摘要：本文以一個100平米的房間為研究對象，采用10～15年內逐日氣象數據對太陽能采暖系統進行模擬。根據模擬的結果，分析其初投資，壽命周期內的總能耗、總運行費用，綜合熱價等指標。然后將其與燃氣鍋爐、燃煤鍋爐，電鍋爐采暖進行比較，對比其初投資、運行費用，總能耗等指標。然后分析了不同的氣象條件、每日太陽能負責的采暖小時數、集熱器價格等因素對系統經濟性的影響。
　　關鍵詞：太陽能采暖 能耗 經濟性 綜合熱價
　　1、太陽能采暖簡介
　　采暖是我國的能耗大戶。自1991年起平均每年新建建筑10億m2，至1996年底，共有各類建筑約310億m2.每年城鎮建筑僅采暖一項需要的耗能占全國能耗總量的11.5％[1].化石能源的大量消耗，使我國的能源供應面臨巨大的挑戰，而且造成了嚴重的環境污染。因此研究使用清潔的可再生能源－太陽能進行采暖具有重要意義。
　　太陽能采暖可分為兩大類，一為主動式，另一為被動式。被動式就是根據當地氣象條件，依靠建筑物本身構造和材料的熱工性能，使房屋盡可能多地吸收和貯存熱量，以達到采暖的目的。主動式用集熱器、蓄熱器、管道、風機及泵等設備來收集、蓄存及輸配太陽能的系統，系統中的各部分均可控制而達到需要的室溫。
　　主動式太陽能采暖又可分為直接式和間接式。所謂直接式就是由太陽能集熱器加熱的熱水或空氣直接被用來供暖。所謂間接式就是集熱器加熱的熱水溫度通過熱泵提高后再供暖。采用由于集熱溫度高時，集熱器的效率很低，因此一般采用地板采暖或風機盤管。這兩種方式要求熱源的溫度比較低，50℃左右，集熱器具有較高的效率。
　　本文的研究對象為一個100平米的房間，假定其耗熱量指標為50W/m2，采暖室內設計溫度為20℃，溫度低于8℃即進行采暖，設置備用鍋爐。太陽能負責8小時的熱負荷。集熱器正南向放置，傾斜角等于當地緯度。該系統同時負責生活熱水供應，每日240L.
　　2、逐日模擬與綜合熱價法
　　2.1 逐日模擬方法
　　目前的太陽能利用系統的經濟分析一般以月平均值進行分析，由于需求與供給之間的不匹配，太陽能未必轉化為有用收益。比如，太陽能熱水供應中，夏天收集的熱量往往用不完，只能放掉。目前還缺乏令人信服的用于全年模擬的氣象數據模型，因此本文以1991-2000年的逐日氣象數據為基礎，對太陽能利用系統進行工況模擬，在此基礎上進行經濟分析[2].中國幅員遼闊，地區差異很大，本文只選擇幾個典型城市進行分析。
　　2.2 綜合能源價格方法
　　目前，評價太陽能利用系統的經濟性大多采用凈收益現值和投資回收年限兩種方法，這兩種方法均側重于對太陽能利用系統本身投資、收益狀況進行分析。而對太陽能利用系統進行經濟分析的目的是，確定針對使用者而言最為經濟合理的方案，即相對于獲得所需能量、資金投入量少的方案。為此，本文采用綜合能源價格法[3].
　　能源價格指的是購買一定種類能源的費用。它在一定意義上代表了或開采或生產這種能源并傳送至使用終端的資金消耗。對于供熱供冷的系統，在其有效使用期限內的資金投入主要用于：
　　1）初投資：安裝供熱供冷系統；
　　2）運行費用：在使用期間系統的運行和維護費用。綜合能源價格的含義是在有效使用年限內初投資和使用費用的累計綜合值與在此期間所提供能量總和的比值。它是一個將初投資考慮在內的全面反映經濟分析對象相對于提供單位能量所需費用的參數。
　　考慮到資金的報考特性，即不同時期支出貨幣的價值是不相等的，本文在經濟分析過程中，將綜合能源價格進行現值處理。即通過將不同時期投人的資金統一折現為初投資年現值的方法，使資金投入時間和數量各不相同的不同類型供熱（冷）的綜合能源價格，在同等價值條件下進行比較。
　　3、主動式太陽能直接采暖經濟性分析
　　模擬年限為10年。模擬時采用逐日的溫度和太陽輻射。