合同能源管理模式下储备粮库光伏节能改造研究

1、分类号：F424.6 密级：无单位代码：,10430学 号： 2017026104Shandong Jianzhu University硕士学位论文（专业学位）论文题目：合同能源管理模式下储备粮库光伏节能改造研究研究生姓名宋岫琛专业学位类别 _工程管理硕士专业领域工程管理专业方向 学习形式 _非全日制校内导师姓名徐友全校外导师姓名学院 _管理工程学院论文提交日期 _2020年8月2020年8月25日合同能源管理模式下储备粮库光伏节能改造研究计：学位论文115页表格46个盲审目申 徐友全 桑培东 2020年5月插图43幅评阅人:指导教师:学院院长:学位论文完成日期:原创性声明本人郑重声明：所提交

2、的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究取得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得山东建筑大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责 任。学位论文作者签名:日期 2020年8月25日学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解山东建筑大学有关保留、使用学位论文的规定，即：山东 建筑大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被 查阅和借阅。本人授权山东建筑大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以

3、采用影印、缩印或其它手段保存、汇编学位论文。保密论文在解密后遵守此声明。学位论文作者签名: 导 师 签 名:日期 2020年8月25日日期 2020年8月25日摘要当前我国经济发展进入新时代，承担着保障国家粮食安全重要任务的国家粮食储备 库也面临着转变发展方式、全面构建“绿色储粮、科技储粮”的现实目标任务要求，而 开展既有建筑设施节能改造是储备粮库实现能源高效利用、推进高质量发展的有效途径。 随着分布式发电和光伏建筑一体化等技术的成熟应用，以及国家一系列扶持政策的出台 实施，部分储备粮库利用“地处郊区遮挡少、屋面面积好利用等独特优势，探索开展 光伏节能改造。而合同能源管理以其专业化、由场化和高

4、效的节能减排运作机制，越来 越多的在储备粮库光伏节能改造项目中得到应用，但从实际效果来看，相关决策和运作 机制还有待进一步优化和完善。本论文以合同能源管理为切入点将分布式光伏发电与粮 座节能改造有效串联，通过系统地对分布式光伏发电、建筑节能改造和合同能源管理研 究，进一步构建和完善合同能源管理模式下节能改造项目效益评价体系，为未来各方此 类项目决策和运作提供依据。本论文首先通过文献研究法对国内外光伏节能改造和合同能源管理等方面的发展和 研究现状进行了研究和介绍，就相关技术发展趋势和合同能源管理模式进行了论述。再 运用定性分析法，对当前在储备粮库光伏节能改造中应用的合同能源管理模式进行了分 析，

5、提出了存在的问题，并建立效益分析模型。通过调查分析法和个案研究法对某粮库 项目能耗特点和未来用能量进行预测，对已建成运营光伏发电的光伏发电项目的建设投 资和运营情况进行分析，为项目五个模式下的效益评价提供数据支撑。最后运用比较分 析法分别针对五种模式建立了项目建设方案并对项目全寿命期各方收益进行比较，得出 了相关研究结论。本文创新之处主要为以下三个方面：本研究针对在粮库光伏发电项目中粮库方在项目决策中主导性不强、主动性不 够的情况，将当前主流合同能源管理模式与当前光伏发电政策和用电并网模式有效结合, 建立储备粮库光伏节能改造项目全寿命期效益评价模型，为用能单位的决策提供依据。通过建立多元线性回

6、归及灰色神经网络预测模型，对粮库未来用能进行了合理 预测。同时也为效益评价模型有效运用提供预测依据，使效益评价模型在针对非固定收 益模式的项目可以开展有效分析评价。通过对某储备粮库光伏节能改造项目实例的研究，建立五个假设模型方案并进 行经济效益计算，对合同能源管理不同模式适用性进行了比较分析，得出了“自发自用、 余电上网模式是当前政策框架下分布式光伏节能改造项目的最优选择；论证了国家政 策对此类项目的巨大影响和引导作用，就各方进一步优化合同能源管理模式在储备粮库 光伏节能改造的运行机制提出建议，为相关产业持续健康发展提供较为有价值的探索思 路。关键词：合同能源管理，储备粮库，分布式光伏发电，能

7、耗预测，经济效益分析ABSTRACTAt present, Chinas economic development has entered a new era, and the National Grain Reserve, which undertakes the important task of ensuring national food security, is also facing the realistic goal and task requirements of changing the development mode and comprehensively constr

8、ucting grain storage green and scientific Energy saving renovation of existing building facilities is an effective way to realize energy efficient utilization and promote high-quality development. With the mature application of distributed power generation and photovoltaic building integration techn

