光伏發(fā)電技術(shù)在建筑電氣節(jié)能中的應(yīng)用分析

吉蕾

摘要：在新的時(shí)代背景下，伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，城市發(fā)展進(jìn)程在不斷加快，科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新，推動(dòng)著建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，并且新能源開發(fā)逐漸增多?，F(xiàn)階段在建筑行業(yè)中電力能源消耗一年比一年多，而光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用可以很好的降低電力能源消耗，實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能目的?；诖?，本文主要對(duì)光伏發(fā)電技術(shù)在建筑電氣節(jié)能中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電技術(shù);建筑電氣節(jié)能;影響因素; 應(yīng)用要點(diǎn)

一、光伏發(fā)電技術(shù)的工作原理及特點(diǎn)

1、光伏發(fā)電技術(shù)工作原理

所謂光伏能源就是利用太陽能電池把經(jīng)過太陽照射的光能轉(zhuǎn)化成電能，是一種零污染和噪音的可再生能源。與以往能源相比較，光伏能源對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染比較小，應(yīng)用優(yōu)勢(shì)非常大，工作原理是利用太陽能電池組件采集太陽能，隨后將太陽能轉(zhuǎn)化成直流電，并且使用光伏發(fā)電系統(tǒng)中的逆變器將直流電轉(zhuǎn)化成交流電，在使用的過程中用控制器進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。

2、光伏發(fā)電技術(shù)的特點(diǎn)

關(guān)于光伏發(fā)電系統(tǒng)，最為顯著的優(yōu)勢(shì)是沒有污染和噪音、利用效率高等，是一種非常標(biāo)準(zhǔn)的可持續(xù)發(fā)展綠色能源。同時(shí)光伏發(fā)電技術(shù)具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：第一，光伏發(fā)電系統(tǒng)地址選擇不受到地形條件限制，應(yīng)用范圍非常廣泛，對(duì)地質(zhì)條件和基礎(chǔ)要求不高;第二，不受到能源枯竭的影響和威脅，能源更加可靠和安全;第三，能源利用效率比較高，與傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)相比，能源浪費(fèi)現(xiàn)象和成本投入有所減少，經(jīng)濟(jì)效益不斷提高;第四，對(duì)四周居民的影響比較小，可以有效控制噪音，污染較小以及布置十分靈活等。

二、光伏發(fā)電的影響因素分析

在建筑電氣行業(yè)，光伏發(fā)電的影響因素包含有很多，第一，每一個(gè)組件之間的電性不匹配。通常情況下在建筑應(yīng)用過程中光伏能源會(huì)出現(xiàn)組件電流或者電壓不相匹配情況，這主要是因?yàn)榻ㄖ鈮υ诮M織建設(shè)當(dāng)中需要的平面形狀和大小不同造成的，要想有效避免這一情況的出現(xiàn)，要對(duì)建筑外墻區(qū)域進(jìn)行劃分、統(tǒng)一電性或者平衡分區(qū)之后不相同的電池片使用情況。第二，太陽能電池板的傾斜角度因素。在建筑工程當(dāng)中太陽能電池板的傾斜角度會(huì)受到所在地區(qū)的地形地貌、天氣氣候以及四周輻射磁場(chǎng)的影響，所以要根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算好電池板的傾斜角度，只有這樣才可以促使光伏能源的電能得到最大限度的利用。第三，光伏電池強(qiáng)度因素。在建筑工程中使用光伏能源的時(shí)候，基本上都是采用光伏材料作為建筑材料，所以強(qiáng)度大小直接影響著輸出電量。同時(shí)因?yàn)楣夥M件使用范圍非常廣泛，使用位置不同，就造成需要的光伏強(qiáng)度不相同，因此要根據(jù)所處位置的不同選擇強(qiáng)度不同的光伏組件，例如：對(duì)于采光比較好的屋頂應(yīng)該使用強(qiáng)較大的光伏組件，促使采集到的太陽能能源極其大。

