“双碳”背景下光伏建筑一体化发展影响因素分析_孙瑞鸿.pdf

第 37 卷 第 2 期 2023 年 3 月湖南工业大学学报Journal of Hunan University of TechnologyVol.37 No.2 Mar.2023 doi:10.3969/j.issn.1673-9833.2023.02.010收稿日期：2022-06-20作者简介：孙瑞鸿（1997-），男，山东枣庄人，青岛理工大学硕士生，主要研究方向为工程项目管理，绿色建筑，E-mail：通信作者：周盛世（1964-），男，浙江浦江人，青岛理工大学副教授，硕士生导师，主要研究方向为物流与供应链，工程 项目管理，E-mail：“双碳”背景下光伏建筑一体化发展影响因素分析孙瑞鸿，周盛世，李龙（青岛理工大学 管理工程学院，山东 青岛 266520）摘要：光伏建筑一体化技术研究多从政策法规和技术层面讨论其应用前景与发展趋势，鲜有来自政策、管理、经济等多角度影响因素的多层次关联性研究。为了探索光伏建筑一体化发展的影响因素以及因素间的相互关系，结合专家讨论法和文献阅读，利用解释结构模型建立了层级结构图，并利用层次分析法计算各指标的权重，经过一致性检验得知：政策激励程度、规范标准的完善程度、法律法规的健全程度为影响光伏建筑一体化发展的深层因素；光伏技术的发展程度、行业融资风险、利益相关者利益分配模式等为中间层因素；建设单位开发积极性为表层因素，3 层因素相互关联，不同程度地影响着光伏建筑一体化发展。建议从完善相关法律与监管系统、建立科学高效的管理模式、提升消费者与开发者对该技术的接纳程度等方面着手，以促进该技术的发展。关键词：光伏建筑一体化（BIPV）；解释结构模型（ISM）；影响因素；层次分析法中图分类号：TU18；TU761.1+2文献标志码：A文章编号：1673-9833(2023)02-0065-07引文格式：孙瑞鸿，周盛世，李 龙.“双碳”背景下光伏建筑一体化发展影响因素分析 J.湖南工业大学学报，2023，37(2)：65-71.Analysis of the Influencing Factors on BIPV Development Under the“Dual-Carbon”BackgroundSUN Ruihong，ZHOU Shengshi，LI Long（School of Management Engineering，Qingdao University of Technology，Qingdao Shandong 266520，China）Abstract：The current research on photovoltaic building integrated technology is mainly focused on its application prospect and development trend from the perspective of policies,regulations and technology,while rarely on the multi-level correlation inquiry from governmental policy,management,economy and other influencing factors.In view of an inquiry into the influencing factors on BIPV development and the interrelationship between them,combined with the expert discussion method and literature reading,a hierarchical structure chart has thus been established by adopting the interpretive structure model,with the weight of each index calculated using the analytic hierarchy process.On the basis of a consistency test,it is learned that the degree of policy incentive,the degree of norms and standards,and the perfect degree of laws and regulations are the deep factors affecting the integrated development of photovoltaic buildings;the development degree of photovoltaic technology,the industry financing risk,and the stakeholder benefit distribution mode are the intermediate factors,while the development enthusiasm of the construction unit is the surface factor.The three layers of factors are interrelated,affecting the integrated development of photovoltaic buildings in varying degrees.It is suggested that the relevant legal and regulatory system should be improved,a scientific and efficient management 66湖南工业大学学报 2023 年0 引言光伏建筑一体化（building integrated photovol-taic，BIPV）是一种将光能融入建筑设计中的新型绿色建筑技术。