發(fā)布時(shí)間:2018/8/13 9:08:53 來(lái)源:本站
太陽(yáng)能路燈由太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能控制器、蓄電池組、光源、燈桿及燈具外殼幾部分組成。太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)工作原理:白天,在光照條件下,太陽(yáng)能電池組件產(chǎn)生一定的電動(dòng)勢(shì),通過(guò)組件的串并聯(lián)形成太陽(yáng)能電池方陣,使得方陣電壓達(dá)到系統(tǒng)輸入電壓的要求。再通過(guò)充放電控制器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電,將由光能轉(zhuǎn)換而來(lái)的電能貯存起來(lái)。蓄電池充電到一定程度時(shí),控制器內(nèi)的自保系統(tǒng)動(dòng)作,切斷充電電源。晚間,太陽(yáng)能電池板充當(dāng)了光電控制器,啟動(dòng)控制器,蓄電池給照明燈供電,點(diǎn)燃照明燈。當(dāng)蓄電池所儲(chǔ)存的電能放完時(shí),控制器要控制蓄電池不被過(guò)放電,保護(hù)蓄電池。凌晨,太陽(yáng)能電池板又充當(dāng)了光電控制器,啟動(dòng)控制器,切斷照明燈電源,重新開(kāi)始進(jìn)行轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能為電能的工作[3~5]。
山東省擁有豐富的太陽(yáng)能資源,全年日照時(shí)數(shù)為2200~3000h,輻射總量為120~140大卡/cm2 (相當(dāng)于 170~200kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量)。該循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范村位于即墨市郊區(qū),是即墨市政府重點(diǎn)投資建設(shè)的新農(nóng)村示范村。該村于2009年安裝太陽(yáng)能路燈40盞,總投資約35萬(wàn),該段路長(zhǎng)1000m,寬6m,采用兩側(cè)對(duì)稱排列,每隔50m設(shè)置一盞太陽(yáng)能路燈。該村使用的太陽(yáng)能路燈由北京三豐遠(yuǎn)科技有限公司設(shè)計(jì),其(單根)設(shè)備參數(shù)及報(bào)價(jià)見(jiàn)表1,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及問(wèn)卷調(diào)查的反饋,該村的太陽(yáng)能路燈在運(yùn)行的1年內(nèi),照明光源穩(wěn)定,亮度合適,沒(méi)有出現(xiàn)燈具損壞的現(xiàn)象,基本達(dá)到設(shè)計(jì)使用要求。
表1 太陽(yáng)能路燈(單根)的設(shè)備參數(shù)及報(bào)價(jià)
根據(jù)相關(guān)的可再生能源評(píng)價(jià)原理,結(jié)合太陽(yáng)能路燈的性能特點(diǎn),充分考慮各方面的相關(guān)因素,采用太陽(yáng)能路燈與普通電力路燈相對(duì)比的方法,運(yùn)用動(dòng)態(tài)的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法,以費(fèi)用現(xiàn)值、效益—費(fèi)用比,太陽(yáng)能路燈動(dòng)態(tài)投資回收期為評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)新農(nóng)村建設(shè)中安裝太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可行性予以分析。太陽(yáng)能電池可用15~20年,蓄電池可用5~7年,太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的成本費(fèi)用包括太陽(yáng)能電池組件,LED路燈,智能控制器等(附表)。據(jù)調(diào)查,該地區(qū)普通路燈的造價(jià)為2500元/套,還包括相應(yīng)的配套費(fèi)用及每年的電費(fèi)和維護(hù)費(fèi)用。太陽(yáng)能路燈與普通路燈技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)對(duì)比如下。
1)燈具價(jià)格。太陽(yáng)能燈具:26.72萬(wàn)元;普通燈具:10萬(wàn)元。
2)基礎(chǔ)及安裝費(fèi)用。太陽(yáng)能燈具:2萬(wàn)元;普通燈具:燈桿基礎(chǔ)費(fèi)用為7200元,人工費(fèi)用2萬(wàn)元,輔助及機(jī)械使用費(fèi)用1.5萬(wàn),施工費(fèi)用1.6萬(wàn)元。
3)燈具主要配套設(shè)施。太陽(yáng)能燈具:無(wú);普通燈具:開(kāi)關(guān)、定時(shí)器、保險(xiǎn)箱、機(jī)箱、電力增容、架設(shè)電力變壓器共計(jì)5萬(wàn)元,地埋各種電纜線共計(jì)3萬(wàn)元。
4)一次性投入。太陽(yáng)能燈具:28.72萬(wàn)元;普通燈具:28.82萬(wàn)元。
5)維護(hù)費(fèi)用。太陽(yáng)能燈具:太陽(yáng)能蓄電池需5年更換一次,費(fèi)用為6.32萬(wàn)元,其它太陽(yáng)能池組件在其使用期限內(nèi)無(wú)需更換;普通燈具:按每5年更換4次燈光源費(fèi)用為1.12萬(wàn)元,5年內(nèi)控制系統(tǒng)的部件更換及專門(mén)的管理送電人員費(fèi)用共計(jì)10萬(wàn)元,該地區(qū)電費(fèi)為0.65元/kw·h,一年的電費(fèi)為3.8萬(wàn)元。
