太陽能熱水系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保經(jīng)濟效益案例分析

發(fā)布時間：2023-06-15 11:25:02

太陽能熱水系統(tǒng)最重要的特點是充分利用太陽能，節(jié)約常規(guī)能源的消耗。因此對太陽能熱水系統(tǒng)進行節(jié)能效益分析非常重要。節(jié)能效益分析

太陽能熱水系統(tǒng)最重要的特點是充分利用太陽能，節(jié)約常規(guī)能源的消耗。因此對太陽能熱水系統(tǒng)進行節(jié)能效益分析非常重要。節(jié)能效益分析是評價太陽能熱水系統(tǒng)的一個重要方面，也是系統(tǒng)方案選擇的重要依據(jù)。

相對于常規(guī)熱水系統(tǒng)，太陽能熱水系統(tǒng)在壽命期內(nèi)消費的特點是初投資大而運行費用低。初投資大是因為太陽能熱水系統(tǒng)是在常規(guī)熱水系統(tǒng)的基礎上增加了太陽能集熱系統(tǒng)，因此增加初投資，運行費用低，則是因為充分利用太陽能提供生活熱水而減少了常規(guī)能源的消耗。

太陽能熱水系統(tǒng)節(jié)能效益的分析評定指標包括：太陽能熱水系統(tǒng)的年節(jié)能量；太陽能熱水系統(tǒng)的節(jié)能費用——簡單年節(jié)能費用和在壽命期內(nèi)的總節(jié)省費用；太陽能熱水系統(tǒng)增加的初投資回收年限（增投資回收期）——靜態(tài)回收期和動態(tài)回收期；以及太陽能熱水系統(tǒng)的環(huán)保效益——二氧化碳減排量等。

交谷太陽能公司根據(jù)以上要求，針對某警察職業(yè)學院預安裝的太陽能熱水系統(tǒng)做了熱水系統(tǒng)節(jié)約效益分析，其中太陽能系統(tǒng)每天產(chǎn)60℃生活熱水90噸計算，太陽能初投資預算為144萬元。具體分析如下：

1、太陽能熱水系統(tǒng)集熱面積的計算

Ac=qrdcρr（tr -tl）f/ Jtζ（1-ζc）

式中Ac––—集熱器總集熱面積；

qrd––—設計日用水量（L/d）,90000L；

C ——水的比熱，4.187（KJ/kg·℃）；

tr ——熱水溫度，最高水溫60℃；

tl ——冷水溫度取5℃；

Jt—當?shù)鼐暥葍A角平均日太陽總輻照量，取17280（KJ/m2·d）

ζ——集熱器年平均熱效率，取0.5；

ζc——管路及貯水箱熱損失率，取0.2；

f——太陽能保證率，取0.5；

計算得Ac=1500m2;

2、太陽能熱水系統(tǒng)節(jié)能效益的預評估

太陽能熱水系統(tǒng)的節(jié)能費用預評估有兩個指標：一個是簡單年節(jié)能費用——用于靜態(tài)回收期計算；另一個是壽命期內(nèi)的總節(jié)省費用——用于動態(tài)回收期計算。

（1）太陽能熱水系統(tǒng)的簡單年節(jié)能費用 估算簡單年節(jié)能費用的目的是提供一個比較簡單的方法，讓系統(tǒng)的使用者（業(yè)主）了解太陽能熱水系統(tǒng)投入運行后所能節(jié)省的常規(guī)能源消耗費，讓系統(tǒng)的使用者了解太陽能熱水系統(tǒng)投入運行后所能節(jié)省的常規(guī)能源消耗費：

直接系統(tǒng)的年節(jié)約量

△Qsave=AcJT(1-ɡc) ɡcd

式中 △Qsave——太陽能熱水系統(tǒng)的節(jié)能量，MJ.a;

Ac——太陽能集熱器集熱面積, 1500m2;

JT ——太陽能集熱器采光表面上的年總輻照量，6312.236MJ/m2；

ɡcd ——太陽能熱水器的年總平均集熱效率，50%;

ɡc——管路和水箱的熱損失率,20%。

計算得 △Qsave=3787341.6 MJ.a

太陽能熱水系統(tǒng)的節(jié)能費用預評估：

簡單年節(jié)約費用的公式，原有設備為燃煤鍋爐，煤的產(chǎn)熱量16098.5MJ/噸（燃煤鍋爐的效率取55%），煤的價格為770元/噸，即設計當年的常規(guī)能源熱價為0.048元/MJ；

Wj=Cc△Qsave

式中

Wj——太陽能熱水系統(tǒng)的簡單年節(jié)能費用，元；

Cc——設計當年的常規(guī)能源熱價,0.048元/MJ;

△Qsave——太陽能熱水系統(tǒng)年節(jié)能量，3787341.6MJ.a;

計算得Wj=181792.4元

(2)壽命期內(nèi)太陽能熱水系統(tǒng)的總節(jié)省費用 是系統(tǒng)在工作壽命期內(nèi)能夠節(jié)省的資金總額，考慮了系統(tǒng)維修費用，年燃料價格上漲等影響因素，可用于系統(tǒng)動態(tài)回收期的計算，從而讓系統(tǒng)的投資者能更為準確地了解系統(tǒng)的增初投資可以在多少年后被補償回收。

壽命期內(nèi)總節(jié)省費用的計算：

SAV=PI(△Qsave Cc-AdDJ)- Ad

式中：SAV——系統(tǒng)壽命期內(nèi)總節(jié)省費用，元；

PI——折現(xiàn)系數(shù)；

Cc——系統(tǒng)評估當年的常規(guī)能源熱價，0.048元/MJ;

Ad——太陽能熱水系統(tǒng)總增投資，1440000元；

DJ——每年用于太陽能熱水系統(tǒng)有關的維修費用（包括太陽能集熱器維護、集熱系統(tǒng)管道維護和保溫等費用）占總增投資的百分率，一般取1%；

PI=

式中 d——年市場折現(xiàn)率，可取銀行貸款利率6.2%

e——年燃料價格上漲率，1%；

n——經(jīng)濟年限，集熱系統(tǒng)壽命一般取15年；

計算得PI=10.174 帶入SAV=PI(△Qsave Cc-AdDJ)- Ad