[摘要] 本文從商場、社會等方面的成本與收益入手，深入分析了在商場廣泛應(yīng)用太陽能空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，認(rèn)為太陽能空調(diào)的廣泛利用勢必將帶來巨大的商場與社會利益，同時能夠節(jié)約經(jīng)營和社會成本，因此勢必將有良好的發(fā)展前景。

[關(guān)鍵詞] 商場 太陽能空調(diào) 經(jīng)濟(jì)性

一、前言

長期以來大量利用的常規(guī)能源，如煤、石油、天然氣等，大部分屬于不可再生和不可循環(huán)利用的資源，同時由于對環(huán)保、節(jié)能缺乏重視，特別是我國的能源利用結(jié)構(gòu)不合理，利用方式也較為原始，能源利用效率低下，不僅對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，還造成了資源的大量浪費(fèi)。為了保證經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展，節(jié)能節(jié)約是一方面，另一方就需要開發(fā)新型能源。太陽能作為一種可再生的清潔能源，在家居、商場等方面中的利用受到關(guān)注。特別是近年來，溫室效應(yīng)導(dǎo)致的地球表面溫度逐年上升，人們對夏季空調(diào)的要求越來越強(qiáng)烈，而在商場等大型公共場所安裝空調(diào)，需要大量的安裝成本和能源消耗。太陽能空調(diào)系統(tǒng)可以發(fā)揮夏季制冷、冬季采暖、全年提供熱水的綜合優(yōu)勢，同時由于其所使用的能源清潔、后續(xù)成本低廉，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種場所。

二、太陽能空調(diào)應(yīng)用的國內(nèi)外經(jīng)驗

太陽能空調(diào)作為一種新興、清潔、耗能較低的空調(diào)系統(tǒng)，在國外得到了廣泛的開發(fā)利用。其優(yōu)點主要體現(xiàn)在:首先，太陽能利用效率較高。A.Syed等(2005)在馬德里所做的實驗證明，利用 49.9 平方米的平面太陽能采集板、單效35千瓦的制冷設(shè)備和2立方米的水箱，在天氣環(huán)境適宜的情況下，每平方米太陽能板平均能夠?qū)?11W的太陽能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最高則超過900W，如果采用雙效弧形采集板，轉(zhuǎn)化效率將近一步提高。其次，與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)相比，耗電量大大降低。J.Guo， H.G.Shen(2009)在上海進(jìn)行的比較研究表明，與傳統(tǒng)空調(diào)相比，太陽能空調(diào)在產(chǎn)生相同制冷效果的情況下耗電量僅為前者的20%，電力費(fèi)用大大降低。第三，太陽能利用的規(guī)模效應(yīng)顯著。受到技術(shù)和材料成本的限制，當(dāng)前流行的太陽能空調(diào)系統(tǒng)具有所需太陽能采集板面積較大、一次投入較高的特點，不適于家居和小型單位的使用，大型單位、寫字樓、商場安裝則可以攤薄使用成本，體現(xiàn)出較為顯著的規(guī)模效益。

盡管有這樣技術(shù)方面的優(yōu)勢，但是在我國太陽能空調(diào)的實際應(yīng)用當(dāng)中，仍然出現(xiàn)一定的問題，有待技術(shù)和研究的進(jìn)步來加以完善。這些缺陷主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

其一是空調(diào)設(shè)備體積過大，只適用于規(guī)模較大的建筑，民用方面的普及程度較低。王宇(2009)就認(rèn)為，目前已經(jīng)實現(xiàn)商品化的產(chǎn)品大都是大型的溴化鋰制冷機(jī)，只適用于單位的中央空調(diào)，因此應(yīng)當(dāng)積極研究開發(fā)各種小型的溴化鋰或氨—水吸收式制冷機(jī)，在技術(shù)進(jìn)步的背景之下，使得太陽能逐步家庭化。

其二是太陽能采集板的效率問題。雖然太陽能空調(diào)可以無償利用太陽能資源，但由于自然條件下的太陽輻照度不高，再加上國內(nèi)集熱器的質(zhì)量普遍較低，采光面積與空調(diào)建筑面積之間的配比受到限制，只能滿足層數(shù)不多的建筑使用或者高層中若干層的制冷需求，無法進(jìn)一步擴(kuò)展其適用范圍。因此，提高集熱器對太陽能的利用效率、研制可產(chǎn)生水蒸氣的真空管集熱器，進(jìn)一步提高集熱器與空調(diào)建筑面積的配比，應(yīng)當(dāng)是今后太陽能空調(diào)的發(fā)展趨勢。

其三是安裝使用的初次投資成本仍顯略高。雖然從太陽能空調(diào)的使用過程角度來看，常規(guī)能源消耗的減少降低了使用中的資金投入，大幅度降低運(yùn)行費(fèi)用，但目前太陽能空調(diào)系統(tǒng)受到技術(shù)等方面原因的限制，設(shè)備占地面積大，初次投資偏高，對于資金有限的單位或建筑來說吸引力較小。

