建筑電氣節(jié)能中光伏新能源的應(yīng)用研究

段 成 鍇

(太原市建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030024)

1 光伏新能源技術(shù)及工作原理

能源對(duì)于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展具有十分重要的作用，是推動(dòng)社會(huì)向前發(fā)展主要?jiǎng)恿ΑＤ壳?，世界各?guó)對(duì)于能源的需求以及消耗量都在日益增加，尤其是各國(guó)對(duì)于煤炭、天然氣以及石油需求量比較大，生產(chǎn)以及生活嚴(yán)重依賴于以上能源。但是，此類能源的使用會(huì)造成大量的環(huán)境問題。一般建筑雖然不直接使用上述石化能源，但建筑消耗的大量電能在現(xiàn)階段仍是由上述石化能源轉(zhuǎn)化而來。故此，如何在建筑中使用清潔的電能是一個(gè)相當(dāng)有意義的課題。太陽能是一種無污染的能源，并且太陽能具備可再生的特點(diǎn)，是一種可持續(xù)性的能源。光伏發(fā)電技術(shù)就是通過太陽能發(fā)電，促使太陽光能之中的光子轉(zhuǎn)變成為電子的技術(shù)，在進(jìn)行光電轉(zhuǎn)化的過程之中并不會(huì)產(chǎn)生任何污染環(huán)境的物質(zhì)。太陽能光伏技術(shù)主要是使用太陽能電池將太陽光轉(zhuǎn)變成為電能。

光伏新能源具備較多的優(yōu)勢(shì)，比如無噪聲污染以及容易維護(hù)等，因此，在建筑之中也能應(yīng)用光伏新能源并且能在建筑之中發(fā)揮重要的作用。光伏新能源主要是依賴光照以及太陽板產(chǎn)生光電效益，進(jìn)而產(chǎn)生大量的電能。其中，太陽能的發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能會(huì)通過逆變器的處理，經(jīng)過逆變器處理之中就能促使直流電轉(zhuǎn)換成為交流電，與此同時(shí)，光伏控制器能夠?qū)﹄娔苓M(jìn)行必要的控制和調(diào)節(jié)。其中，在逆變器作用之下，蓄電池組可以促使直流電轉(zhuǎn)變成為交流電，之后將電流傳送到配電柜當(dāng)中，之后由配電柜進(jìn)行切換后實(shí)現(xiàn)供電。當(dāng)前我國(guó)的光伏電能產(chǎn)業(yè)主要包括幾個(gè)類型：晶體硅光伏電池、聚光光伏電池以及薄膜光伏電池。在這三種類型之中，晶體硅光伏電池比較成熟以及在如今占據(jù)主導(dǎo)性地位。

2 影響光伏新能源的主要因素

2.1 太陽能電池板傾斜角度

光伏新能源應(yīng)用在建筑的過程之中需要注意各個(gè)組件電性匹配。通常來講，光伏新能源在建筑之中使用的過程中很容易出現(xiàn)組件的電流電壓難以匹配的問題，這主要的因素是因?yàn)榻ㄖ鈮ζ矫嫘螤畈灰粚?dǎo)致，因此，為了避免這樣的情況發(fā)生，需要注意太陽板傾斜角度。工程實(shí)際的建筑過程之中，需要采取根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦巍⑼鈮ζ矫嫘螤?、屋頂造型因素等?duì)電池板的角度進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，只有這樣才能促使光伏新能源得到優(yōu)化的使用，從而提升光伏新能源的使用效率。

2.2 光伏電池強(qiáng)度

光伏新能源應(yīng)用在目前的建筑之中較為普遍，其中一般是采取光伏材料，通過光伏材料作為實(shí)際的建筑材料，因此，材料的強(qiáng)度對(duì)于輸電量存在密切的關(guān)系，其中，在進(jìn)行建筑建設(shè)過程中，光伏組件范圍比較大以及位置也不相同，這樣光伏的強(qiáng)度也就不一樣，因此，需要對(duì)不同位置采取不同的組件。比如，屋頂可以采取強(qiáng)度比較大的組件，這樣可以充分采集屋頂?shù)奶柲苜Y源。

3 光伏新能源發(fā)電的特點(diǎn)及在建筑電氣節(jié)能中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.1 光伏新能源技術(shù)的發(fā)電特點(diǎn)

第一，光伏新能源的開發(fā)能夠改變供電峰值，確保電網(wǎng)整體的穩(wěn)定性，相比于原有技術(shù)，該技術(shù)能夠有效提高供電設(shè)施的效率和穩(wěn)定性。第二，光伏新能源能夠有效降低蓄電池組的成本，從而提高整體經(jīng)濟(jì)效益。第三，光伏電池新能源能夠提高電力資源的使用效率，確保能源的使用效果實(shí)現(xiàn)最大發(fā)揮。第四，通過將光伏系統(tǒng)設(shè)施安裝在建筑物墻體上，使光伏建筑一體化，從而實(shí)現(xiàn)了光伏技術(shù)和建筑技術(shù)的融合。