太陽(yáng)能路燈的初始投資為34萬(wàn)元,每5年更換一次蓄電池的費(fèi)用為7萬(wàn)元;普通路燈的初始投資為39.92萬(wàn)元,每年的電費(fèi)為3.27萬(wàn)元,每5年燈光源的更換及人員管理費(fèi)用為11.12萬(wàn)元;兩類路燈的照明時(shí)間為10h/d,運(yùn)行周期按20年計(jì)算,同時(shí)考慮資金的社會(huì)年利率,計(jì)算出兩類路燈系統(tǒng)在運(yùn)行周期內(nèi)的費(fèi)用現(xiàn)值,其表達(dá)式如下:
式中:A—普通路燈每年支出的電費(fèi);F—兩類路燈系統(tǒng)每5年支出的費(fèi)用;i—資金的社會(huì)年利率,i=5%;n—兩類系統(tǒng)的運(yùn)行周期。
經(jīng)計(jì)算可得,太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的費(fèi)用現(xiàn)值P1 =42.97萬(wàn)元,普通路燈系統(tǒng)的費(fèi)用現(xiàn)值為P2= 104.57萬(wàn)元,顯然P1≺P2,選擇太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)可減少近一半的投資現(xiàn)值。
由于太陽(yáng)能資源屬于自然資源,而非商品資源,因此不能直接確定其商品價(jià)值,只能選擇用其他商品能源的價(jià)值來(lái)替代它。按照當(dāng)?shù)嘏c太陽(yáng)能路燈等照明的電力使用成本來(lái)計(jì)算太陽(yáng)能的年收益,從而再進(jìn)行效益-費(fèi)用比的計(jì)算。
效益-費(fèi)用比是指一個(gè)項(xiàng)目在整個(gè)計(jì)算周期內(nèi)年收益(bi)的現(xiàn)值之和(B)與年費(fèi)用(ci)的現(xiàn)值之和(C)之比,表達(dá)式如下。
當(dāng)B/C≻1,即效益大于費(fèi)用,項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)方案上是可行的;當(dāng)B/C≺1,即效益小于費(fèi)用,項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)方案上不可行。太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)節(jié)約的電費(fèi)現(xiàn)值,由公式:
其中A=3.8萬(wàn)元,即收益為B=47.36萬(wàn)元,耗費(fèi)的成本及維護(hù)費(fèi)用C=42.97萬(wàn)元
效益-費(fèi)用比:B/C=47.36/42.97=1.1,B/C≻1說(shuō)明用太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)代替普通路燈系統(tǒng)的方案是可行的,太陽(yáng)能系統(tǒng)不但可以在運(yùn)行周期內(nèi)收回成本,還能獲得收益4.39萬(wàn)元。
考慮資金的時(shí)間因素,依據(jù)動(dòng)態(tài)投資回收期的原理,計(jì)算太陽(yáng)能路燈的動(dòng)態(tài)投資回收期。
式中:i-資金的社會(huì)年利率,i=5%;B-太陽(yáng)能路燈的收益,B=47.36萬(wàn)元;C-太陽(yáng)能路燈的成本及維護(hù)費(fèi)用,C=42.97萬(wàn)元。
由上述公式可得,太陽(yáng)能路燈的動(dòng)態(tài)投資回收期為13.5年。
綜合上述,太陽(yáng)能路燈具備經(jīng)濟(jì)可行性,與普通路燈相比較太陽(yáng)能初始投資小,每隔5年才需維護(hù)一次,維護(hù)費(fèi)用低;普通路燈系統(tǒng)在日常的使用過(guò)程中要耗費(fèi)大量的電力,而太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)依靠自然資源無(wú)需外在電力輔助,每年可節(jié)省電費(fèi)3.8萬(wàn)元,其性能穩(wěn)定,不會(huì)發(fā)生觸電事故,安全性能高,太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的初始投資和維護(hù)費(fèi)用可以在太陽(yáng)能路燈工作的壽命期內(nèi)收回。由此說(shuō)明,太陽(yáng)能路燈在經(jīng)濟(jì)上是可行的。
人類為了改善和恢復(fù)環(huán)境的功能或防止環(huán)境惡化,采取各種措施減少環(huán)境破壞和污染起的經(jīng)濟(jì)損失,給人類帶來(lái)了效益,這個(gè)效益稱為環(huán)境保護(hù)措施的效益。這是環(huán)境費(fèi)用效益分析的主要對(duì)象,它包括環(huán)境改善帶來(lái)的效益和直接經(jīng)濟(jì)效益。環(huán)境保護(hù)的直接經(jīng)濟(jì)效益主要是物料流失的減少,資源、能源利用率的提高,廢物綜合利用,廢物資源化等的效益。環(huán)境改善帶來(lái)的效益是環(huán)境污染或破壞造成經(jīng)濟(jì)損失的減少[7]。大自然中太陽(yáng)能能源是太陽(yáng)能路燈的能量來(lái)源,其能量來(lái)源的利用沒(méi)有任何限制而且不需要投入費(fèi)用就可直接獲取,并且該能源綠色環(huán)保,在使用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生任何污染,對(duì)于環(huán)境的改善有百利而無(wú)一害,因此使用太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)對(duì)于環(huán)境直接產(chǎn)生正效益,幾乎無(wú)負(fù)效益。