光伏發(fā)電技術在建筑供配電中的應用研究

【摘要】隨著經(jīng)濟與科技的發(fā)展，人們的生活越來越快。隨著工業(yè)革命的發(fā)展，我們使用的能源從一開始的煤炭到第二次工業(yè)革命的電能或者石油能源，我們的再一步一步的向前發(fā)展。為了節(jié)約地球的資源，近年來我們一直致力于研究可再生能源。太陽能是可再生能源的重要組成部分，而光伏發(fā)電是太陽能利用的主要方式。在面對這些新能源的開發(fā)上，還有許多問題急需我們研究與解決。鑒于此，本文是對光伏發(fā)電技術在建筑供配點電中的應用研究做的一個探析。

【關鍵詞】光伏發(fā)電；建筑供配電；應用；研究

引言：

近年來隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，人口的快速生長，已經(jīng)嚴重影響未來的發(fā)展。能源問題日益突出。幾年來能源的過度開發(fā)，不僅造成了能源的缺乏，還造成了環(huán)境的嚴重破壞。所以幾年來，世界各國為了健康可持續(xù)的發(fā)展，建議每個國家采用新型能源和可再生能源。我國在這方面也進行了一系列研究。我國重點開發(fā)的新型能源有太陽能、風能以及水能。本文重點研究的是太陽能中的光伏發(fā)電。在現(xiàn)行的能源消耗中，根據(jù)調(diào)查與統(tǒng)計顯示，耗能量最大的是建筑耗能，建筑是人們從事大量活動的地方，需要的能源最多，所以建筑供配電中的應用研究是非常重要的。所以我們對建筑的供配電中進行光伏發(fā)電是有利于緩解能源緊張的問題。

一、太陽能光伏發(fā)電在建筑上的應用現(xiàn)狀

在全球來看，美國是最早研究光伏發(fā)電的，最初的光伏發(fā)電的核心就是單晶硅太陽能電池。隨著科技的不斷發(fā)展，在上世紀九十年代光伏發(fā)電得到了一個巨大的發(fā)展，從而使光伏發(fā)電的使用越來越廣。我國的光伏發(fā)電研究過晚，主要是在改革開放之后，我國逐漸與世界連為一體了才開始的光伏發(fā)電研究。在1980年我國開始對這些光伏發(fā)電的開發(fā)予以重視，直到本世紀初我國啟動了“光明工程”，使光伏發(fā)電得到廣泛的開發(fā)。我國預計在2016年的光伏發(fā)電機的安裝達到世界第一。光伏發(fā)電技術不僅只在公用建筑上應用，今年來在民用建筑上也得到廣泛的推廣與應用。

二、光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分

1.太陽能光伏板，就是把太陽能轉換為電能的一種裝置，這是太陽能發(fā)電的重要組成部分。太陽能的采光就在于太陽能光伏板的設計。

2.太陽能電池。以高純的單晶硅棒為原料的太陽能電池，這種電池已經(jīng)得到廣泛的開發(fā)與研究，而且應用范圍也極大，在太空和地面已經(jīng)得到廣泛應用。

3.蓄電池，就是把太陽能準話的電能儲存起來的得一個容器。

4.控制器和逆變器，這些東西也是光伏發(fā)電的重要組成部分。地位十分重要，發(fā)電系統(tǒng)中的核心技術部分。

三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在建筑小區(qū)應用的供配電方式

1.獨立發(fā)電系統(tǒng)

獨立發(fā)電是最早開始應用的發(fā)電形式，由于開發(fā)的早，技術等不夠成熟，所以它是最簡單的供配電方式。這種供配電應用最多的就是路邊的街燈。它是通過太陽能光伏板，把太陽能轉換成電能，然后通過導線傳遞到蓄電池中，儲存起來，用于夜晚的照明。這種供配電的優(yōu)點就是能夠獨立完場發(fā)電與供電，不需要人為的控制，具有一定的環(huán)保性能與安全性。缺點就是用電的穩(wěn)定性比較小，而且維修和管理都非常的不方便。

2.市電并聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)

