文 / 楊廷柱

一、概述

國(guó)家能源局根據(jù)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，制定了《太陽(yáng)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確提出了進(jìn)一步推動(dòng)太陽(yáng)能熱水應(yīng)用，以市場(chǎng)需求為動(dòng)力，以鄉(xiāng)村小城鎮(zhèn)建設(shè)，棚戶(hù)區(qū)改造等項(xiàng)目為依托，進(jìn)一步推動(dòng)太陽(yáng)能熱水的規(guī)?；瘧?yīng)用。在太陽(yáng)能資源適宜地區(qū)加大太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)推廣力度。在大中城市的公共建筑，特別是近數(shù)十年來(lái)城市新建擴(kuò)建18～40層住宅建筑，應(yīng)大力推動(dòng)太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)與建筑的統(tǒng)籌規(guī)劃和家庭住戶(hù)中推廣使用。

二、自然概況

連云港位于中國(guó)沿海中部，江蘇省東北部，連云港市地處北緯 33°59＇～35°07＇東經(jīng)118°24＇～119°48＇之間，海州地區(qū)地面標(biāo)高，一般為+3 米左右，瀕臨黃海，根據(jù)中國(guó)科學(xué)院自然資源綜合考察組，南京氣象臺(tái)，連云港市氣象臺(tái)提供的資料。連云港市太陽(yáng)能年輻射值為128．7千卡 /㎡，年日照時(shí)數(shù) 2501．54 時(shí) (系 1952 年至 1980 年 28年平均值 )年平均風(fēng)速 3．1m/see，(1951 年至 1981 年30 年平均值)；年平均氣溫相對(duì)濕度 70%（1951 年至1980 年 30 年平均值）；年平均氣溫 14℃（1951年至 1980 年 30 年平均值）；雨日 80 天左右；霧日15天左右。連云港市雖在江蘇北端，但年輻射值，日照時(shí)數(shù)，雨日、霧日等，從太陽(yáng)能利用的角度來(lái)講，幾乎為全省最佳。

三、工程實(shí)例分析及太陽(yáng)能熱水器主要參數(shù)

（一）工程實(shí)例簡(jiǎn)況

本工程位于連云港市海州區(qū)科苑路與青峰路交界處某小區(qū)，共 8 棟 27 層住宅，小區(qū)共安裝 1282套 100L 平板分體式陽(yáng)臺(tái)隔壁掛式太陽(yáng)能熱水器。以該小區(qū)為例，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益淺析。

（二）太陽(yáng)能熱水器主要參數(shù)

1．太陽(yáng)能熱水器外形尺寸：2350×800×80mm；輪廓采光面積：1．73 ㎡；集熱器傾斜角度： 60 度。

2．水箱容積：100L；日產(chǎn)水量：50℃熱水 100L。

四、經(jīng)濟(jì)效益分析

（一）每戶(hù)月節(jié)能量的計(jì)算

根據(jù)家用太陽(yáng)能熱水器的熱水利用方式，綜合太陽(yáng)能熱水器集熱面積及連云港市的氣象參數(shù)等條件，計(jì)算出的太陽(yáng)能熱水器的節(jié)能量，計(jì)算公式如下：

式中：△Qsave——太陽(yáng)能熱水器的節(jié)能量，

MJ Ac——直接熱水器的太·陽(yáng)能集熱器面積，㎡。

Jτ——太陽(yáng)能集熱器采光表面上的年總太陽(yáng)輻照量，MJ/m’。

ηcd——太陽(yáng)能集熱器的年平均集熱效率，(取50%)。

每戶(hù)月節(jié)能量計(jì)算統(tǒng)計(jì)表

ηc——管路和水箱的熱損失率，(取 0．2)。

（二）每戶(hù)（臺(tái)）節(jié)電量及節(jié)能費(fèi)用計(jì)算

式中：G——太陽(yáng)能熱水器的年節(jié)電量，KWH H——每千瓦時(shí)電的熱值，KJ——每千瓦時(shí)電的熱值為 3600KJ，連云港市民用電價(jià)取 0．52 元/度進(jìn)行計(jì)算。

每戶(hù)月節(jié)電量及節(jié)電費(fèi)用計(jì)算統(tǒng)計(jì)表

經(jīng)計(jì)算，每戶(hù)每臺(tái)全年節(jié)約用電1139度，節(jié)約電費(fèi) 592．43元。小區(qū)共1282戶(hù)，（臺(tái)）小區(qū)每年節(jié)約用電1460198 度，節(jié)約電費(fèi)759302．96 元。連云港市2019 年太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)銷(xiāo)量據(jù)初步統(tǒng)計(jì)約 98 萬(wàn)臺(tái)，即每年為國(guó)家節(jié)電11．16/億度，年節(jié)電費(fèi) 5．8億元，其經(jīng)濟(jì)效益極為顯著。

五、社會(huì)環(huán)境效益分析

太陽(yáng)能熱水器的社會(huì)效益體現(xiàn)在因節(jié)省常規(guī)能源而減少了污染物的排放，主要指標(biāo)為向大氣環(huán)境減少排放二氧化碳、二氧化硫和粉塵的數(shù)量。每節(jié)約 1 噸標(biāo)準(zhǔn)煤，可減排二氧化碳 2．6 噸，二氧化硫 0．024 噸，減少粉塵 0．2 噸。每噸標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為29308MJ，由此可計(jì)算出每戶(hù)月節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤量。

每月節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤量及減排量

經(jīng)計(jì)算，每戶(hù)全年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤 0．1399噸，減排二氧化碳 0．3638噸，減排 :二氧化硫 0．00336 噸，減少粉塵排放0．028噸。該小區(qū)1282戶(hù)每年共節(jié)約準(zhǔn)煤 179．35噸，減排二氧化碳 466．39噸，減排二氧化硫4．3噸，減少粉塵排放 35．9噸。由此推算連云港市2019年太陽(yáng)能熱水器，產(chǎn)銷(xiāo)量98萬(wàn)臺(tái)，即每年可為國(guó)家節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤137102噸，減排二氧化碳356524 噸，減排二氧化硫 3292．8噸，減少粉塵排放27440噸。

六、總結(jié)

綜上所述，在大中城市高層住宅中大力推廣使用太陽(yáng)能熱水器，不僅為國(guó)家節(jié)約大量一次能源，而且方便為居民提供日常洗浴熱水和家庭常用熱水。

太陽(yáng)能既是清潔能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無(wú)需運(yùn)輸，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。在高層建筑使用太陽(yáng)能熱水器，無(wú)論是在使用成本控制，還是節(jié)能減排，都具有非常明顯的效果。對(duì)促進(jìn)太陽(yáng)能在高層建筑的開(kāi)發(fā)與利用，改善大面積高層住宅小區(qū)能源結(jié)構(gòu)，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的綠色低碳可持續(xù)發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。