只2022年第22卷第11期科学技术与工程2022,22(11):04440-09Science Technology and Engineering引用格式：陈忠华，陈致远，王仁顺，等.光伏幕墙建筑能效评估与提升策略)，科学技术与工程，2022,22(11)：44404448.building [l Seience Technology and Engineering,2022,22(11):4440-4448.建筑科学光伏幕墙建筑能效评估与提升策略陈忠华，陈致远2，王仁顺，陈琳2，尹建兵2，王骏海2，江全元”(1.杭州市电力设计院有限公司.杭州310012：2.国网浙江省电力有限公司杭州供电公司.杭州310016：3.浙江大学电气工程学院，杭州310027)摘要当前，光伏发电等可再生能源利用以及节能诚排是实现中国碳排放目标的重要搭施，光伏建筑一体化技术具有提高采光质量和降候能耗等优势，在建筑节能领线具有良好的发展前景。基于能耗分析和经济性评价提出了光伏幕墙建筑能效评估模型，分别采用DSTC软件和PVsyst软件进行建筑能耗仿真和光伏幕墙发电量模椒。以杭州地区某办公建筑物为例，通过灰色关联分析对光伏幕墙发电量因素和建筑能耗影响因素进行评价，通过计算静态投资回收期和效益费用比分析当前光伏幕墙成本范围区间内项目经济可行性，并且从减排环境效益方面分析了光伏幕墙实现碳排放目标的价值。本文模型及建筑能效提升策略可为光伏幕墙在城市地区办公建筑中的应用提供理论参考。关键词光伏建筑一体化；节能：相关性分析：经济性评价中图法分类号TU18TM615:文献标志码AEnergy Efficiency Evaluation and Improvement Strategies ofPhotovoltaic Curtain Wall BuildingCHEN Zhong-hua',CHEN Zhi-yuan2,WANG Ren-shun',CHEN Lin2,YIN Jian-bing?,WANG Jun-hai2,JIANG Quan-yuan"(1.Hangzhou Eleetrie Power Design Institute Co.,Ltd.,Hangzhou 310012,China:2.Hangzhou Power Supply Company,State GridZhejiang Electric Power Co.,Ltd.,Hangzhou 310016,China:3.College of Electrical Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China)Abstract At present,the utilization of renewable energy such as photovoltaic power generation and energy conservation and emis-sion reduction are important measures to achieve China's carbon emission targets.Photovoltaic building integration technology has theadvantages of improving lighting quality and reducing energy consumption,and has a good development prospect in the field of buildingenergy conservation.Based on energy consumption analysis and economic evaluation,an energy efficiency evaluation model of photovol-taic curtain wall was established.DeST-C software and PVsyst software were used to simulate building energy consumption and photo-voltaic curtain wall power generation respectively.Taking an office building in Hangzhou as an example,the grey correlation analysiswas used to evaluate the power generation factors and building energy consumption influencing factors of photovoltaic curtain wall,andthe static payback period and benefit cost ratio were used to analyze the economic feasibility of the project in the current cost range ofphotovoltaic curtain wall,and the value of photovoltaic curtain wall to achieve carbon emission targets was analyzed