9、ology, as well as the introduction and implementation of a series of national support policies, some grain storage depots take advantage of the unique advantages of located in the suburbs, less shelter, good use of roof area”，to explore the photovoltaic energy-saving transformation. With its profess

10、ional, market-oriented and efficient energy-saving and emission reduction operation mechanism. Energy performance contracting is more and more applied in photovoltaic energy-saving transformation projects of grain depot. However, from the actual effect, the relevant decision-making and operation mec

11、hanism need to be further optimized and improved. This paper takes the energy performance contracting as the key point, and effectively connects the distributed photovoltaic power generation and energy-saving transformation of grain depot. Through the systematic research on distributed photovoltaic

12、power generation, building energy-saving transformation and energy performance contracting, the paper further constructs and improves the benefit evaluation system of energy-saving transformation projects under the mode of energy performance contracting, so as to provide the basis for decision-makin

13、g and operation of such projects in the future.Firstly, this paper studies and introduces the development and research status of photovoltaic energy-saving transformation and energy performance contracting at home and abroad through literature research method, and discusses the development trend of

14、relevant technologies and the mode of energy performance contracting. Then, the qualitative analysis method is used to analyze the current energy management mode of energy-saving contract in photovoltaic energy-saving transformation of grain depot, and the existing problems are put forward, and the

15、benefit analysis model is established. Through the investigation and analysis method and case study method, the energy consumption characteristics and future energy consumption of a grain depot project are predicted, and the construction investment and operation situation of the photovoltaic power g

16、eneration project that has been completed and operated are analyzed, providing data support fbr the benefit evaluation of the project under five modes. Finally, by using the comparative analysis method, this paper establishes the project construction scheme for five modes, compares the benefits of a

17、ll parties in the life cycle of the project, and draws relevant research conclusions. The innovation of this paper mainly includes the following three aspects:In this study, in view of the grain depot in the grain depot photovoltaic power generation project is not strong in the project decision-maki

18、ng, the current mainstream energy performance contracting is effectively combined with the current photovoltaic power generation policy and power grid connection mode, and the whole life cycle benefit evaluation model of photovoltaic energy-saving transformation project of grain depot is established

19、, which provides the basis fbr the decision-making of energy users.Through the establishment of multiple linear regression and grey neural network prediction model, the future energy consumption of grain depot was reasonably predicted. At the same time, it also provides the prediction basis for the

20、effective use of the benefit evaluation model, so that the benefit evaluation model can carry out effective analysis and evaluation fbr the projects with non fixed income mode.Based on the case study of a grain depot photovoltaic energy-saving transformation project, five hypothetical model schemes

21、are established and the economic benefits are calculated. The applicability of different modes of energy performance contracting is compared and analyzed. It is concluded that the mode of self use and surplus power on Grid” is the optimal choice of distributed photovoltaic energy-saving transformati

22、on project under the current policy framework, and the national policy on this is demonstrated This paper puts forward suggestions on further optimizing the operation mechanism of energy performance contracting in photovoltaic energy-saving transformation of grain depot, and provides valuable explor

23、ation ideas for sustainable and healthy development of related industries.Key words : Energy performance contracting, grain reserve depot, distributed photovoltaic power generation, Energy consumption forecast, economic benefit analysis目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 摘要IAB

24、STRACTIll第一章绪论1.1研究背景及意义11.2国内外发展和研究现状21.2.1国外光伏发电技术发展现状21.2.2国内外光伏建筑应用研究现状31.2.3国内外合同能源管理研究现状41.3主要研究内容和研究框架61.3.1论文主要内容61.3.2论文研究框架61.3.3论文研究方法7第二章相关理论概述2.1储备粮库节能改造82.1.1储备粮库能耗特点82.1.2储备粮库节能改造主要途径8分布式光伏发电技术92.2.1分布式能源技术92.2.2光伏发电技术在节能改造中的应用92.3光伏发电政策研究9现行光伏发电支持引导政策102.3.2当前政策下分布式光伏发电三种模式112.4合同能源管

25、理122.4.1合同能源管理的运作机制122.4.2合同能源管理实现流程122.4.3合同能源管理四种模式142.5本章小结14第三章合同能源管理在储备粮库光伏节能改造的应用研究 TOC o 1-5 h z 3.1储备粮库光伏节能改造可行性分析153.1.1储备粮库节能改造需求现状153.1.2储备粮库光伏节能改造技术可行性分析153.2储备粮库光伏节能改造引入合同能源管理研究153.2.1储备粮库光伏节能改造引入合同能源管理的可行性分析173.2.2储备粮库光伏节能改造合同能源管理模式研究193.3当前储备粮库光伏节能改造存在问题22 HYPERLINK l bookmark10 o Cur