3.2 占地面積小以及安全無污染

一般來講，光伏新能源發(fā)電設(shè)備需要安裝在外墻亦或是安裝在采光性較好的位置，比如屋頂?shù)?，這樣占地不多并且省空間，光伏新能源采集容易以及綠色無污染，只要存在太陽能就能進(jìn)行發(fā)電。在發(fā)電的過程之中無污染以及安全。不會(huì)如同天然氣、石油等在使用過程之中產(chǎn)生大量的有害氣體，比如二氧化硫、二氧化碳?xì)怏w等。綜合來講，光伏新能源發(fā)電能夠有效的利用建筑空間進(jìn)行能源采集，而且其發(fā)電的過程保證了持續(xù)的綠色，這符合建筑綠色化發(fā)展的基本要求。

3.3 耗電量小以及減少能源浪費(fèi)

光伏新能源發(fā)電主要是通過建筑并網(wǎng)進(jìn)行發(fā)電的，從而切實(shí)保障居民生產(chǎn)生活所需的電能。由于建筑體系能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電能進(jìn)行輸入以及輸出的操作，不但操作簡(jiǎn)潔而且減少電能消耗，有效避免了不必要浪費(fèi)。從實(shí)際利用來看，建筑居民的生活用量相對(duì)不高，而在建筑當(dāng)中科學(xué)的布置幾個(gè)光伏發(fā)電點(diǎn)，其產(chǎn)生的電能基本就能滿足居民生活的需要，這不僅實(shí)現(xiàn)了資源的最大化利用，而且避免了電能在長(zhǎng)距離輸送過程中的能源損耗，達(dá)到了控制浪費(fèi)的效果。

3.4 保障供電安全性以及可靠性

建筑電氣設(shè)備如果使用光伏新能源，光伏系統(tǒng)將會(huì)促使多余電量?jī)?chǔ)存起來并且可以輸送到電網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)的電量輸出進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而切實(shí)保障了供電安全性以及可靠性。從目前的具體分析來看，光伏發(fā)電的條件較為簡(jiǎn)單，具體操作中的安全性較好，而且產(chǎn)生的電能可以進(jìn)行儲(chǔ)存，這樣，電能的調(diào)解應(yīng)用效果會(huì)更加的突出。簡(jiǎn)言之，其利用使得供電穩(wěn)定進(jìn)一步提升。

3.5 外觀美觀以及成本降低

光伏新能源技術(shù)所采取的建筑材料是光伏材料，換言之，就是太陽能電池板，電池板在安裝的過程之中，都需要根據(jù)建筑形式進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)保障美觀性，此外在安裝方面，光伏材料相比其他建筑材料而言價(jià)格較低。

4 光伏新能源在使用過程之中需要注意事項(xiàng)

在光伏新能源使用的過程之中需要注意的事項(xiàng)較多，首先，在安裝、維護(hù)的過程之中，需要安裝在開放式的空間之中，比如，在大型的建筑工程之中使用，需要保障場(chǎng)地開闊以及安全性，防止太陽板遇到意外損壞等。其次，太陽板需要朝著赤道的方向傾斜角度，保障太陽能電池板能夠盡量接受到大量陽光，此外，在安裝時(shí)候需要保障太陽能光伏板不受到建筑物遮擋，保障角度以及方位。光伏幕墻等也需要進(jìn)行必要的防火防雷措施，與此同時(shí)需要加強(qiáng)定期的檢查工作，保障設(shè)備的安全性以及穩(wěn)定性。再次，在光伏能源設(shè)備周圍要建立保障措施，防止其遭到碰撞、敲擊等人為破壞，最后，需要對(duì)一些惡劣天氣采取必要的舉措，制定針對(duì)惡劣天氣的預(yù)防措施，加強(qiáng)對(duì)光伏設(shè)備的保護(hù)。

5 結(jié)語

本文主要分析了光伏新能源特點(diǎn)以及相關(guān)技術(shù)的工作原理。對(duì)于當(dāng)前的建筑而言，電能是十分重要的資源，但是，建筑對(duì)于能源耗費(fèi)量過大，不利于提升建筑建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益，因此，需要加強(qiáng)節(jié)能減排工作，一定要采取環(huán)保以及節(jié)能措施，可以開發(fā)太陽能資源，其中，光伏新能源對(duì)于建筑具有十分重要的作用，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)光伏新能源技術(shù)研究以及加大對(duì)光伏新能源的應(yīng)用，通過新能源的運(yùn)用，有效減少空氣污染。

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