from the environ-mental benefits of emission reduction.The proposed model and energy efficiency improvement strategies can provide theoretical references for the application of photovoltaic curtain wall in urban office buildings.Keywords building integrated photovoltaic;enengy conservation:correlation analysis;economic evaluation随着“碳达峰、碳中和”目标的提出，中国能等可再生能源的发展：2017年《中国建筑能耗研究源革命有了清晰明确的发展路线和目标，清洁、低报告》数据显示，建筑能源消费约占全国能源消费碳、安全、高效的能源转型目标将加快推动太阳能总量的20%日，预计到2050年，建筑部门节能减排收稿日期：20210641：修订日期：2021H140基金项目：国家自然科学基金51677164)：国网浙江省电力有限公司科技项目(HTK07)第一作者：陈忠华1985一)，男.汉族，吉林榆树人，硕士，高级工程师。研究方向：新能源发电技术与电力储能技术应用。Ei山：591787007(C)1994-2022 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net2022.22(11)陈忠华，等：光伏幕墙建筑能效评估与提升策略4441潜力将达到74%，可减少碳排放量约50%，因此建x(m)}:其中n表示参考序列维度：选取m个比较筑节能是实现中国碳排放目标的关键。光伏系统与建筑物结合具有节约土地、调峰填谷以及降低m)能耗等多重作用，在城市中具有良好的发展(2)对X和X进行无量纲处理。前景9。(3)计算灰色关联系数：()，公式为目前对于光伏建筑一体化(building integrated()photovoltaic,BIPV)技术的研究，国内外已有一些研minmin ()-x()+p min min()()究成果。文献]采用EnergyPlus软件对巴西地区建筑进行能耗模拟分析，证明了半透明光伏玻璃的(1)应用价值：文献)]研究了光伏玻璃发电性能与建筑能耗之间的关系，分析了不同地域下光伏玻璃建式(1)中：p为分辨系数，取值范围D,1]。筑节能差异：文献]对比了意大利地区钙钛矿光(4)计算参考序列和比较序列之间的灰色关联伏玻璃与普通玻璃的建筑能耗水平，分析了光伏玻度y,公式为璃在节能方面的优势。文献⑧]将太阳能板与通信(2)n楼建筑物相结合，提出了北京地区建筑光伏一体化(5)根据灰色关联度大小排序，分析各比较序的设计方案并进行经济性评价。文献)]研究了雨列对参考序列的影响。水花园与光伏系统协同设计方案，结果表明该项目此外，为对比不同类别建筑能耗和温度等因素具有良好的环境价值和经济效益。但目前光伏建之间的正、负相关性，可采用Pearson相关性系数评筑一体化的研究视角较为单一，缺乏对彭响建筑能估，公式为耗和光伏发电量的因素综合分析，并且对碳排放效益考虑较少，对光伏幕墙应用价值挖掘不够全面。基于能耗分析和经济性评价的建筑能效评价(3)方法，借助DstC软件进行杭州地区某办公建筑物分别加装普通玻璃和光伏幕墙能耗模拟，基于PVsyst软件对光伏幕墙发电量进行仿真计算，在此式(3)中：x和y分别为建筑能耗与各影响因素两两基础上对光伏幕墙建筑进行节能效果与经济性评比较时的平均值。相关性系数为1代表显著正相价，以杭州办公建筑仿真模型为例提出了建筑能效关，一1代表显著负相关四1.2经济性评价模型提升策略。1.2.1静态投资回收期1光伏幕墙建筑能效评估模型静态投资回收期(static payback period,SPP)是指不考虑时间成本时项目收回投资所需时间，广泛通过建立能耗分析模型和经济性评价模型，对应用于项目经济性评价回。对于光伏幕墙建筑项光伏幕墙建筑方案进行能效评估。目，假设项目投运后各年净收益均相同，则SPP的1.1能耗分析模型计算公式为能耗分析模型包括能耗影响因素分析和相关性分析两部分。SPP LCC(4)Apr1.1.1能耗影响因素分析式(4)中：LCC(life cycle cost)为在不考虑时间成本将不同时段、不同设备类型的能耗总量进行对情况下项目全寿命周期费用：Ar为项目每年净比，分析室内能耗受季节等因素影响的变化趋势：收益。对比不同倾角、朝向、环境温度下光伏幕墙发电量1.2.2效益费用比的变化情况，从而综合考虑建筑能耗彭响因素。效益费用比(benefit--cost ratio,BCR)是指项目1.1.2相关性分析全寿命周期效益与全寿命周期费用的比率，是项某一区域的能耗可能与多种因素有关，通过灰目经济性分析的辅助评价指标，其计算公式为色关联分析，可得到不同因素与能耗之间的关联程度：同理，可以得到不同因素与光伏幕墙发电之间(5)量的相关程度。灰色关联分析具体步骤如下购。式(5)中：RCC为不考虑资金的时间价值下，项目全(1)确定参考序列X。={x(1),(2),…,寿命周期效益：LCC为全寿命周期投入成本。当(C)1994-2022 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net