26、rent Document 3.4合同能源管理模式下储备粮库光伏节能改造效益分析模型研究243.4.1全寿命周期评价模型243.4.2全寿命周期经济效益分析模型建立253.4.3模型分析303.5本章小结31第四章储备粮库能耗预测4.1储备粮库能耗分析324.1.1储备粮库基本情况324.1.2储备粮库能耗构成324.1.3储备粮库用能特点分析364.2储备粮库能耗预测方法研究384.2.1国内外既有预测方法研究384.2.2储备粮库能耗影响因素分析394.2.3预测模型选择404.3储备粮库能耗预测模型建立414.3.1多元线性回归分析模型建立414.3.2灰色神经网络预测模型建立434.4

27、基于相关模型的储备粮库能耗预测464.4.1数据获取464.4.2运用SPSS分析建立多元线性回归模型474.4.3运用灰色神经网络模型对各变量预测494.4.4数据校核534.4.5储备粮库能耗预测结果544.5储备粮库能耗特点对光伏节能改造影响的分析554.6本章小结56第五章储备粮库光伏节能改造项目实例研究5.1项目概述575.1.1项目基本情况575.1.2项目运作模式575.2项目建设研究585.2.1项目系统构成585.2.2项目建设投资分析63项 目发电量计算685.3.1项目所在地日照资源情况685.3.2光伏系统的效率分析695.3.3发电量计算705.4项目效益分析715.

28、4.1项目总投资及运营成本715.4.2项目经济效益分析735.5本章小结73第六章合同能源管理模式下各方案效益分析“发电全部自用模式766.1.1项目方案假设766.1.2节能效益分享型模式效益分析796.1.3节能量保证型效益模式分析82“自发自用、余电上网模式856.2.1项目方案假设856.2.2节能效益分享型模式效益分析866.2.3节能量保证型模式效益分析90“全额上网”模式956.3.1项目方案假设956.3.2经济效益分析956.4各方案效益比较分析976.5本章小结99第七章结论与展望7.1研究结论1017.2研究展望102 HYPERLINK l bookmark171 o

29、 Current Document 参考文献103 HYPERLINK l bookmark244 o Current Document 后记107第一章绪论1.1研究背景及意义习近平总书记指出，我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，正处在转变 发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期。随着我国经济发展进入新时代，协 同高效、集约智能、绿色环保、节能可持续的发展方式必将取代原有粗放低效、高污染 高能耗的发展方式。储备粮库作为关系国计民生的重要单元，一直发挥着保障军需民食、粮食安全和稳 定中场重要作用。随着我国经济和社会发展进入到新时代，储备粮库也面临着转变发展 方式、实现高质量发展的

30、任务要求。党的“十八大”以来，各级国家粮食储备库按照总 书记“中国人的饭碗要牢牢端在中国人手中”的指示要求，坚决扛起保障国家粮食安全、 确保农民种粮收入和稳定粮食由场的责任，不断提高粮食收储量、加大粮食贸易量、保 证粮食物流量，确保农民增收、市场稳定。同时强化上下游粮食链条延伸，不断提升粮 库信息化、智能化和自动化水平。然而随着业务量增加和粮库机械化水平的提高，粮库 建筑、设施能耗水平高，可再生能源利用率低下，不节能建筑和设施占比重大，缺乏节 能改造机制和意识等问题随之产生，严重制约了新时期下国家粮食储备库企业的高质量 发展。建筑节能与绿色建筑发展“十三五规划（以下简称“规划）指出：推进建 筑

31、节能和绿色建筑发展，是落实国家能源生产和消费革命战略的客观要求，是加快生态 文明建设、走新型城镇化道路的重要体现，对于建设节能低碳、绿色生态、集约高效的 建筑用能体系，推动住房城乡建设领域供给侧结构性改革，实现绿色发展具有重要的现 实意义和深远的战略意义1。规划同样对于粮食储备库来说具有很强的指导意义， 国有粮食储备企业在保证储备粮在存的好、调得动的前提下，进一步发展可再生能源与 建筑节能综合利用，提高能源利用效率，推动实现绿色储粮、科技储粮，助力推动实现 全社会节能减排目标任务，实现更高经济效益和社会效益，是当前面临的重要课题。按 照规划的思路，通过深挖储备粮库特点，结合性的开展既有粮库建筑

