太陽能在陜南農村的利用現狀分析——以漢中市為例

西安建筑科技大學環境與市政工程學院 ■ 劉曉霏 楊媛

一 調查背景與方案

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，太陽能對陜南地區顯得更為重要。由于我國農村人口眾多，社會和經濟發展水平較為落后，其能源、環境問題表現得十分突出，調查陜南漢中農村地區的太陽能利用情況有重要意義。漢中市農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，農村地區并未利用該技術，再者，漢中為非采暖區，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村地區的太陽能熱水器利用情況進行實地調查，希望為農村地區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)。漢中市所在地區屬于豐富(C)等級。

本調查以陜南漢中市農村地區為調查對象，通過發放問卷、采訪、電話采訪等方式對村民進行抽樣調查，共發放問卷700份，回收有效問卷638份，回收率為91%；經過篩查以及無效數據清理后，得到有效文件638份，有效率為100%。

二 調查結果分析

1 漢中市農村地區太陽能利用現狀

本次調查共收回問卷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、西鄉縣人口基數大(占漢中總人口60%)，且交通便利，樣本覆蓋較多，共計500份；而留壩、佛坪、寧強、略陽處于山區且人口基數小(占漢中總人口17%)，樣本覆蓋138份。

調查中發現，太陽能光電利用極少，僅在兩個村出現，分別為太陽能路燈和滅蚊器(僅一戶人家)。本調查進行簡化，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%。漢中市的部分農村離山區較近，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，但在調查中未發現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。村民使用傳統的熱水工具——煤爐，主要是因為農村長久使用煤爐，村民認為其性能相對穩定，而且初始投資額低。

(2)農村安裝太陽能熱水器的用戶數量逐年增加

在隨機調查到的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量呈明顯增長趨勢。經訪談，發現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勢，與煤爐相比使用更便捷、經濟效益佳及環境污染少。

(3)村民對太陽能熱水器的滿意度很高

調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，但考慮到地區特點，在漢中農村，村民對洗澡的次數和要求并不高，加之現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，但經過調查發現村民并非不愿意購買，村民每日勞作，熱水器能滿足個人衛生的需求。經調查，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生和節省開支。總體來說，環保意識較薄弱(圖5)，環保意識不高是村民普遍存在的問題。在經濟條件不寬裕的情況下，村民們更難以把環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村地區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。可見太陽能熱水器在農村發展很有前景。

2 影響太陽能熱水器利用的因素

上述分析表明，漢中市農村地區的村民對利用太陽能有較強的意識，但是調查得到的太陽能熱水器利用率僅為15%。針對這一問題，本調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)。在訪談中發現，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自身經濟水平的期望價格。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，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)。在調查中發現，部分村民家中沒有獨立的衛生間，不方便使用熱水器。較多農村未通自來水，若要使用太陽能熱水器，則需安裝水塔，增加成本。這些適用條件與當地的經濟條件緊密相關。

由此可見，在農村地區，經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的農村太陽能熱水器利用率遠高于山區農村的原因。村民對相關信息的了解不足也是一個不可忽視的因素。

3 漢中市農村地區太陽能利用的效益分析

本調查進行適當簡化，僅比較太陽能熱水器與傳統熱水工具煤爐的經濟和環境效益。

(1)經濟效益的計算

經濟效益指標主要根據調查過程中用戶所考慮的關鍵因素來確定。經調查，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

據調查，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：據調查，太陽能熱水器經營成本主要為輔助加熱的電費，煤爐經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濟效益數據匯總表

利用投資回收年限法來進行經濟效益評價。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省的總成本費。經計算得t=5.8a。

一般經驗指出，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。所以從經濟效益上來說，太陽能熱水器屬于合理投資。

(2)環境效益的分析

太陽能熱水器的環境效益明顯優于煤爐的環境效益。假設每年煤爐供應的熱量與太陽輻射產生的熱量相等，比較太陽能熱水器與煤爐的環境效益。單純使用太陽能熱水器不會產生污染物，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生大量SO2、CO2、NOx和煙塵。

三 結論與建議

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

(2)太陽能熱水器在漢中農村地區有很大的發展前景。盡管樣本顯示太陽能熱水器在農村里的利用率較低，但是村民對太陽能熱水器的滿意度很高，購買的數量也逐年增長，大部分村民希望能夠購買，而且農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。可見太陽能熱水器在農村發展很有前景。

(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。從調查分析可見，絕大多數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，可根據當地情況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濟接受范圍。價格高昂的太陽能熱水器突出優點多是抗凍性能好。但是漢中市有秦嶺巴山的保護，為非采暖區，冬季最低1月平均溫度為2.4℃。可以研發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。根據當地情況，與煤爐相比，太陽能熱水器的環境效益毋庸置疑。在經濟方面，太陽能熱水器的投資回收年限為5.8年。現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，其經濟效益也將愈加明顯。

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