太陽能在陜南農(nóng)村的利用現(xiàn)狀分析——以漢中市為例

西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院 ■ 劉曉霏 楊媛

一 調(diào)查背景與方案

太陽能是一種取之不盡用之不竭的自然資源。我國幅員遼闊，有著十分豐富的太陽能資源。目前我國在太陽能的熱利用和光伏利用上有了很大突破。陜西北部擁有大量煤礦和天然氣，而在陜西南部這些能源相對匱乏，相比之下，太陽能對陜南地區(qū)顯得更為重要。由于我國農(nóng)村人口眾多，社會和經(jīng)濟發(fā)展水平較為落后，其能源、環(huán)境問題表現(xiàn)得十分突出，調(diào)查陜南漢中農(nóng)村地區(qū)的太陽能利用情況有重要意義。漢中市農(nóng)村在光電應用方面涉及很少；在光熱利用方面，由于太陽能制冷技術不成熟且造價過高，農(nóng)村地區(qū)并未利用該技術，再者，漢中為非采暖區(qū)，因此在采暖方面也沒有涉及利用。村民大都僅利用太陽能進行熱水洗浴，因此我們主要對漢中市農(nóng)村地區(qū)的太陽能熱水器利用情況進行實地調(diào)查，希望為農(nóng)村地區(qū)充分利用太陽能資源做出積極的貢獻。

我國太陽能資源以年總輻照量作為分級指標，直接反應太陽能資源的可開發(fā)程度，將太陽能資源劃分為四個等級：極豐富(A)、很豐富(B)、豐富(C)及一般(D)。漢中市所在地區(qū)屬于豐富(C)等級。

本調(diào)查以陜南漢中市農(nóng)村地區(qū)為調(diào)查對象，通過發(fā)放問卷、采訪、電話采訪等方式對村民進行抽樣調(diào)查，共發(fā)放問卷700份，回收有效問卷638份，回收率為91%；經(jīng)過篩查以及無效數(shù)據(jù)清理后，得到有效文件638份，有效率為100%。

二 調(diào)查結果分析

1 漢中市農(nóng)村地區(qū)太陽能利用現(xiàn)狀

本次調(diào)查共收回問卷638份，其中使用太陽能熱水器問卷97份，約占樣本總數(shù)的15%。漢中市共10個縣，樣本覆蓋9個縣城，其中城固、洋縣、南鄭、勉縣、西鄉(xiāng)縣人口基數(shù)大(占漢中總?cè)丝?0%)，且交通便利，樣本覆蓋較多，共計500份；而留壩、佛坪、寧強、略陽處于山區(qū)且人口基數(shù)小(占漢中總?cè)丝?7%)，樣本覆蓋138份。

調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，太陽能光電利用極少，僅在兩個村出現(xiàn)，分別為太陽能路燈和滅蚊器(僅一戶人家)。本調(diào)查進行簡化，僅對太陽能熱水器利用情況進行分析。

(1)當前村民主要以煤為熱水能源

由于天然氣并未通至漢中市，煤礦作為一種相對廉價的能源，成為村民的首選能源，使用率高達57%。漢中市的部分農(nóng)村離山區(qū)較近，薪柴也是村民的一種能源選擇，使用率達到17%。太陽能作為一種清潔能源，使用率為15%(圖1)。漢中市的太陽輻射量一般，但在調(diào)查中未發(fā)現(xiàn)由于輻射量低而影響使用太陽能熱水器的用戶，這表明在漢中市以太陽能為能源，是可以滿足日常生活熱水需求的，太陽能利用值得推廣。村民使用傳統(tǒng)的熱水工具——煤爐，主要是因為農(nóng)村長久使用煤爐，村民認為其性能相對穩(wěn)定，而且初始投資額低。

(2)農(nóng)村安裝太陽能熱水器的用戶數(shù)量逐年增加

在隨機調(diào)查到的97戶已購買太陽能熱水器的村民中，有2戶村民是在2006年購買，20戶人家在2008年前購買，40戶人家是在近兩年購買的(圖2)。村民每年購買太陽能熱水器的數(shù)量呈明顯增長趨勢。經(jīng)訪談，發(fā)現(xiàn)村民對太陽能熱水器的信心逐年增加，村民也逐漸意識到太陽能熱水器有明顯優(yōu)勢，與煤爐相比使用更便捷、經(jīng)濟效益佳及環(huán)境污染少。