32、和设施节能改 造是实现这一目标的重要途径。选择合理的技术手段和经济高效的管理改造模式是粮库节能改造的关键。随着相关 技术发展和应用，分布式能源系统和光伏建筑应用等技术越来越多的被应用在了相关节 能改造项目中。分布式能源系统临近负荷中心，就近解决客户用能需求的能源系统，有 “就近发电、就近用电”的特点。光伏发电技术以其技术成熟性和既有建筑改造的便宜 性，可作为建筑节能改造重要发展方向，通过光伏建筑一体化BIPV (Building Integrated Photo-Voltaic)或者对光伏应用到既有建筑物上BAPV(Building Applied Photo-Voltaic), 将光伏电池板

33、安装或者集成到屋顶、外立面等建筑围护结构中使建筑物兼具现场发电的 功能，为建筑提供电力，将建筑从耗能方转变为供能方I。两项技术的结合即分布式光 伏发电技术为粮库节能改造提供了有效路径。近年来，在国家相关光伏发电支持政策的激励下，储备粮库利用其“地处郊区遮挡 少、屋面面积好利用”的特点优势，纷纷开展分布式光伏发电项目建设，但是就项目建 设运行情况来看，节能改造依然存在诸多问题和障碍：一是现有建筑节能改造技术要求 和前期投入高，用能单位节能收益不确定；二是用能单位缺乏专业知识以及由场信息和 政策信息的整合能力，对于节能改造技术认知和信息获取能力较差；三是缺乏节能收益 计算模型，对于储备粮库来说节能

34、收益预期不确定、不清晰，影响项目投资意愿和决策; 四是由于相关光伏节能机制应用不当，部分与能源公司合作项目中，社会资本为项目主 导方，因其资本的“逐利性导致光伏节能改造项目过分追求项目投资回报和获取财政 补贴收益，摒弃了节能改造切实提升可再生能源利用率和用能设备用能效率的节能减排 初衷，部分项目甚至成为获取财政补贴的平台和工具。为更好的解决以上问题，有赖于通过采取更有效的投资运营和节能服务机制激发各 方节能改造的积极性，有赖于详实而准确的节能效益分析模型促进节能改造中各方的合 理决策，有赖于多方共同推动以及更加完善的政策和由场运作机制的高效规范运行。而 合同能源管理(Energy Perfor

35、mance Contracting)是目前国际上广泛采用且已被证明具备 高效性和专业性的由场化节能改造投资建设和服务运作机制，得到了国家大力推广。近 年来部分储备粮库光伏节能改造项目逐渐应用这一模式，但具体运作中，存在合同能源 管理与光伏节能改造结合不够紧密，作用发挥不够有效等问题，使得实际光伏节能改造 效果大打折扣。本文通过相关理论研究和以某粮库实例的个案研究，在当前国家政策框 架和光伏发电并网模式下，建立基于合同能源管理模式的粮库光伏节能改造项目节能收 益分析模型，进一步构建和完善相关节能改造项目效益评价体系，为未来各方此类项目 决策提供依据，为推动储备粮库能源高效利用和节能减排具有重要现

36、实意义。1.2国内外发展和研究现状1.2.1国外光伏发电技术发展现状随着全球能耗增长加剧，太阳能作为重要可再生能源得到了广泛应用，将光伏电池 板集成或应用到建筑物(BIPV和BAPV)的模式得到了西方国家的大力推广和倡导，光 伏系统使建筑物从能源消耗者转变为能源生产者。1986年，瑞士工程ffiMarkus Real首次 提出了在屋面安装光伏屋面瓦的提议，在他的倡议下，333名苏黎世业主在屋顶上安装光 伏板，随后人们开始考虑将光伏板集成在建筑维护结构上同。20世纪末的美、日两国的 太阳能热水器市场占有率都已超过10%,欧盟大力推行太阳能房屋计划，其太阳能集热 装置与建筑巧妙融合，太阳能利用率逐

37、年提升。太阳能与建筑结合的分布式光伏发电 系统在已在德国、日本和美国占主流。1.2.2国内外光伏建筑应用研究现状国外光伏建筑应用发展研究现状西方国家对于光伏建筑应用的研究开展较早且较为全面，尤其是在光伏建筑一体化 的技术应用、商业模式、政策法规方面均较为深入的研究。Patrick Heinstein (2013)指 出由于成本和经济原因以及严峻复杂的外部环境使得光伏的应用推广困难重重，他指出 光伏建筑一体化成熟与推广最重要的还是取决于政策激励，同时更加成熟的光伏板技术 和更完善的设计施工安装工艺和更加契合项目本地化的研究和管理将是推动光伏建筑广 泛应用的重要手段，同时服务商采用如合同能源管理等

