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农村推广应用家用太阳能热水器对保护生态环境的作用
摘要：在农村实施太阳能热水器项目是为农民办实事的民心工程，不仅有利于改善生态环境，提高农民生活水平，而且也是进一步做好节能减排工作，建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。东川曾以天南铜都而闻名于世，铜矿采选历史可追溯到西汉时期，清朝乾隆年间盛极一时，由于历史上长期伐薪烧炭炼铜等原因，森林植被破坏严重，水土流失加剧，从而形成“生态恶劣――农民贫穷――生态恶化”的恶性循环，全区水土流失面积1273.53km2，占国土总面积的68.51%。农村能源十分匮乏，生态环境恶化成为制约东川农业和农村经济发展的瓶颈，因此大力推动农村太阳能热水器发展，着力解决农村生活用能，保护和改善生态环境，是推进社会主义新农村建设，全面建设小康社会的需要。
【昆明太标太阳能】
关键词：推广应用；家用太阳能热水器；东川；农村；保护生态环境
中图分类号：S214.2 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2013）-04-0035-2
1 自然概况
1.1 地理位置
东川区地处昆明市北部，东经102°48’～103°19’，北纬25°47’～26°33’，属金沙江一级支流小江干热河谷区，国土面积1858.79km2，海拔最高4344.1m，最低695m，呈典型的立体气候类型。全区人口27万人，其中农业人口21.1万人。境内地处滇东北高山山原峡谷区乌蒙山脉小江深大断裂带上，山势陡峻，河谷深切，褶皱裂隙发育的生态脆弱带。由于对自然资源不合理的开发利用，致使生态环境恶化，泥石流灾害频繁，水土流失严重，农业抵御自然灾害能力低弱，交通设施和人民生存受到威胁，生态平衡严重失调。
1.2 气候条件
东川气候属低纬度高原亚热带季风气候，年平均气温为19.9℃，全年无霜期345天左右，年平均日照为2259.1小时左右，太阳辐射总量为120～130kcal/m2，日照时数由北向南，由高山向河谷递增，全年平均日照百分率在42%～52%之间，光热资源极为丰富。
1.3 地质地貌
境内为深、中切割的高中山峡谷地貌，山地面积占97.3%，河谷盆地仅占2.7%，成层排列，以河谷盆地为中心，中山纵贯南北，高山对峙东西，小江从南向北贯穿全区。小江中游的深大断裂带，构造带内断层交错，褶皱发育，岩层古老而破碎，岩性软弱而易塌，为水土流失、滑坡、泥石流的形成提供了地质基础和物质条件。此外，新构造运动和地震活动强烈，给土壤侵蚀，地表松散物质的积累和输送过程提供了可乘之机，使各种生态环境灾害应运而生。由于特殊的地质构造，山坡陡峭，斜坡物质稳定性差，在水力、重力的作用下，易于形成水土流失，山地垂直自然带幅又受坡向、坡度、地下水、风化壳等的影响，经受不了外界的冲击（特别是森林植被的破坏），一旦某要素被破坏，系统无法自偿，环境就发生崩溃。由于自然带幅窄，通过大气环流、地表径流、人类活动等方式，使山体重力侵蚀明显，容易产生一带受破坏引发多带的连锁反应，爆发山地灾害。
2 生态环境现状
2.1 泥石流灾害严重
东川国土总面积1858.79km2，其中水土流失面积1273.53km2，占总面积的68.51%。水土侵蚀面主要分布于小江流域，由于水土侵蚀导致泥石流频频爆发，因分布广泛、类型齐全、活动频繁、规模巨大、危害严重，故而被科学工作者称为“泥石流天然博物馆”。
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2.2 植被破坏严重，生态功能退化
东川因丰富的矿产资源而闻名遐迩，但因长期开采，植被遭到了严重破坏，受脆弱的地质环境以及频繁的人类活动影响，崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害频发，生态功能衰退。
2.3 土地荒漠化现象严重
土地荒漠化主要表现为土壤退化，土地沙石化、石质化。东川因泥石流灾害、陡坡地水土流失严重等致使土地荒漠化造成土地的理化性质、生物化学特性恶化，土壤肥力下降，耕地生产力低下，生物量锐减，使人类赖以生存的土地资源、生物资源受到破坏，农民生活贫困，经济收入拮据，影响着本区社会经济的可持续发展。
2.4 矿山开采导致生态环境严重破坏
东川矿区面积占国土面积的51.19%，破碎的地质构造和多年的开采，造成地面塌陷、山体滑坡、地下水突涌、泥石流灾害等许多环境地质问题，致使矿区生态环境呈恶化趋势。
