基于農(nóng)村太陽能資源利用節(jié)能減排效果研究

高錢 楊巖冰

山東省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗研究院 山東濟(jì)南 250102

化石能源的大量使用是造成全球氣候變暖的罪魁禍?zhǔn)?，但人類社會生產(chǎn)生活又離不開能源的消耗，因此，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境資源保護(hù)之間出現(xiàn)了沖突。為了協(xié)調(diào)發(fā)展與環(huán)境之間的平衡，世界各國紛紛采取措施開發(fā)可再生的清潔能源，希望延緩化石能源大量使用帶來的全球變暖速度。我國提出了可持續(xù)發(fā)展的主張，堅持在社會生產(chǎn)生活的方方面面實施節(jié)能減排的發(fā)展原則，同時積極開發(fā)清潔能源的應(yīng)用。根據(jù)環(huán)保組織的監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，我國是一個太陽能相對充足的國家，每年接收的來自太陽的輻射能超過2400億噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時產(chǎn)生的能量，且全國2/3的國土面積上年日照量超過2200h，其中云貴高原、青藏高原、黃土高原、內(nèi)蒙古高原等地的太陽能資源尤其突出，非常適合應(yīng)用太陽能代替部分化石能源。自2005年開始，我國的太陽能熱水器市場交易量就已經(jīng)達(dá)到1500萬m2，此后數(shù)年增長量頗為可觀，5年后已經(jīng)成功翻倍，到今年我國的太陽能熱水器保有量已經(jīng)達(dá)到41000萬m2。根據(jù)太陽能研究領(lǐng)域中的專家調(diào)研可知，在一臺太陽能熱水器的使用壽命期間，每平方米能夠節(jié)約2.25噸燃煤，對我國的節(jié)能減排工程有著重要的作用和價值[1]。

1 我國農(nóng)村地區(qū)太陽能利用現(xiàn)狀

1.1 我國太陽能熱水器的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著科技和生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，我國已然成為全球最大的太陽能熱水器生產(chǎn)國和消費(fèi)國，太陽能產(chǎn)業(yè)也成為我國目前唯一一個在生產(chǎn)能力、保有量、節(jié)能減排效果上領(lǐng)先世界平均水平的可再生能源產(chǎn)業(yè)，這也得益于我國豐富的太陽能資源。隨著人們生活水平的不斷提高，我國城鄉(xiāng)居民在日常生活中對洗浴熱水的使用量大幅度增長，目前在中小型城市和農(nóng)村地區(qū)太陽能熱水器已經(jīng)成為居民獲取洗浴熱水的重要工具，尤其在農(nóng)村地區(qū)，太陽能的收集和利用有效提高人們的生活質(zhì)量，為提高居民健康水平、全面建設(shè)新農(nóng)村提供了重要幫助。人口密度較大的大型城市，受到屋頂?shù)忍柲軣崴靼惭b位置的人均單位面積限制，對太陽能熱水器的保有量反而有所不足。由此可見，我國的太陽能利用市場潛力巨大，未來我國對太陽能的利用率會進(jìn)一步提升。

1.2 我國農(nóng)村地區(qū)對太陽能熱水器的利用現(xiàn)狀

我國自2001年就開始逐步在農(nóng)村地區(qū)推行太陽能熱水器的使用，隨著各種政策、財政、宣傳方面的支持和引導(dǎo)，截止到2008年我國農(nóng)村地區(qū)的太陽能熱水器使用量就超過了2000萬m2。自2008年后，太陽能熱水器在我國的產(chǎn)量每年以20%的速度不斷增加，但真正被農(nóng)村地區(qū)消化的卻并不多，農(nóng)村用戶所占比例還不到10%。這個數(shù)據(jù)叫日本的20%還有一定的差距，較以色列地區(qū)的80%更是相距甚遠(yuǎn)。我國國土面積廣闊，其中農(nóng)村地區(qū)占據(jù)近一半，這個數(shù)據(jù)對比說明太陽能熱水器在農(nóng)村地區(qū)的市場占有率還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未到飽和，農(nóng)村地區(qū)的潛力依舊很大。