然而相對(duì)于普通電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō),其能源的主要來(lái)源是電力,電力的來(lái)源是火電廠煤的燃燒使用,煤作為地球上不可再生資源,其來(lái)源有限,開(kāi)采難度大,在能源的來(lái)源上就需要投入一大筆費(fèi)用。其次在使用煤炭發(fā)電的過(guò)程中,還會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生各類污染其中包括大氣的污染,廢水廢渣的排放,這些污染直接對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)效益。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),一度電可消耗煤360g,按1t煤可產(chǎn)生3.5t的二氧化碳計(jì)算,按照能源替換計(jì)算可得該村的太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)在其工作壽命期內(nèi)可減少排放二氧化碳4t。
太陽(yáng)能作為低碳能源,取之不盡,用之不竭,安裝太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)既減少了對(duì)環(huán)境的污染,又提高了可再生能源的利用價(jià)值,同時(shí)太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)還美化了農(nóng)村的環(huán)境,提高了農(nóng)村居住環(huán)境的舒適度,符合國(guó)家對(duì)于新農(nóng)村環(huán)境建設(shè)提方面出的要求。此外,該循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范村位于即墨市重點(diǎn)投資自然旅游區(qū),太陽(yáng)能路燈的安裝對(duì)于該旅游區(qū)的環(huán)境保護(hù)具有重大意義。
太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)遵循生態(tài)學(xué)原理,利用可再生能源的特征低投入、高利用、低排放,合理利用自然資源和環(huán)境容量。社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)著手從生態(tài)資源和經(jīng)濟(jì)效益結(jié)合的角度出發(fā),節(jié)約常規(guī)能源的消耗及減少環(huán)境污染,太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)充分利用農(nóng)村的可再生資源進(jìn)行農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),“節(jié)流”與“開(kāi)源”并舉,是解決農(nóng)村部分能耗的有效途徑,具有很強(qiáng)的推廣性。中央十六屆五中全會(huì)提出建設(shè)新農(nóng)村戰(zhàn)略,要求按照“生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主”的要求,堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā),尊重農(nóng)民意愿,扎實(shí)穩(wěn)步推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè),也就是說(shuō)要我們運(yùn)用各種理論,去探索社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中的關(guān)鍵問(wèn)題,提出符合中國(guó)特色社會(huì)主義的新農(nóng)村建設(shè)模式。該循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范村安裝太陽(yáng)能路燈系統(tǒng),依據(jù)尊重傳統(tǒng),環(huán)境友好,就地取材,造價(jià)低廉,能源綜合利用的原則,比起以往的普通路燈,為農(nóng)民提供了舒適,方便的生活環(huán)境,引導(dǎo)了農(nóng)村新能源的利用,極大促進(jìn)了社會(huì)主義新農(nóng)村的建設(shè)。
據(jù)相關(guān)考察資料按照我國(guó)接受太陽(yáng)能輻射量的大小,全國(guó)大致可分為五類地區(qū),其中山東地區(qū)屬于第三類,由此可見(jiàn)山東地區(qū)的太陽(yáng)能資源是相對(duì)豐富的,該村的太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)充分利用當(dāng)?shù)氐倪@一低碳可再生能源,既減少了資金的投入,又取得了很好的環(huán)境效益和社會(huì)效益。通過(guò)與普通電力系統(tǒng)的路燈相比較,太陽(yáng)能路燈在經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)方面都具備很大的優(yōu)勢(shì),有很大的發(fā)展?jié)摿,能形成一定?guī)模的市場(chǎng)。采用費(fèi)用現(xiàn)值、效益—費(fèi)用比、動(dòng)態(tài)投資回收期作為資金投入的評(píng)價(jià)指標(biāo),充分考慮的資金的時(shí)間價(jià)值,使得評(píng)價(jià)結(jié)果更為科學(xué)和客觀。目前我國(guó)正在推行新農(nóng)村建設(shè),各地應(yīng)因地制宜,大力開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能資源,積極建設(shè)節(jié)約型社會(huì),達(dá)到經(jīng)濟(jì)和節(jié)能的雙贏。
|
||