3 推广应用太阳能热水器对保护东川生态环境的作用
3.1 项目背景
在全球能源形势紧张、气候变暖严重威胁经济发展和人们健康生活的今天，世界各国都在寻求新的能源替代战略，以求得可持续发展和在日后的发展中获取优势地位。太阳能以其清洁、源源不断、安全等显著优势，成为关注重点。在太阳能产业的发展中，太阳能热水器的热利用转换技术无疑是最为成熟的，其产业化进程也较光伏电池、太阳能发电等产业领先一步。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》指出2020年可再生能源在我国能源消费中的比重将达到16%，太阳能是最丰富的可再生能源形式，是所有化石能源及多种可再生能源的源头。据测算，使用1m2太阳能热水器，相当于每年节约180kg标煤。因此，许多专家建议，我国应当大力倡导发展太阳能这样的可再生能源。我国太阳能热水器是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一，也是农业部开展生态家园富民计划中的一项重要内容。东川区地处金沙江干热河谷地带，全年无霜期达300天以上，境内日照时数达2259小时，光热资源极为丰富，太阳辐射总量为120～130kcal/m2，是我国太阳能二级利用区。多年实践证明，太阳能热水器节能效果在同等条件下高出其他县市的三分之一以上，是发展太阳能热水最理想的地区。
3.2 对保护生态环境所起的作用
3.2.1 节约农户开支，改善农民生活质量
3.2.1.1 节约用电资金 按全年平均，每台热水器可日产50℃热水180kg。扣除阴雨天并考虑管道泵的能耗，全年以50%计算，可日产50℃热水90kg。取进水温度为15℃，则每天吸收太阳能13.23MJ，折合成电能3.657kWh。考虑到电热转换效率为98%，则相当于3.732kWh。以本地电价0.483元/kWh计，日节约电费1.8元，则太阳能热水器每年比电热水器节省费用657元，按每台市场售价1800元，3年可全部收回投资。 3.2.1.2 节约原煤资金锅炉烧热2吨50℃热水，耗煤300kg，按比例折算，太阳能热水器每天相当于节煤13.5kg，按煤价每吨460元计算，太阳能热水器年节约燃料费2266元，按每台市场售价1800元，基本上当年即可收回投资。
3.2.1.3 节约燃气费用 以通常家用的液化石油气为例，每钢瓶13kg，热值约42MJ/kg，120元/瓶；考虑到液化石油气的燃烧效率及排气热损失，取热量转换效率为70%，则13.23MJ热量要燃烧0.45kg液化石油气才能获得，折合燃料费用4.15元，则太阳能热水器每年可节约燃气费1515元，按每台市场售价1800元，基本上当年可收回投资的84%。
推广应用太阳能热水器，充分利用可再生清洁能源，进行洗浴、炊事，不仅节约了煤、电、气等商品能源，为农户节约资金开支，增加了收入，让农民用上了“廉价”热水，而且还优化了卫生环境，提高了生活质量，成为新农村建设的一大“亮点”。
3.2.2 减少污染，保护生态环境 据测算，一台2m2的太阳能热水器，按使用15年计算，可以减少由于燃煤向大气排放的二氧化碳26t，一氧化碳136t，粉尘1120t，二氧化硫352t，氮氢化合物908吨，大大减少了使用其他常规能源对环境的污染，对节能降耗、改善空气质量与居住环境以及社会循环经济可持续发展起着不可估量的作用。
4 小结
在农村推广应用太阳能热水器，适应了当前社会的发展趋势，符合党中央提出的全面建设节约型社会，实施节能减排工作的要求，是加快建设社会主义新农村的有效手段。项目充分利用可再生清洁能源，进行洗浴、炊事，节约了煤、电、气等商品能源，为农户节约资金开支，增加了收入，同时保护了森林资源，减少水土流失，保护了生态环境，减少了污染，促进了节能减排，保障农民群众的身体健康，提高生活质量水平，综合效益明显。
参考文献
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[2] 王军，陈循谦.小江流域生态环境现状及其治理对策探讨[J].中国水土保持科学，2004：89-90.
[3] 张桂香，王士革.云南东川小江流域生态环境初探及保护对策[J].水土保持研究，2006：50-51.
作者简介：陈莉（1978-），女，本科学历，就职于云南省昆明市东川区农村能源环境保护监测站，从事农业环境保护、农村能源技术推广服务工作。
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