38、更加高效的模式是推动光伏建筑 应用商业化发展的重要途径 RafaelaAgathokleous (2019)也提出光伏建筑应用的最 大障碍中政府补贴、经济模式、公众接受程度以及技术的有效性，并针对设计、安装、 效率监控和等方面针对光伏建筑一体化提出了改进建议。Pooja Sharma (2019)通过对 挪威光伏建筑政策和光伏建筑一体化研究，指出了在当前分布式光伏建筑接入电网存在 限制的条件下，结合电费情况在建筑光伏应用中集成储能设备，做到能源利用效率最大 化从而降低投资回收期，取得最大投资收益策略。HameedAlrashidi (2020)和Syamimi Saadon (2020)则通过

39、结合英国等地天气气候情况，对光伏面板材料和安装提出了改进 建议，从而进一步提升能源转换效率5。M.Sorgato (2018)等通过评估了在六个巴西城 中的同一座建筑物上在技术上和经济上采用薄膜磷化镉(CdTe) BIPV系统的可行性，并 指出气候在建筑物的年净能耗以及BIPV系统产生的能量中起着至关重要的作用9。 N.Aste(2016)通过对意大利的第一个光伏建筑一体化项目进行了连续多年评估，并指出在 运行的13年中，该系统的性能并未显着下降，光伏建筑一体化系统可以在其使用寿命内 高效工作，从而确保度好的能源和经济表现。Hassan Gholami (2019)通过尽可能地 量化光伏建筑一

40、体化系统的社会和环境优势，并将参数导入经济分析，通过计算项目净 现值(NPV),在项目全生命周期进行成本分析(LCCA)中，并研究各项参数对项目 全寿命期经济收益的影响，通过建立模型分析，可以提前指导光伏建筑一体化应用决策 11。国内光伏建筑应用发展研究现状在国内，对于光伏建筑一体化技术方面研究相对十富。姜妍(2017)提出既有公共 建筑光伏一体化EPBIPV( Existing public Building Integrated Photo-Voltaic)的概念，即结合 既有建筑物屋面、外墙建筑结构特点，通过设计评估以安全、适用、高效、美观的原则， 在建筑上安装光伏发电材料组成的屋面、幕

41、墙等构件，使建筑物达到节能环保目的的同 时兼具保温和美观功效，实现更高的经济和环保效益。瞿明等(2019)通过在光伏组 件与建筑一体化的设计中对屋顶光伏组件的最佳倾角的选择进行分析，进一步提高能源 利用效率U3。在政策和经济方面，伍红民等(2019)按照样本选择、分析框架构建、政 策文本单维和多维量化分析，对我国既有建筑节能改造政策的基本特征进行了分析研究， 并提出适度降低管制型政策工具应用频率、重视激励型和社会型政策工具、搭建社会型 政策运行平台等建议U4。国内储备粮库光伏节能改造研究近年来针对粮库光伏节能发电项目的研究随着项目建设的增加而逐渐增加，多是结 合项目实例对粮库光伏节能相关技术和

42、实现的效益进行研究。例如祝诚宇(2006)通过 对上海耶桥粮库建设屋面光伏太阳能发电系统的研究，对项目全部建成达产后经济效益 和社会效益进行测算，并指出由于粮库用电的非连续性，通过余电上网可进一步提升经 济效益mi。张黑山(2017)通过对河北某国家粮食储备库4MW光伏发电项目环境条件、 发电量和设计方案进行研究，对当前粮库“自发自用、余电上网模式的光伏发电项目 各组成系统设计施工安装开展了全面系统的分析介绍问。袁芳芳(2018)通过对嘉兴某 粮库分布式光伏发电项目建成后的实际储粮效果进行测算，指出通过粮库屋面安装光伏 电池组件，不但获取一定租金收益、同时进一步降低了仓内温度，减少了空调降温能

43、耗， 降低了储粮成本I。赵宁睿(2019)等通过对无锡某国储库光伏发电项目研究，从环境、 经济和行业三方面效益对项目做出评价，并指出光伏节能改造在实现节能环保和减少粮 库外购用电费用的基础上，进一步提升了粮库屋面防水保温性能，减少了粮库屋面防水 维护支出典。1.2.3国内外合同能源管理研究现状国外合同能源管理发展和研究现状在合同能源管理研究上，国外对于合同能源管理发展策略、影响因素、项目应用等 方面都有较为深入的研究。其中发展策略方面，Jonathan G. Koomeya (2001)通过对合同能源管理融资政策评 估后认为，认为持续而有力的政策支持能够使节能改造成本有效降低。Peter Fu

