太阳能在陕南农村的利用现状分析——以汉中市为例

西安建筑科技大学环境与市政工程学院 ■ 刘晓霏 杨媛

一 调查背景与方案

太阳能是一种取之不尽用之不竭的自然资源。我国幅员辽阔，有着十分丰富的太阳能资源。目前我国在太阳能的热利用和光伏利用上有了很大突破。陕西北部拥有大量煤矿和天然气，而在陕西南部这些能源相对匮乏，相比之下，太阳能对陕南地区显得更为重要。由于我国农村人口众多，社会和经济发展水平较为落后，其能源、环境问题表现得十分突出，调查陕南汉中农村地区的太阳能利用情况有重要意义。汉中市农村在光电应用方面涉及很少；在光热利用方面，由于太阳能制冷技术不成熟且造价过高，农村地区并未利用该技术，再者，汉中为非采暖区，因此在采暖方面也没有涉及利用。村民大都仅利用太阳能进行热水洗浴，因此我们主要对汉中市农村地区的太阳能热水器利用情况进行实地调查，希望为农村地区充分利用太阳能资源做出积极的贡献。

我国太阳能资源以年总辐照量作为分级指标，直接反应太阳能资源的可开发程度，将太阳能资源划分为四个等级：极丰富(A)、很丰富(B)、丰富(C)及一般(D)。汉中市所在地区属于丰富(C)等级。

本调查以陕南汉中市农村地区为调查对象，通过发放问卷、采访、电话采访等方式对村民进行抽样调查，共发放问卷700份，回收有效问卷638份，回收率为91%；经过筛查以及无效数据清理后，得到有效文件638份，有效率为100%。

二 调查结果分析

1 汉中市农村地区太阳能利用现状

本次调查共收回问卷638份，其中使用太阳能热水器问卷97份，约占样本总数的15%。汉中市共10个县，样本覆盖9个县城，其中城固、洋县、南郑、勉县、西乡县人口基数大(占汉中总人口60%)，且交通便利，样本覆盖较多，共计500份；而留坝、佛坪、宁强、略阳处于山区且人口基数小(占汉中总人口17%)，样本覆盖138份。

调查中发现，太阳能光电利用极少，仅在两个村出现，分别为太阳能路灯和灭蚊器(仅一户人家)。本调查进行简化，仅对太阳能热水器利用情况进行分析。

(1)当前村民主要以煤为热水能源

由于天然气并未通至汉中市，煤矿作为一种相对廉价的能源，成为村民的首选能源，使用率高达57%。汉中市的部分农村离山区较近，薪柴也是村民的一种能源选择，使用率达到17%。太阳能作为一种清洁能源，使用率为15%(图1)。汉中市的太阳辐射量一般，但在调查中未发现由于辐射量低而影响使用太阳能热水器的用户，这表明在汉中市以太阳能为能源，是可以满足日常生活热水需求的，太阳能利用值得推广。村民使用传统的热水工具——煤炉，主要是因为农村长久使用煤炉，村民认为其性能相对稳定，而且初始投资额低。

(2)农村安装太阳能热水器的用户数量逐年增加

在随机调查到的97户已购买太阳能热水器的村民中，有2户村民是在2006年购买，20户人家在2008年前购买，40户人家是在近两年购买的(图2)。村民每年购买太阳能热水器的数量呈明显增长趋势。经访谈，发现村民对太阳能热水器的信心逐年增加，村民也逐渐意识到太阳能热水器有明显优势，与煤炉相比使用更便捷、经济效益佳及环境污染少。

(3)村民对太阳能热水器的满意度很高

调查显示村民对太阳能的满意度高达84%（图3）。尽管汉中市太阳能辐射量不高，但考虑到地区特点，在汉中农村，村民对洗澡的次数和要求并不高，加之现在的太阳能热水器有电加热辅助功能，一般太阳能热水器都能满足村民的基本需求。在使用过程中，远比煤炉便捷，比电热水器安全，村民大都对其很满意。

(4)村民愿意购买热水器

尽管样本显示太阳能热水器的利用率不高，但经过调查发现村民并非不愿意购买，村民每日劳作，热水器能满足个人卫生的需求。经调查，未安装太阳能热水器的村民，有80%都有意愿安装(图4)，只是受到其他因素的限制(影响因素将在后面部分讨论)。而不愿意购买热水器的居民主要因为家里已安装有电热水器。

(5)村民总体环保意识有待提高

村民购买太阳能热水器大部分考虑个人卫生和节省开支。总体来说，环保意识较薄弱(图5)，环保意识不高是村民普遍存在的问题。在经济条件不宽裕的情况下，村民们更难以把环保行为融入到日常生活中。

综上分析，样本中太阳能热水器的利用率仅为15%，可一定程度上反映出汉中市农村地区的太阳能利用率较低，但是村民对太阳能热水器的满意度很高，而且购买数量也逐年增长。尽管汉中市的太阳能辐射量一般，但不影响村民利用太阳能热水器满足日常生活需求。可见太阳能热水器在农村发展很有前景。

2 影响太阳能热水器利用的因素

上述分析表明，汉中市农村地区的村民对利用太阳能有较强的意识，但是调查得到的太阳能热水器利用率仅为15%。针对这一问题，本调查进行进一步的分析。

(1)村民获取太阳能热水器信息不足

在信息获取方面，83%的村民通过亲朋好友介绍了解太阳能热水器(图6)。在访谈中发现，村民对厂家的上门推销以及广告并不信任，而村委会等一些政府部门的引导几乎为零。对太阳能热水器的相关信息获取不足，是影响村民购买太阳能热水器的一个因素。

