装配式混凝土构件生产阶段碳减排策略研究

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气候变化是世界各国所面临的全球性问题,温室气体的增加对人类的生存环境造成了一定的影响,中国由此提出了“碳达峰碳中和”的目标。装配式混凝土建筑作为建筑业的重要一部分,2021年中国装配式混凝土建筑的建材、构件生产阶段的能耗量占建筑全生命周期中能耗的51.3%,因此如何制定有效的装配式混凝土构件生产阶段碳减排策略对于中国“碳达峰碳中和”目标的实现显得极为重要。目前,装配式企业缺乏减排带来的经济效益激励,相应减排策略的制定尚不明晰,减排动力不足。因此,本文的研究目的为:(1)建立装配式混凝土构件生产阶段碳减排主体的不同合作决策模式,寻找最优减排策略;(2)基于利润最大化的经济效益视角,建立装配式混凝土构件生产阶段中建筑材料供应商、材料运输企业和装配式混凝土构件生产企业的碳减排量化模型,寻求对碳减排影响较大的因素并进行分析;(3)构建装配式混凝土构件生产阶段的减排策略框架,提高装配式混凝土构件生产阶段中企业的减排动力,并促进装配式建筑业可持续发展。针对以上情况,本文首先围绕我国装配式建筑的现今发展状况以及装配式混凝土构件生产阶段的碳减排现状,从市场、政策、经济、管理和技术等因素分析其内外部碳排放问题,确定影响装配式混凝土构件生产阶段参与碳减排的主体为建筑材料供应商、材料运输企业和装配式混凝土构件生产企业。然后,以利润最大化的经济效益为视角进行量化分析,建立了装配式混凝土构件生产阶段中企业的Stackelberg博弈模型,分析在分散决策、协调决策和三方共同合作决策下各企业的最优碳减排量以及最优利润,并对决策模型的结果进行对比分析得出碳交易价格与公众环保意识是影响碳排放的重要因素。其次,运用MATLAB进行了仿真模拟,分析装配式混凝土构件生产阶段中碳交易价格和公众环保意识对企业减排的影响,寻找最优的减排路径。最后,构建装配式混凝土构件生产阶段的减排策略框架,分别从政府和企业的角度提出促进碳减排的对策建议,分析归纳得出结论。研究结果表明:(1)合作决策既可以促进装配式混凝土构件生产阶段的碳减排,也可以间接提高企业的经济效益;(2)随着碳交易价格的上升,企业的碳减排量也会随之上升,其碳交易价格的最佳位置又取决于此时碳减排所带来的利润;随着公众环保意识的上升,不同决策下企业的碳减排量也会相应上升,呈正相关。公众环保意识的提高可以增加经济投入与社会效益的最大转化比,实现高效率;(3)从政府和企业的角度制定减排策略可以有效促进装配式混凝土构件生产阶段的碳减排。政府的减排政策为装配式混凝土构件生产阶段的减排提供市场基础;企业作为减排的具体实施者,更应注重企业减排带来的长期利益,制定减排战略目标与实施策略,提高参与碳减排企业的效益,增加企业的减排动力。本文有助于提升装配式建筑的减排动力、拓宽Stackelberg博弈理论在装配式建筑领域的应用、实现装配式建筑的节能减排和促进装配式建筑业的可持续发展。
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