作为光伏开发的一大模式，BIPV 具有高收益、靠近用户侧、灵活性强等优势，投资价值正被重新评估和探讨。光伏建筑一体化在节能减碳、提升建筑美学等方面有突出优势，且高度契合双碳目标，符合全球绿色发展趋势。20132017 年中国光伏建筑一体化行业市场前瞻与投资战略规划分析报告中显示，太阳能发电是现今科学技术的前沿阵地，各地政府均支持太阳能发电事业。吉林、广东等 14 个省市明确发布了光伏建筑一体化相关补贴政策，补贴力度为 0.30.4 元/（kWh），补助限额为（100300）万元。鉴于我国庞大的建筑市场和潜力巨大的光伏市场，光伏建筑一体化的发展前景广阔。对于光伏建筑一体化技术，学者们开展了不同角度的研究。一部分学者以政策法规和标准规范为切入点进行研究，如秦文军等1对我国光伏建筑一体化的应用形式、行业发展前景及国家相关的政策法规进行梳理后，指出系统规范的技术路线与良好的鼓励政策是推动该技术发展的重要因素；周文波2指出光伏建筑一体化是实现建筑碳中和目标的重要途径，拥有完善的政策法规、技术标准和认证制度可以为推广该技术提供源源不断的创新能力；彭寿3对国内光伏建筑一体化政策法规进行解读，认为目前相关法规只是倡导性、鼓励性的支持，在材料、设计、施工、建筑等诸多方面的标准与规范仍不健全，而全面具体的法规政策对光伏建筑一体化的发展至关重要。另一部分学者从技术层面做了研究，如吴高翔等4提出光伏产业同行间竞争激烈，光伏组件生产企业需要不断改进生产技术，减少组件质量问题，提高成品率，以促进光伏建筑一体化技术在我国的发展；海涛等5提出了将 BIM（building information modeling）技术与光伏建筑一体化相结合的理念，信息化技术的应用可以解决光伏建筑一体化建筑设计方案中信息交互困难及无法实现资源共享等问题。综上，学者们对于光伏建筑一体化发展的研究多为政策法规和技术对光伏建筑一体化发展的影响，鲜有来自政策、管理、经济等多角度影响因素的多层次关联性研究。基于此，本研究拟采用模型优化的方式，将 解 释 结 构 模 型（interpretative structural modeling method，ISM）与层次分析法相结合，从政策型、管理型、技术型、经济型和社会型 5 种类型中识别出18 个影响因素，并利用解释结构模型分析光伏建筑一体化发展影响因素之间的关系，结合层次分析法计算各指标权重，明确因素间的相互作用关系和各因素的重要性程度，以期提出适合光伏建筑一体化发展的相应对策与建议。1 光伏建筑一体化优势及必要性分析相较传统建筑模式，光伏建筑一体化在施工工艺、节能减排等方面具有突出优势（见表 1）。1）节省高能耗建筑材料。光伏建筑一体化较附着在建筑物上的太阳能光伏发电技术有很大差异，光伏建筑一体化是光伏方阵与建筑的集成，光伏组件不仅满足了光伏发电的功能要求又构成了建筑主体的一部分。其将光伏组件与幕墙、屋顶相结合，在节省建筑材料的基础上保证了建筑的基本功能应用，节省了砌块、混凝土等在生产过程中高能耗、高污染建筑材料的使用。2）实现建筑自身产能，减少能源损耗。传统建筑结构对于电能的需求依赖城市电网系统供电，远距离供电会产生大量电能损耗，降低供电效率。光伏建筑一体化技术利用建筑自身光伏组件将太阳能转化为电能，缩短了供电路径，有效减少了电网系统供电model should be established,and the willingness of consumers and developers should be enhanced for the acceptance of the proposed technology,so as to promote the development of this technology.Keywords：BIPV；ISM；influencing factor；analytic hierarchy process(AHP)表 1 光伏建筑一体化优势与必要性Table 1 Advantages and necessity of BIPV technology分类施工工艺节能减排区域供电优势节省高耗能建筑材料，降低成本较低碳排放产生电能，并网供电必要性有利于国家推行建筑行业改革，促进建筑行业的降本增效是一种节能减排新形式，充分利用可再生能源，对于国家双碳目标的实现有很大作用，且能提升供电效率我国区域能源危机频发，对于缓解区域供电压力提供重要支持67过程中的损耗，提升供电效率。3）缓解区域供电压力，增加经济效益。以“光伏小镇”项目为例，“光伏小镇”项目是一种利用光伏建筑群实现产能并网发电的新型清洁能源发电项目，其既能保证居住的基本需求，又能缓解区域供电压力，同时给居民带来一定经济收入。现今，“光伏小镇”已经成为国家开发区域经济的手段之一，也是缓解国家电网供电系统压力的方法之一。2 光伏建筑一体化发展影响因素识别通过阅读相关文献6-10，对目前光伏建筑一体化发展影响因素进行搜索，发现影响光伏建筑一体化发展的因素涉及诸多方面。结合文献检索结果与专家访谈建议，最终选取政策、管理、技术、经济、社会等 5 种类型一级指标及下辖的 18 个二级因素指标，具体见表 2。1）政策型指标。政策型指标一般为政府颁布的相关法律及标准，对新兴产业有规范和管制作用，产业的发展与其对社会的影响程度及相关支持政策息息相关。近年来，基于双碳背景出台的各种优惠政策，仅是倡导性、鼓励性的支持，但缺乏材料、设计、施工、建筑等诸多方面的标准与规范。2）管理型指标。企业在行业发展中扮演着实际管理者的角色，以盈利为目的采取管理手段。我国光伏建筑一体化推行时间较短，相关企业还没有形成系统的运营机制、合作模式、利益分配模式，建立完整有效的管理体系，是企业的工作重点。3）技术型指标。行业的进步离不开相关工艺技