1.3 農(nóng)村地區(qū)太陽房和太陽灶等太陽能利用方式的現(xiàn)狀

除了太陽能熱水器外，我國還致力于在農(nóng)村地區(qū)推廣太陽灶、太陽房的建設(shè)和使用，但從自2001年至今近20年的發(fā)展歷程來看，太陽灶和太陽房的建設(shè)雖然在不斷增長，但整體的增長速度較慢。以太陽灶為例，2001年全國農(nóng)村共有約41萬臺，經(jīng)過7年的發(fā)展2008年增至136萬臺，這個數(shù)字相較于全國數(shù)以農(nóng)村家庭來講，還非常小。

2 我國農(nóng)村地區(qū)太陽能資源利用下的節(jié)能減排效果分析

由上文中的分析和闡述可知，農(nóng)村地區(qū)太陽能資源利用還是以太陽能熱水器為主要形式，因此，對太陽能資源利用節(jié)能減排效果的探討也主要以太陽能熱水器為對象[2]。

2.1 農(nóng)村地區(qū)太陽能熱水器節(jié)能減排量計算

想要計算農(nóng)村地區(qū)太陽能熱水器的節(jié)能減排量，首先要了解農(nóng)村地區(qū)使用的太陽能熱水器每平方米能夠代替的標(biāo)準(zhǔn)煤重量，然后再根據(jù)每千克標(biāo)準(zhǔn)煤的二氧化碳排放量來計算得到太陽能熱水器減排量。

農(nóng)村地區(qū)太陽能熱水器對標(biāo)準(zhǔn)煤的代替重量有兩個來源，其一來自于太陽能熱利用專門委員會，這是我國農(nóng)村能源行業(yè)協(xié)會的下屬部門，專門研究太陽能在農(nóng)村地區(qū)的普及和利用，根據(jù)這一部門給出的參數(shù)，每平方米太陽能熱水器對標(biāo)準(zhǔn)煤的代替重量為150～180kg；其二來自于我國國家發(fā)改委發(fā)布的參數(shù)，133kg。根據(jù)以上兩個數(shù)據(jù)取中間值，即每平方米太陽能熱水器對標(biāo)準(zhǔn)煤的代替重量為150kg，來計算太陽能熱水器的減排量。

按照國際環(huán)保組織發(fā)布的每噸標(biāo)準(zhǔn)煤二氧化碳排放量可知，每噸標(biāo)準(zhǔn)煤在充分燃燒利用的情況下能夠釋放2.277的二氧化碳，因此，在計算我國農(nóng)村地區(qū)太陽能熱水器的減排量時，需要注意將每平方米對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)煤重量進(jìn)行千克與噸之間的換算，保證計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2 農(nóng)村地區(qū)太陽能熱水器節(jié)能減排成本計算

太陽能熱水器的節(jié)能減排成本計算需要對比太陽能熱水器的市場價和相同使用情況下標(biāo)準(zhǔn)煤的市場價。首先，根據(jù)市場上每平方米太陽能熱水器的價格和平均使用壽命計算得到太陽能熱水器的年使用成本。其次，根據(jù)太陽能熱水器每年代替的標(biāo)準(zhǔn)煤量和標(biāo)準(zhǔn)煤的市場價，計算得到被替代的那部分標(biāo)準(zhǔn)煤使用成本。太陽能熱水器的年使用成本與每年被替代標(biāo)準(zhǔn)煤的使用成本相對比，差價就是太陽能熱水器的節(jié)能減排成本[3]。

3 結(jié)語

從我國農(nóng)村地區(qū)的發(fā)展趨勢看，太陽能熱水器是推廣效率最高、使用面積最大的太陽能資源利用方式，其在節(jié)能減排方面的效果也非常不錯，同時為農(nóng)村家庭帶來了更加便利的生活。但從太陽能熱水器的節(jié)能減排成本上來看，太陽能熱水器的市場價還偏高。這說明，我國需要研發(fā)使用成本更低、使用年限更長、節(jié)能效果更優(yōu)秀的太陽能熱水器，才能夠進(jìn)一步提高太陽能資源的節(jié)能減排效果。