這種供配電的方式就是在獨立發(fā)電的基礎上對獨立發(fā)電的優(yōu)缺點進行取長補短，規(guī)避獨立發(fā)電的缺點。它能夠與交流市電供電連在一起。也就是說在太陽能的正常供電下，市電供電是不會影響太陽能的供電。這種供配電的優(yōu)點就是太陽能發(fā)電出現(xiàn)故障的時候能夠及時的應對，利用ATSE進行切換，把太陽能供電切換到交流市電供電，這樣就會增強供電的可靠性。并且能夠減少蓄電池的容量，節(jié)約投資。

3.市電并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)

通過前兩個供配電的形式我們可以知道市電并聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)可以解決太陽能光伏發(fā)電量不足或中斷時，由ATSE切換到市交流供電，但是在這期間有一定的時間差，這段時間會造成供電中斷為人們的生活帶來不便。所以，我們可以采用市電并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，這樣及解決獨立發(fā)電的不穩(wěn)定性，又能夠解決在進行供電切換的時候造成的供電中斷現(xiàn)象。保證人們的正常供電。

四、市電并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點

1.并網(wǎng)容易，簡單

交流并網(wǎng)需要兩股電流的電壓、頻率、相位類似或者一樣，這樣才能夠是及時的進行兩種供電形式的有效切換，保證供電不中斷，保證人民的生產(chǎn)生活正常進行。這個技術已經(jīng)得到廣泛的應用，而且技術已經(jīng)成熟。

2.投入主要設備簡單，經(jīng)濟

直流并網(wǎng)的投入非常簡單，主要是對大功率的可控硅整流設備。交流并網(wǎng)主要是對大功率可控硅變壓、變頻和逆轉器的投入。前者過程簡單、設備經(jīng)濟、技術相對容易成熟、可靠。

五、在建筑小區(qū)內(nèi)可以采取光伏發(fā)電與交流市電并網(wǎng)供電的系統(tǒng)。

近年來，由于能源緊張的問題越來越嚴重，而建筑用電又是非常大的，所以我們在供電系統(tǒng)方面可以采取這種并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，它能夠有效的利用光伏發(fā)電，而且能夠保證人們在生活的中的正常用電。

結語：

太陽能是可再生能源，分布廣大，而且儲量巨大，不會對環(huán)境造成影響。是我們進行節(jié)約資源的首選的能源。光伏發(fā)電已經(jīng)成為人類利用太陽能的主要方式之一，傳統(tǒng)的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)具有不穩(wěn)定性，所以我們采取了市電并網(wǎng)的供電系統(tǒng)。它能夠有效的進行供電，保證人民的正常生活。

參考文獻：

[1]杜姜濤，郭帥，田兆鵬，劉貞，隋世偉，肖璜，王凱平，金玉.光伏發(fā)電技術在建筑供配電中的應用研究[J].玻璃，2016，02：16-24.

[2]王健，曹磊.光伏發(fā)電技術在建筑工程中的應用[J].智能建筑電氣技術，2012，01：45-51.

[3]黃家室.建筑小區(qū)應用太陽能光伏發(fā)電供配電方式探討[J].建筑電氣，2009，02：22-25.

[4]唐莉蕓.光伏發(fā)電系統(tǒng)在綠色建筑中的應用及其節(jié)能研究[D].華南理工大學，2012.

[5]張拓.我國民用建筑光伏系統(tǒng)電氣設計的研究[D].吉林建筑大學，2014.

[6]趙敏榮，胡希杰.太陽能建筑實現(xiàn)“零能耗”的可行性探討——太陽能光伏發(fā)電技術在建筑上的應用[A].中國工程院.長三角清潔能源論壇論文專輯[C].中國工程院：，2005：5.

[7]張萍，郭偉.太陽能光伏發(fā)電與建筑一體化技術在節(jié)能建筑中的應用[A].吉林省土木建筑學會.吉林省土木建筑學會2011年學術年會論文集[C].吉林省土木建筑學會：，2011：5.

作者簡介：

潘波（身份證號碼：411521 198411047210），江蘇常州。