44、nk (2018)分析了美国住房和城市发展部(HUD)通过财政激励方式，推动公共房屋管理 局(PHA)运用绩效合同能源管理(ESPC)开展设施节能改造和项目发电，并指出达成 有效和全面的能源审计协议是开展合同管理的重要一步2。在影响因素方面，P.Lee(2015)等通过对香港合同能源管理双方对绩效能源合同风险 关注点的研究，指出香港节能服务公司最为关注节能改造后用能单位可能出现的支付违 约、节能审计中用能单位用能的不确定性以及安装成本的增加，而用能单位则更注重项 日投资回收和收益情况。Maria Garbuzova-Schlifter (2016)通过系统地探讨了俄罗斯 工业、住房和社区服务、

45、公共三个领域执行的合同能源管理项目的共同风险因素和风险 成因，指出俄罗斯三大重点领域合同能源管理项目的风险性主要来自财务和监管方面的 风险原因，需要合同能源管理政策和企业决策者的特别关注。国内合同能源管理研究现状相较于国外，国内相关研究较晚。随着国家对相关产业的逐渐重视和合同能源管理 行业不断发展完善，国家有关政策陆续出台，国内相关研究逐步深入开展，主要集中在 经济和政策研究、运作模式及项目应用，其中不乏针对分布式光伏发电和建筑节能改造 方面的合同能源管理研究。针对经济和政策方面，邵汉桥等人(2014)通过针对民用和商业的分布式光伏发电 节能项目研究，建立了经济分析模型，对售电收入、年净收益、

46、内部收益率、静态投资 回收期四个经济指标进行了测算，通过比对呼和浩特、天津等六个城市的政策影响，运 用敏感性分析对审批流程、售电结算、补贴、屋顶资源、商业模式等方面的政策提出意 见和建议23。方玫琳(2019)针对我国目前大部分节能服务公司规模小、资金实力有限的 现状，提出国家有关政策制定和财税补贴应当多项中小企业倾斜，建议扩大合同能源管 理各模式的政策支持，更高效地推动合同能源管理机制的发展24。在运作模式方面，高欣(2018)等人通过引入用能单位预期的最小利润，利用合同 双方利润净现值，建立了节能服务公司利益最大化视角的合同参数决策模型，通过实际 求解分析，得出向节能服务公司提供低成本融资

47、是非常有必要的四。李怡飞(2019)通 过运用Strakelberg博弈分析模型对节能服务公司和用能单位的节能收益分配比例进行分 析研究，指出用能单位在提高投资比例时会提高节能效益分配比例，虽然会降低节能服 务公司投资资金压力，但无限制扩大用能单位节能分配收益会影响项目总收益26。阮红 权(2019)通过建立和自变量交互作用下的多元线性回归模型，进一步分析了年节能效 益的影响因素，指出在合同能源管理模式下通过有效融资可进一步降低节能服务公司资 金压力，有助于扩大节能项目建设规模可进一步提升项目节能效益和盈利能力。在项目应用方面，郑毅(2014)以粤电10MW光伏发电项目为例，通过对比合同能源

48、管理模式和直接售电两种模式，指出项目采用合同能源管理模式后，可有效减轻业主方 资金压力，通过税收等优惠政策进一步提高了项目双方的投资收益28。贺行洋等(2018) 以湖北工业大学一栋办公楼为研究对象。通过对墙面、屋面节能改造，通过运用净现值 分析，指出合同能源管理机制在公共建筑节能领域的应用具有巨大前景29。1.3主要研究内容和研究框架1.3.1论文主要内容本研究由七个章节组成，分别如下：第一章为绪论部分。主要介绍选题的背景以及研究的意义，对国内外研究进行了综 述，提出研究内容、研究框架和研究方法。第二章为相关理论概述。主要从建筑节能改造、光伏发电政策、合同能源管理三个 方面进行了理论综述。第

49、三章为合同能源管理模式下的光伏节能改造在储备粮库的应用研究。对合同能源 管理模式下的光伏发电改造在储备粮库应用的可行性进行研究，就当前主流应用的光伏 节能改造合同能源管理模式进行介绍，提出粮库光伏节能改造存在的问题，建立不同合 同能源管理模式下效益评价模型。第四章为储备粮库能耗预测。针对某国家储备粮库用能特点和能耗构成，运用多元 线性回归模型和灰色神经网络模型对粮库未来25年的能耗开展预测，为效益评价模型有 效应用提供数据支撑。第五章为分布式光伏发电实例研究，对项日系统构成、施工建设、项目投资成本和 节能收益等情况进行研究，为进一步研究基于合同能源管理模式下多种模式方案的比选 提供依据。第六章

