水器和太阳能维护费用都比较高，热泵热水机组的维护费较低，但太阳能和电热水器都不需要锅炉工工资费，虽然10年使用下来热泵热水机组所需费用最低，但是它不适合民用，所以在后四个民用热水器中太阳能所需的费用最低。由此可以得出太阳能的节能效益更好。某市西区获悉，西区首个商用建筑太阳能空气能一体化暨130千瓦光伏发电、20吨太阳能集中供热和建筑物室内空气净化系统正式建成投用。据悉，该项目在西区政府对面一幢大楼楼顶共安装600块光伏板、2000支真空管、一个配电房、两个集中供水箱。该系统利用光伏该发电，对大楼内一家宾馆进行日常供电和集中供热，并为室内的空气净化系统提供电力支持，投用后每年可减排二氧化碳150余吨、节约标煤170余吨。[7]节能效益分析根据上表可以制作出各种热水器的节能效益比较从图中我们可以看出，电热水机组的1吨水温升45℃成本最高超过45元；而燃液化石油气热水机组的1吨水温升45℃成本也是相对较高的接近35元；热泵热水机组的最低为10元左右；太阳能+电辅助也相对较低与热泵热水机组差不多，为10元左右；燃油热水机组和天然气热水机组都相差不大，都接近30元。从图中我们可以看出电热水机组的费用最高，而热泵热水机组和太阳能加电辅能的相对较低。从图中我们可以看出，电热水机组的每天10吨热水所需费用最高，超过400元；而燃液化石油气热水机组的每天10吨热水所需费用也是相对较高的，超过300元；热泵热水机组的最低，为100元左右；太阳能+电辅助也相对较低与热泵热水机组差不多，为100元左右；燃油热水机组和天然气热水机组都相差不大，都接近300元。从图中我们可以看出电热水机组的费用最高，而热泵热水机组和太阳能加电辅能的相对较低。从图中我们可以看出，每年按365天计算电热水机组所需费用最高，超过150000元；而燃液化石油气热水机组所需费用也是相对较高的，超过100000元；热泵热水机组的最低，为50000元左右；太阳能+电辅助也相对较低与热泵热水机组差不多，为50000元左右；燃油热水机组和天然气热水机组都相差不大，都为100000元左右。从图中我们可以看出电热水机组的费用最高，而热泵热水机组和太阳能+电辅能的则相对较低。从图中我们可以看出，平均寿命按10年计算电热水机组所需费用最高，超过1500000元；而燃液化石油气热水机组所需费用也是相对较高的，超过1000000元；热泵热水机组的最低，为500000元左右；太阳能+电辅助也相对较低与热泵热水机组差不多，为500000左右；燃油热水机组和天然气热水机组都相差不大，都为1000000元左右。从图中我们可以看出电热水机组的费用最高，而热泵热水机组和太阳能+电辅助的则相对较低。1.3太阳能路灯与其他普通路灯的比较（1）太阳能路灯与其他路灯的比较比较了太阳能热水器的各种效益后，我们在比较太阳能与普通路灯的对比可以看出，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。普通路灯工作电压为交流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。LED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，不会发生触电事故。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。根据上表可以制作出太阳能路灯与普通路灯比较的各种图形从灯具单价的饼形图可以看出太阳能路灯的价格最高为3800元而且所占比重最大，接近46%；普通路灯的价格则较低为1200，所占比重也最低为14%；而LED路灯也相对较高，所占比重为40%。由此看出购买太阳能灯具和LED路灯灯具的价格都比较昂贵，而普通路灯灯具的则很低，基本上是太阳能路灯和LED路灯的一半。从安装及调试金额饼形图可以看出太阳能路灯的金额最高为300元而且所占比重最大，为58%，而普通路灯和LED路灯的则较低，两者所占比重都是一样的为21%。由此看出普通路灯和LED路灯的安装及调试费用都较低，而太阳能路灯的安装及调试费用是最高的。从灯座基础金额饼形图可以看出太阳能路灯、普通路灯和LED路灯都是一样的，都为190元。从这个方面来看，三种路灯的灯座基础费用都一样，没有区别，都可以选用。结合以上三个图可以看出LED路灯的首次安装费用最高为4950元，接近5000元；太阳能路灯则居中，超过4000元；而普通路灯的最低为3200元。我们可以看出，LED路灯的首次安装费用最高，接近5000元，普通路灯的则最低，3000元多一点，而太阳能路灯相对普通路灯还是比较高的，基本上多了1000元。从图中可以看出普通路灯的电费最高，都超过了500，而太阳能路灯的电费最低，不到100元。我们可以看出普通路灯每年的电费很高，而太阳能路灯的很低，在阳光充足的地方选用太阳能路灯是很节约费用的，而相对普通路灯来说，LED路灯也是相对较低的，也是一种不错的选择。从图中可以看出只有普通路灯需要更换，而太阳能路灯与LED路灯则不需要。太阳能路灯与LED路灯的可以长期使用，而普通路灯则需要每年更换，寿命较低，而且，这样也会增加平时的维护费，增加普通路灯的成本，这样选择太阳能路灯和LED路灯则较好。从图中可以看出只有普通路灯需要维护费为120元，而太阳能路灯与LED路灯则不需要。由此我们可以看出，选择太阳能路灯和LED路灯则较好，基本都不需要维护，节省了一笔人工费，而普通路灯的则需要维护，这样就增加了普通路灯的成本费用。从图中可以看出太阳能路灯有残值回收为6元，而普通路灯与LED路灯都没有残值回收。