Page 115 - 《橡塑技术与装备》2025年2期

环保节能与安全
ENVPROTECTION AND ENERGY SAVING AND SAFETY

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每天的电费支出为 ： 2 139×0.75=1 604.25(元)。 计算 ) 需要电 59 892 kWh、天然气 63 280 m 、原煤
若太阳能集热系统每年按 280 天工作 ( 下同 )，则每 122 500 kg。
年可节约的电费支出为 ： 1 604.25×280=449 190(元)。 假设该地区选定当年电力排放因子为 8.843 tCO 2 /
目前，太阳能集热系统一次性投资一般为 16 万元 万 kWh(0.8 843 kgCO 2 /kWh, 电力排放因子随地域、
/10 t 左右 ( 根据配置及地域不同有一定的差别 )，则 年份、电网电的组成不同而有所变化 )，则上述太阳
投资回收期为 ： 能集热系统每年减少的 CO 2 排放量为 ：
160 000×5÷449 190≈1.78(年)≈22(月) 0.884 3×59 892÷1 000≈52.96(tCO 2 )
（3）太阳能集热系统与天然气加热的效益比较 天然气的 CO 2 排放因子为 56.1 kgCO 2 /GJ(0.000
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天然气热值 q a =36 006.5 kj/m ，热转化效率 η 为 0561 kgCO 2 /kJ)，按照天然气的热值 q a =36 006.5
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0.9 左右，产生相同热量所需天然气总量 Va 可按下式 kJ/m 折算，相当于天然气的 CO 2 排放因子为 2.02
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计算 ： kgCO 2 /m 。则上述太阳能系统每年减少的 CO 2 排放量
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V a =Q a /q aη =7 315 000÷(36 006.5×0.9)≈226(m ) 为：
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目前天然气全年均价约为 3.6 元 /m ( 按照采暖 2.02×63 280÷1 000≈127.83(tCO 2 )
季和非采暖季加权平均，不同地区有差别 ) , 则每天 按照产生相同热量的原煤折算减少 CO 2 排放量，
所需天然气费用为 ： 226×3.6=813.6( 元 ) ；每年可节 需 要 先 把 热值 为 5000 Kcal/kg 的 原 煤 折 算成 标准 煤
约的天然气费用为 ： 813.6×280=227 808(元)。 ( 热值为 7 000 Kcal/kg)，按照标准煤的 CO 2 排放因
投资回收期为 ： 子 2.6 tCO 2 /tce(吨 CO 2 / 吨标煤 ) 进行计算。则上述
160 000×5÷227 808≈3.51(年)≈43(月) 太阳能系统每年减少 CO 2 排放量为 ：
（4）太阳能集热系统与煤加热的效益分析比较 2.6×122 500×5 000÷7 000÷1 000=201.25(tCO 2 )
原煤的热值 H c =20 900 kj/kg(5 000 kcal/kg)，燃 上述同一套太阳能集热系统分别对应电、天然气、
煤锅炉热转换效率 η 一般为 0.8 左右。要产生相同的 原煤的 CO 2 的排放量有明显的差别，主要原因在于三
热量 Q c ，所需煤的用量 G c 可按下式计算 ： 种能源的来源及工作原理不同造成。但是总体而言，
G c =Q c /H C η=7 315 000÷(20 900×0.8)=437.5 (kg) 利用太阳能集热系统对减少 CO 2 排放量的作用比较明
目前，原煤平均价格约为 850 元 /t（随地域及季 显，为轮胎生产企业落实国家的 “ 双碳 ” 战略具有重
节不同有变化），则每天所需燃煤的费用为 ： 437.5÷ 要意义。
1 000×850=371.88(元)。
则每年可节约的燃煤费用为 ： 2 太阳能光伏板发电并网及其效益分析
371.88×280=104 126.4(元) 2.1 太阳能发电的类型及原理
投资回收期为 ： 太阳能发电有两种类型，一类是太阳能光发电，
160 000×5÷104 126.4≈7.68(年)≈93(月) 将太阳能直接转变成电能，包括光伏发电、光化学发
一般情况下，太阳能集热器的使用寿命在 15~20 电、光感应发电和光生物发电等四种形式 ；另一类是
年之间。从上述对比可以看出，使用太阳能比使用电、 太阳能热发电，先将太阳能转化为热能，再将热能转
天然气和煤加热的经济效益要明显。 化成电能，其转化方式包括将太阳热能直接转化成电
1.4.2 社会效益分析 能、将太阳热能通过热机带动发电机发电两种形式。
利用太阳能加热的社会效益主要体现在三点 ：一 目前，太阳能发电最常用的形式是分布式太阳能
是缓解了目前日益紧张的能源供需矛盾 ；二是对 “ 双 光伏发电，其技术比较成熟，推广也比较普遍 ；其原
碳 ” 战略起到有效的促进作用 ；三是与使用相同数量 理是利用半导体界面的光生伏特效应将光能转变为电
或当量的传统能源相比，减少二氧化碳 (CO 2 ) 排放量。 能 ；其关键元件是太阳能电池，经过串联封装后形成
其中，前两点不能量化，第三点则可以量化。 大面积的电池组件 ( 即光伏板 )，再配合功率控制器
仍以上述日产 50 t 热水的太阳能热水器为例，将 就形成光伏发电装置。由于光伏电池组件只能单层分
水温从 15 ℃加热到 50 ℃，每天需要电 2 139 kWh、 布在工作区域，故称之为分布式光伏发电。
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天然气 226 m 、原煤 437.5 kg，每年 ( 按照 280 天 光伏发电装置易于选择安装位置，可大规模集中

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