50、为合同能源管理各方案节能效益比选，就当前国家补贴政策下，针对五种不 同的合同能源管理模式的方案进行经济和社会效益比选。第七章结论与展望。总结了本文的研究成果，对未来研究提出展望。1.3.2论文研究框架1.3.3论文研究方法文献研究法。利用网络数据库，广泛查阅有关既有建筑节能改造、分布式电源与 合同能源管理、管理预测方法等各类书籍、期刊、报告、等文献资料。通过对合同能源管 理、建筑节能改造等含义、特点及分类、国内外发展现状学习研究，为后续研究打下基础。定性分析法。通过对现行合同能源管理存在的问题进行总结分析，提出基于现行 补贴政策下的不同合同能源管理模式的效益分析模型。个案研究法。通过对储备粮库

51、光伏发电项目实例研究，对项目资金投入、运营成 本、发电量、节能量等相关数据进行分析，为不同方案比选效益研究提供支撑。比较分析法。就光伏节能改造项目不同合同能源管理模式下的方案进行比选，通 过建立效益分析模型，进行投入产出分析，比选更优秀方案。第二章相关理论概述本章通过对储备粮库节能改造、分布式光伏发电技术应用及相关政策以及合同能源 管理相关理论进行概述。2.1储备粮库节能改造储备粮库的节能改造是指在储备粮库投入使用后，通过改进节能设计、采取一定的节 能技术措施，因地制宜的应用节能型的建材、产品和设施，降低储备粮库生产和生活能 耗、提高能源利用效率，或达到能源自给自足甚至成为能源提供者的系列工程

52、。储备粮库 节能改造是一项系统工程，改造实施前需要了解能耗特性和能耗情况，明确改造目标和 改造途径，最终确定实施手段。2.1.1储备粮库能耗特点从能耗角度讲，储备粮库是生产作业和办公生活的综合能耗单位。其生产业务包括 粮食仓储和物流，综合性粮食储备企业还包含生产加工单元。一般储备粮库能耗设包括 仓储设施如仓房相关通风、环流熏蒸、粮情检测、准低温空调等系统；物流设施如计量 设备、固定或移动式的输送机械设施、提升设施、卸粮出粮设施和出清设施等；粮食加 工设备如面粉、稻谷、植物油等成品的系列生产设备。除此以外还包括以及近年来广泛 配备的智能监控设施、库区整体照明和消防设施等。另一方面，一个完备的储备

53、粮库除包含职工办公场所以外，由于储备粮库的特殊需 要职工日夜坚守，所以还包含生活配套设施。因此可以说储备粮库的能耗特征集合了工 业和民用建筑能耗的双重特性。2.1.2储备粮库节能改造主要途径当前储备粮库节能的主要途径主要有三种：一是通过开发利用可再生能源降低传统 能源需求，二是通过使用节能建材提高仓房和建筑物保温隔热能力，三是提升能耗系统 的效率，从而降低终端能源使用量DO。当前储备粮库节能主要的方案和技术有：(1)仓房节能保温技术，如屋面隔热保温 技术和高效密闭门窗技术，通过提升外部围护结构的保温性能，提高粮食准低温存储条 件，降低风机和空调使用频率；(2)储备粮库作业设施节能技术，如智能通

54、风和调温技 术、供配电设备节能技术、设备电机变频控制技术等。(3)分布式可再生能源利用技术, 如分布式光伏太阳能发电技术、光伏建筑一体化技术等。(4)综合节能利用技术，通过 综合储备粮库能源管理，以及生产作业和生活办公设能耗设备负荷和用能需求动态变化 而采用动态跟踪、寻优控制，采用最合理最经济的改造设计方案，综合设备节能、电网 供电和分布式光伏发电等进行合理的能源分配管理，进一步优化用能模式，采取高效用 能管理。本研究主要针对第三种技术中的分布式光伏发电技术在储备粮库的应用展开研 究。2.2分布式光伏发电技术2.2.1分布式能源技术清洁和可再生能源的可持续利用是储备粮库节能改造的一个重要发展方