我们可以从中得出太阳能路灯有残值回收，这样就减少了太阳能路灯的成本费用，而普通路灯与太阳能路灯则没有残值回收，也就是说它们两者废弃之后没有回收的价值，成本费用不增不减。由此我们可以得出太阳能路灯在这个方面则具有较大的选择可能。从图中可以看出太阳能路灯随着时间的增长每年的费用总额差不多都是不变的；而LED路灯随着时间的增长每年的费用总额也差不多都是不变的，但它高于太阳能路灯；普通路灯第一年费用总额最低，随着时间的增长，费用也是逐年增长的，到第三年时就和LED路灯差不多持平了，后面两年的费用都超过了LED路灯。某的阳光充足，相比其他路灯，选择太阳能路灯可以节省一大笔费用，而且普通路灯的费用是逐年增长的，且上升幅度较大，如果选择普通路灯每年则需要花费较大的费用，LED路灯费用的增长幅度虽然不大，但是相比太阳能路灯，LED路灯每年的费用总额也是较大的。因此，选择太阳能路灯较好。（2）太阳能路灯的优势与劣势优势：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。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。1.4项目研究结论（1）太阳能热水器成本费用研究结论在不同的热水设备的运行费用分析中，太阳能热水器相对于其他热水器的理论热值与实际热值最低，但是它的热效应则是相对较高的，并且用每吨水的成本费用也是相对较低的。而在这两者之间，热泵热水器的热效应，实际和理论的热值都是最高的，而费用也是最低的。在各种性能比较中太阳能、热泵热水器和电热水炉都是无污染的，但是电热水炉存在安全隐患，太阳能和热泵热水器都是无安全隐患的，并且其他的热水设备都是有污染性的和存在安全隐患的。在使用寿命是除了柴油锅炉的使用年限为5年，热泵热水器的设备寿命都较高，超过10年，其他的设备都基本上为8年。在实用性方面，热泵热水器使用成本低、安装方便、不受天气影响、无需专人看管，太阳能热水器受天气影响、安装不便、需经常维护，电热水炉耗电量大，液化气使用价格高，天然气只可区域性使用，管道煤气只可区域性使用，柴油锅炉需经常维护、专人管理。从这些来看热泵热水器较好，太阳能热水器次之。从节能方面来看，热泵热水器寿命按10年来计算出的使用费用是最低的，并且没有人员工资费且维护费用也是较低的；太阳能+电辅助的使用费用次之，并且也无需人员工资费，但是太阳能维护的费用较高；其他热水器的热水费用都是较高的，虽然电热水机组不需要人员工资费，但是也需要较高的维护费，其他三个都需要人员工资费，并且维护费用也是较高的。从以上几个方面来看，热泵热水器是最好的，太阳能次之，其他的成本费用，环境效益都比较次之的，但是热泵热水器是属于空气型热水器，目前存在技术上的问题，还没有全面普及，并且现在也只有小部分人使用，数据还不是那么准确，可能大多是理论上的。而太阳能热水器的费用成本和环境效益相比其他热水器都是较好的，某一年四季都有充足的阳光，在某使用太阳能热水器是比较好的，方便、成本费用低，而且不会污染环境，环境效益好。（2）太阳能路灯成本费用研究结论虽然购买太阳能灯具的成本和安装及调试的费用最高，普通路灯的成本和安装及调试的费用最低，虽然LED路灯的安装及调试费用较低，但是购买灯具的费用则较高，而且普通路灯与LED路灯都需要安装建设费，但是总的算下来，首次投入费用是LED路灯的最好，而普通路灯的最低，太阳能路灯的首次安装费用也是比较高的。在投入使用过程中，太阳能路灯的电费较低，不需更换和维护费用，并且还有残值回收价值；LED路灯虽然有电费较高，但是它也无需更换和维护费，没有残值回收价值；而普通路灯需要较高的电费，需要每年更换，维护费，并且也没有残值价值。从费用总额来看，太阳能路灯的每年费用总额都是较低的，并且每年都差不多，增长幅度不大；而LED路灯的每年费用总额也是差不多的，增长幅度不大，但是相比太阳能，每年的费用总额都是比较大的；普通路灯的第一年的费用总额是比较低的，低于太阳能路灯和LED路灯的，但是随着时间的增长，费用也是逐年增长的，到第三年时就和LED路灯差不多持平了，后面两年的费用都超过了LED路灯。综上所述，太阳能路灯相比普通路灯和LED路灯的的成本费用是较低的，并且绝对安全，性能稳定，不会发生触电事故，不受停电影响；而普通路灯性能较稳定，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；LED路灯基本无维护。绝对安全，性能稳定，不会发生触电事故。从这些方面来看，太阳能路灯有广阔的应用前景。4．5项目成果与分析（1）课题的成果我们对某市太阳能应用成本调查通过项目确定、前期准备、问卷调查表、数据统计与分析、太阳能产品与传统能源产品的对比进行设定；并做出太阳能应用成本调查表对某市家庭应用太阳能产品进行调查与深度了解；然后，根据调查表做出太阳能应用成本与传统能源成本的对比分析，通过数据图直观的反映出某市居民对太阳能与传统能源的不同需要；从而对某市居民的需求预测从总体上把握能源应用成本的假定；根据假定制定出相应的能源应用成本计划方案，满足某市居民对太阳能与传统能源的需要；统计表示太阳能产品使用年限较久，分摊了太阳能前期应用成本；给出了太阳能应用成本调查的七大步骤：（1）了解某市的太阳能情况。（2）设定太阳能应用成本。（3）制作太阳能应用成本预算表。（4）调查太阳能产品的应用情况，特别是家庭太阳能产品。（5）了解太阳能产品需求量与价格发展趋势，假定市场需求。（6）根据调查数据分析太阳能与传统能源的优缺点。（7）降低太阳能应用成本，不断改善太阳能产品，预测太阳能