(2)初始投资额过高是最大的限制因素

从图7可以看出，初始投资额是影响村民购买太阳能热水器最大的因素，经济条件仍是最大的限制因素。较多村民由于刚修好房子或是其他原因，家中并无积蓄，甚至负债，太阳能热水器的价格远超出他们的经济承受范围。

图8表示太阳能热水器的实际价格和村民根据自身经济水平的期望价格。太阳能热水器的平均价格(包括安装费)在3000～4000元之间；而村民收入较低，可接受的价格普遍较低，期望初始投资额在1000元左右的占多数，两者差距较大。

(3)村民家中需完善安装条件

除初始投资额外，适用条件的限制也是影响太阳能热水器利用的一个因素(图7)。在调查中发现，部分村民家中没有独立的卫生间，不方便使用热水器。较多农村未通自来水，若要使用太阳能热水器，则需安装水塔，增加成本。这些适用条件与当地的经济条件紧密相关。

由此可见，在农村地区，经济条件的限制是影响太阳能热水器利用的最主要因素，这也是样本中靠近市区的农村太阳能热水器利用率远高于山区农村的原因。村民对相关信息的了解不足也是一个不可忽视的因素。

3 汉中市农村地区太阳能利用的效益分析

本调查进行适当简化，仅比较太阳能热水器与传统热水工具煤炉的经济和环境效益。

(1)经济效益的计算

经济效益指标主要根据调查过程中用户所考虑的关键因素来确定。经调查，太阳能热水器的寿命为15年，煤炉的寿命为15年。

①初始投资额

据调查，修建一个寿命为15年的煤炉约需100元(包括人工费、材料费等)，农村使用的太阳能热水器的平均价格(包括安装费等)约3000元。

②年总成本费

燃料费：据调查，太阳能热水器经营成本主要为辅助加热的电费，煤炉经营成本主要是燃煤所需费用。村民用煤为600元/t，用电0.5元/kWh。则太阳能热水器的燃料费为20元，煤炉的燃料费为151元。

人工费：相比于太阳能热水器，使用煤炉烧水需要花费更多的时间和精力。假设使用太阳能热水器不需要人工费。设人工费3元/h，一户人家按五口计算，平均每周洗澡一次，使用煤炉烧水每周需花2.5h，则使用煤炉的居民每年相当于花费390元的人工费。

表1 汉中市太阳能热水器和煤炉经济效益数据汇总表

利用投资回收年限法来进行经济效益评价。投资回收的年限t计算公式为：

t=K/S

式中，K为初始投资费用；S为每年节能获得的净收益，元/a。

太阳能热水器的净收益可看为与煤炉相比每年节省的总成本费。经计算得t=5.8a。

一般经验指出，如果简单计算的回收年限小于设计使用年限(太阳能热水器的设计使用年限为15年)的一半，即可认为投资合理。所以从经济效益上来说，太阳能热水器属于合理投资。

(2)环境效益的分析

太阳能热水器的环境效益明显优于煤炉的环境效益。假设每年煤炉供应的热量与太阳辐射产生的热量相等，比较太阳能热水器与煤炉的环境效益。单纯使用太阳能热水器不会产生污染物，而阴雨天使用太阳能热水器的过程中可能会有少量辅助电加热；使用煤炉燃煤则会产生大量SO2、CO2、NOx和烟尘。

三 结论与建议

(1)样本调查在一定程度上反映出汉中市农村地区的太阳能利用率不高。调查样本中仅15%的用户使用太阳能热水器。靠近市区的南郑县利用最多，而留坝县等一些靠近山区的农村利用率较低。

(2)太阳能热水器在汉中农村地区有很大的发展前景。尽管样本显示太阳能热水器在农村里的利用率较低，但是村民对太阳能热水器的满意度很高，购买的数量也逐年增长，大部分村民希望能够购买，而且农村不受房顶面积的限制，也基本没有高楼影响采光，非常适宜利用太阳能。可见太阳能热水器在农村发展很有前景。

(3)村民获取太阳能信息的渠道单一，可加强太阳能热水器的宣传引导。从调查分析可见，绝大多数村民是通过亲戚朋友的介绍得知太阳能热水器信息，通过其他途径的村民相对较少，而且村民们对广告以及厂家推销的信任度不高。村民也希望政府可加大宣传力度，在村民挑选太阳能热水器的时候给予正确指导。

(4)初始投资额过高限制村民的使用，可根据当地情况选择低价的太阳能热水器。太阳能热水器的价格超过了村民的经济接受范围。价格高昂的太阳能热水器突出优点多是抗冻性能好。但是汉中市有秦岭巴山的保护，为非采暖区，冬季最低1月平均温度为2.4℃。可以研发抗冻性能一般的集热器，这样可以降低造价，村民就可以选择抗冻性能一般的太阳能热水器，以降低支出，减轻经济负担。

(5)完善太阳能热水器的安装条件。限制村民使用太阳能热水器的另一原因是大部分农村未通自来水，取水不便，因此政府应该先解决村民的用水问题。

(6)太阳能热水器属于合理投资。根据当地情况，与煤炉相比，太阳能热水器的环境效益毋庸置疑。在经济方面，太阳能热水器的投资回收年限为5.8年。现今能源价格一路上升，煤价也逐年上涨，这样太阳能热水器的投资回收年限还将缩短，其经济效益也将愈加明显。

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