55、向。当前新 型可再生能源利用呈现出容量小、分散式的特征，且多建在电力负荷附近，因此将此类 可再生能源的有效利用成为重要方向。有学者一般把不直接连入高压电源，发电规模小 于1万kW的使用微型燃气轮机发电技术、燃料电池发电技术、风能发电技术、太阳能发电 技术等，供应临近用户，并可以进行能量控制和需求侧管理的能源综合利用系统称为分 布式电源系统。一般分布式电源直接建设在用能单位厂区或建筑内，产生电能可以自 发自用或就近接入厂区微电网内，实现了 “就近发电、就近用电，能够极大限度的降 低了电能长距离输送的电能损耗，在实现能源的综合利用的基础上，进一步实现较好的 经济效益和社会效益。2.2.2光伏发电技

56、术在节能改造中的应用当前太阳能光伏发电技术应用越来越受到社会重视，随着相关技术发展，单晶硅（如 图2.1所示）和多晶硅（如图2.2所示）及光伏发电薄膜等电池材料体积小、重量轻，电能 转化效率不断提升，形成的光伏组件结构简单，施工难度低，便于以后的维护和检修， 被广泛应用于既有建筑节能改造和分布式光伏发电项目。随着相应技术发展应用，系统 构成不断简单化、系统化、模块化，项目建设速度不断加快、相关组件可替代水平不断 提高、项目建设和运行更加环保、安全。目前分布式光伏发电技术在既有建筑施工设计 结合更加紧密,在建筑应用上由传统BAPV模式发展出了BIPV模式。太阳能光伏技建筑应用一般称为BAPVo

57、一般在建筑建成使用后，设计安装在建筑 物表面设计安装光伏发电系统，由此达到发电并支持建筑物用能效用。BAPV设计安装 施工更多是考虑发电系统设计安装后的适用效果，简化施工环节，提升整体工程质量， 尽可能规避构件、线路间连接问题，达到了最佳的作业效果32。同时，由于光伏系统大 部分为二次设计，因此在满足发电功能的同时，建筑美观程度并不高。但从投资角度来 说BAPV系统目前是推广推动既有光伏太阳能节能改造的首选方式。图2.1单晶硅太阳能电池图2.2多晶硅太阳能电池光伏建筑一体化（BIPV） 一般为将光伏电池组件作为建筑物构建应用到建筑物屋面、 外墙、窗户等维护结构中，成为建筑物一体化的外部维护构件

58、材料的设计施工方法I。 与BAPV不同，BAPV多是将光伏系统附加到已完工的建筑外壳上，BIPV则是一个完整 的建筑组件：发电模块在既是光伏建筑的功能单元，同时也是建筑围护结构的组成部分, 由于光伏材料取代了传统的建筑材料，进一步为整个建筑提供美学价值，同时兼具防水 保温等功能。因此光伏建筑一体化无论从经济价值还是从外观设计美学都重新定义了节 能或绿色建筑以及既有建筑节能改造。2.3光伏发电政策研究2.3.1现行光伏发电支持引导政策近年来，我国为支持光伏产业等可再生能源技术发展和清洁能源的应用，出台了一 系列鼓励和支持太阳能光伏发电产业特别是分布式光伏产业发展的政策措施。例如2009 年3月财

59、政部制定并印发的太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法（财建 2009） 129号）明确中央财政从可再生能源专项资金中安排部分资金，优先支持太阳能 光伏组件应与建筑物实现构件化、一体化项目和并网式太阳能光电建筑应用项目，2009 年补助标准原则上定为20元/WpW2011年7月，国家发改委印发了关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知， 通知中规定，2011年7月1日以前核准建设、2011年12月31日建成投产、尚未核定价格的 光伏发电项目，上网电价统一核定为每千瓦时1.15元/千瓦时，7月1日及以后核准或2011 年12月31日之后建成投产的太阳能光伏发电项目，标杆电价为1元/千瓦时VI

60、。2013年9 月，国家发展改革委关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知将全国分 为三类太阳能资源区，相应制定光伏电站标杆上网电价，光伏电站标杆上网电价高于当 地燃煤机组标杆上网电价（含脱硫等环保电价）的部分，通过可再生能源发展基金予以 补贴，政策的覆盖面也包含分布式光伏发电项目，特别是对“自发自用、余电上网模 式的分布式光伏发电试行按照全电量补贴的政策，电价补贴标准为每千瓦时0.42元（含 税）PR。同时自2016年起，为有效引导项目建设和投资，国家发改委每年对光伏发电标 杆上网电价每年调整一次，2011年以来国家相关政策补贴价格如表2. 1所示。表2.1 2011-2019光伏发电