(3)村民對太陽能熱水器的滿意度很高

調(diào)查顯示村民對太陽能的滿意度高達84%（圖3）。盡管漢中市太陽能輻射量不高，但考慮到地區(qū)特點，在漢中農(nóng)村，村民對洗澡的次數(shù)和要求并不高，加之現(xiàn)在的太陽能熱水器有電加熱輔助功能，一般太陽能熱水器都能滿足村民的基本需求。在使用過程中，遠比煤爐便捷，比電熱水器安全，村民大都對其很滿意。

(4)村民愿意購買熱水器

盡管樣本顯示太陽能熱水器的利用率不高，但經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)村民并非不愿意購買，村民每日勞作，熱水器能滿足個人衛(wèi)生的需求。經(jīng)調(diào)查，未安裝太陽能熱水器的村民，有80%都有意愿安裝(圖4)，只是受到其他因素的限制(影響因素將在后面部分討論)。而不愿意購買熱水器的居民主要因為家里已安裝有電熱水器。

(5)村民總體環(huán)保意識有待提高

村民購買太陽能熱水器大部分考慮個人衛(wèi)生和節(jié)省開支?？傮w來說，環(huán)保意識較薄弱(圖5)，環(huán)保意識不高是村民普遍存在的問題。在經(jīng)濟條件不寬裕的情況下，村民們更難以把環(huán)保行為融入到日常生活中。

綜上分析，樣本中太陽能熱水器的利用率僅為15%，可一定程度上反映出漢中市農(nóng)村地區(qū)的太陽能利用率較低，但是村民對太陽能熱水器的滿意度很高，而且購買數(shù)量也逐年增長。盡管漢中市的太陽能輻射量一般，但不影響村民利用太陽能熱水器滿足日常生活需求?？梢娞柲軣崴髟谵r(nóng)村發(fā)展很有前景。

2 影響太陽能熱水器利用的因素

上述分析表明，漢中市農(nóng)村地區(qū)的村民對利用太陽能有較強的意識，但是調(diào)查得到的太陽能熱水器利用率僅為15%。針對這一問題，本調(diào)查進行進一步的分析。

(1)村民獲取太陽能熱水器信息不足

在信息獲取方面，83%的村民通過親朋好友介紹了解太陽能熱水器(圖6)。在訪談中發(fā)現(xiàn)，村民對廠家的上門推銷以及廣告并不信任，而村委會等一些政府部門的引導幾乎為零。對太陽能熱水器的相關信息獲取不足，是影響村民購買太陽能熱水器的一個因素。

(2)初始投資額過高是最大的限制因素

從圖7可以看出，初始投資額是影響村民購買太陽能熱水器最大的因素，經(jīng)濟條件仍是最大的限制因素。較多村民由于剛修好房子或是其他原因，家中并無積蓄，甚至負債，太陽能熱水器的價格遠超出他們的經(jīng)濟承受范圍。

圖8表示太陽能熱水器的實際價格和村民根據(jù)自身經(jīng)濟水平的期望價格。太陽能熱水器的平均價格(包括安裝費)在3000～4000元之間；而村民收入較低，可接受的價格普遍較低，期望初始投資額在1000元左右的占多數(shù)，兩者差距較大。

(3)村民家中需完善安裝條件

除初始投資額外，適用條件的限制也是影響太陽能熱水器利用的一個因素(圖7)。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，部分村民家中沒有獨立的衛(wèi)生間，不方便使用熱水器。較多農(nóng)村未通自來水，若要使用太陽能熱水器，則需安裝水塔，增加成本。這些適用條件與當?shù)氐慕?jīng)濟條件緊密相關。

由此可見，在農(nóng)村地區(qū)，經(jīng)濟條件的限制是影響太陽能熱水器利用的最主要因素，這也是樣本中靠近市區(qū)的農(nóng)村太陽能熱水器利用率遠高于山區(qū)農(nóng)村的原因。村民對相關信息的了解不足也是一個不可忽視的因素。

3 漢中市農(nóng)村地區(qū)太陽能利用的效益分析

本調(diào)查進行適當簡化，僅比較太陽能熱水器與傳統(tǒng)熱水工具煤爐的經(jīng)濟和環(huán)境效益。

(1)經(jīng)濟效益的計算

經(jīng)濟效益指標主要根據(jù)調(diào)查過程中用戶所考慮的關鍵因素來確定。經(jīng)調(diào)查，太陽能熱水器的壽命為15年，煤爐的壽命為15年。

①初始投資額

據(jù)調(diào)查，修建一個壽命為15年的煤爐約需100元(包括人工費、材料費等)，農(nóng)村使用的太陽能熱水器的平均價格(包括安裝費等)約3000元。