三、商場太陽能空調(diào)應(yīng)用的成本收益分析

1.商場成本分析

商場作為一種人流量較大、對空調(diào)使用要求較高的公共場所，使用太陽能空調(diào)可以有效節(jié)省成本?？照{(diào)的使用成本主要分為兩個部分，其一是空調(diào)的安裝成本，以吸收式太陽能空調(diào)系統(tǒng)為例，商場特別是大型商場安裝太陽能空調(diào)系統(tǒng)主要需要安裝集熱器、加熱水泵、冷凝水泵、發(fā)生器水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)等，其中單位成本最高的是商場使用的太陽能平板集熱器，當(dāng)前市場價格在170美元/平方米，費(fèi)用較高，但是由于商場需要保持的溫度只需在24℃～26℃，可以節(jié)省成本;其二是后續(xù)支出的電費(fèi)等成本，與傳統(tǒng)的蒸汽壓縮式空調(diào)相比，太陽能空調(diào)的耗電量大大減少，只需在水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)等方面支出少量的電費(fèi)成本，而壓縮式空調(diào)的壓縮機(jī)耗電量十分巨大，根據(jù)田華麗(2008)的測算，使用蒸汽壓縮式空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行制冷，每年支出的電費(fèi)總額將是單效吸收式太陽能空調(diào)系統(tǒng)的4.95倍，是雙效吸收式太陽能空調(diào)系統(tǒng)的6.50倍，其巨大的成本差異顯而易見。除此之外，太陽能空調(diào)系統(tǒng)的平均使用壽命是傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的兩倍以上，這將大大減少商場設(shè)備更換和維修的成本支出。因此，從商場的角度來看，使用太陽能空調(diào)系統(tǒng)能夠帶來較高的經(jīng)濟(jì)效益。

2.社會效益分析

在太陽能空調(diào)利用的社會效益上，可以分為以下兩個方面:其一，商場作為大中型的公共建筑，其能源的消耗十分嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計，大型公共建筑的面積只占全國總建筑面積的1.25%，而能耗卻占了總建筑能耗的9.9%，單位能耗數(shù)量驚人，這與我國“建設(shè)資源節(jié)約型社會”相悖，這必將成為許多城市未來能源消耗的重點場所。而如上文提到的，使用太陽能空調(diào)系統(tǒng)能夠有效的降低能耗，節(jié)省大量的能源。其二，常規(guī)以電能為動力的制冷空調(diào)除了耗電量比較大之外，還會對周邊城市環(huán)境帶來不利的影響。如傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)把室內(nèi)的熱量吸收再排放到室外，會加劇城市的熱島效應(yīng);再如，大多數(shù)用電空調(diào)氟利昂作為制冷劑，這將會嚴(yán)重破壞大氣臭氧層。太陽能制冷空調(diào)系統(tǒng)與之相反，外面太陽能輻射越強(qiáng)、環(huán)境溫度越高則其系統(tǒng)可利用的能量就越重組，不但能夠調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，還能降低周圍環(huán)境溫度，有效地削弱城市的熱島效應(yīng);此外，由于其不使用會破壞臭氧層的氟利昂類物質(zhì)作為制冷劑，而是采用溴化鋰和水等清潔物質(zhì)，因此不會對自然環(huán)境產(chǎn)生破壞作用。

3.能源效益分析

我國當(dāng)前的能源利用結(jié)構(gòu)仍然以煤炭為主，石油和天然氣的儲量較低，很大程度上依賴進(jìn)口。這對我國的能源利用與經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來不利影響。再加上粗放型發(fā)展模式及以煤為主的能源結(jié)構(gòu)和低效能源利用方式，使目前我國煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)量均居世界首位，CO2排放居世界第二，產(chǎn)生的量SO2、氮氧化物，使81.6%的城市出現(xiàn)酸雨。另一方面，石油和天然氣的相對不足造成我國對外依賴性較強(qiáng)。而廣泛利用太陽能資源，可以優(yōu)化資源利用結(jié)構(gòu)，有效的緩解我國的資源問題。

四、結(jié)語

太陽能空調(diào)系統(tǒng)廣泛利用將會給商場、社會帶來廣泛的經(jīng)濟(jì)效益與成本的降低，因此，勢必將成為可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。廣東省江門市的一座綜合性大樓已經(jīng)安裝設(shè)置了100kW太陽能空調(diào)系統(tǒng)，不僅利用太陽能提供大樓每天所需的生活熱水，還在夏天以太陽能熱水制冷，供其中一層空調(diào)。相信隨著這些技術(shù)的推廣，太陽能空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用將更加廣泛，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)與社會效益。

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