②年總成本費

燃料費：據(jù)調(diào)查，太陽能熱水器經(jīng)營成本主要為輔助加熱的電費，煤爐經(jīng)營成本主要是燃煤所需費用。村民用煤為600元/t，用電0.5元/kWh。則太陽能熱水器的燃料費為20元，煤爐的燃料費為151元。

人工費：相比于太陽能熱水器，使用煤爐燒水需要花費更多的時間和精力。假設使用太陽能熱水器不需要人工費。設人工費3元/h，一戶人家按五口計算，平均每周洗澡一次，使用煤爐燒水每周需花2.5h，則使用煤爐的居民每年相當于花費390元的人工費。

表1 漢中市太陽能熱水器和煤爐經(jīng)濟效益數(shù)據(jù)匯總表

利用投資回收年限法來進行經(jīng)濟效益評價。投資回收的年限t計算公式為：

t=K/S

式中，K為初始投資費用；S為每年節(jié)能獲得的凈收益，元/a。

太陽能熱水器的凈收益可看為與煤爐相比每年節(jié)省的總成本費。經(jīng)計算得t=5.8a。

一般經(jīng)驗指出，如果簡單計算的回收年限小于設計使用年限(太陽能熱水器的設計使用年限為15年)的一半，即可認為投資合理。所以從經(jīng)濟效益上來說，太陽能熱水器屬于合理投資。

(2)環(huán)境效益的分析

太陽能熱水器的環(huán)境效益明顯優(yōu)于煤爐的環(huán)境效益。假設每年煤爐供應的熱量與太陽輻射產(chǎn)生的熱量相等，比較太陽能熱水器與煤爐的環(huán)境效益。單純使用太陽能熱水器不會產(chǎn)生污染物，而陰雨天使用太陽能熱水器的過程中可能會有少量輔助電加熱；使用煤爐燃煤則會產(chǎn)生大量SO2、CO2、NOx和煙塵。

三 結論與建議

(1)樣本調(diào)查在一定程度上反映出漢中市農(nóng)村地區(qū)的太陽能利用率不高。調(diào)查樣本中僅15%的用戶使用太陽能熱水器?？拷袇^(qū)的南鄭縣利用最多，而留壩縣等一些靠近山區(qū)的農(nóng)村利用率較低。

(2)太陽能熱水器在漢中農(nóng)村地區(qū)有很大的發(fā)展前景。盡管樣本顯示太陽能熱水器在農(nóng)村里的利用率較低，但是村民對太陽能熱水器的滿意度很高，購買的數(shù)量也逐年增長，大部分村民希望能夠購買，而且農(nóng)村不受房頂面積的限制，也基本沒有高樓影響采光，非常適宜利用太陽能?？梢娞柲軣崴髟谵r(nóng)村發(fā)展很有前景。

(3)村民獲取太陽能信息的渠道單一，可加強太陽能熱水器的宣傳引導。從調(diào)查分析可見，絕大多數(shù)村民是通過親戚朋友的介紹得知太陽能熱水器信息，通過其他途徑的村民相對較少，而且村民們對廣告以及廠家推銷的信任度不高。村民也希望政府可加大宣傳力度，在村民挑選太陽能熱水器的時候給予正確指導。

(4)初始投資額過高限制村民的使用，可根據(jù)當?shù)厍闆r選擇低價的太陽能熱水器。太陽能熱水器的價格超過了村民的經(jīng)濟接受范圍。價格高昂的太陽能熱水器突出優(yōu)點多是抗凍性能好。但是漢中市有秦嶺巴山的保護，為非采暖區(qū)，冬季最低1月平均溫度為2.4℃?？梢匝邪l(fā)抗凍性能一般的集熱器，這樣可以降低造價，村民就可以選擇抗凍性能一般的太陽能熱水器，以降低支出，減輕經(jīng)濟負擔。

(5)完善太陽能熱水器的安裝條件。限制村民使用太陽能熱水器的另一原因是大部分農(nóng)村未通自來水，取水不便，因此政府應該先解決村民的用水問題。

(6)太陽能熱水器屬于合理投資。根據(jù)當?shù)厍闆r，與煤爐相比，太陽能熱水器的環(huán)境效益毋庸置疑。在經(jīng)濟方面，太陽能熱水器的投資回收年限為5.8年?，F(xiàn)今能源價格一路上升，煤價也逐年上漲，這樣太陽能熱水器的投資回收年限還將縮短，其經(jīng)濟效益也將愈加明顯。

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