三、光伏發(fā)電技術(shù)在建筑電氣節(jié)能中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

第一，占地面積小。通常應(yīng)該在建筑物外墻或者采光較好的屋頂位置安裝光伏發(fā)電設(shè)備，該設(shè)備土地占用面積很小，非常節(jié)省空間。第二，來源廣闊，綠色沒有污染。無論在地球何處太陽能都存在，并且來源非常廣闊，同時(shí)在發(fā)電的過程中不需要為太陽能能否使用擔(dān)心，在使用過程中與石油、天然氣等傳統(tǒng)能源發(fā)電會(huì)產(chǎn)生二氧化硫等污染氣體相比較，光伏發(fā)電有綠色、環(huán)保、節(jié)能效果。第三，電能消耗量較耗小，能源浪費(fèi)現(xiàn)象不斷減少。光伏發(fā)電主要是通過集中并網(wǎng)方式進(jìn)行建筑物發(fā)電，進(jìn)而為居民提供需要的電能。因?yàn)榻ㄖw系能夠毫無阻礙的進(jìn)行電能輸入和輸出，很大程度減少電力能源的消耗，減少一些沒有任何必要的能源浪費(fèi)。第四，供電安全可靠。在建筑電氣中使用光伏發(fā)電的過程中，光伏系統(tǒng)把發(fā)電系統(tǒng)中的多余電量存儲(chǔ)起來，將其輸送到電網(wǎng)中，起到調(diào)節(jié)電量輸出。加強(qiáng)供電安全和可靠性的目的。第五，應(yīng)用光伏發(fā)電技術(shù)可以不破壞自然環(huán)境。主要是因?yàn)樵摷夹g(shù)的使用不會(huì)產(chǎn)生任何有害物質(zhì)，破壞自然環(huán)境。所以在現(xiàn)代建筑工程中應(yīng)用光伏發(fā)電技術(shù)是非常有必要的，既可以保證美觀也可以保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

在國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家光伏發(fā)電技術(shù)得到非常廣泛的應(yīng)用，光伏發(fā)電項(xiàng)目使用情況與國(guó)家今后的發(fā)展方向是相同的，可以推動(dòng)國(guó)家朝著健康穩(wěn)定方向發(fā)展，是高新技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志。

四、光伏發(fā)電技術(shù)在建筑電氣節(jié)能中的應(yīng)用

在新能源中，光伏能源是一種相對(duì)理想的新型能源，零污染和噪音，從經(jīng)濟(jì)方面考慮，該能源具有故障發(fā)生率比較低，建設(shè)周期比較短，維護(hù)非常方便等特點(diǎn)，所以在建筑電氣節(jié)能中光伏能源得到了非常廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)階段，在我國(guó)光伏能源主要分為光電和光熱，其中光熱能源就是把光伏能源當(dāng)作建筑供熱熱源，為人們的日常生活和工作提供采暖和供熱需求;光熱能源就是把光伏能源作為建筑供熱能源，為人們的日常生活和工作提供采暖和供熱需求，例如：太陽能空調(diào)，其中在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中以光電能源應(yīng)用為主，這一能源主要是使用半導(dǎo)體光伏效應(yīng)獲取電能，為建筑工程提供應(yīng)急照明、生產(chǎn)用電以及試驗(yàn)用電等各個(gè)方面的用電需求。

對(duì)于建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)過程中光伏建筑一體化是一種趨勢(shì)，就是在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中安裝太陽能發(fā)電的方陣，從而為建筑提供日常生活和工作需要的電力能源。在光伏建筑一體化中光伏發(fā)電技術(shù)包含以下幾個(gè)方面：

1、透光技術(shù)的應(yīng)用

在建筑中，頂部光伏采光是最常用的方式，效果也非常的顯著。在頂部進(jìn)行采光，一方面，太陽相當(dāng)于直射在頂部，能夠使太陽能的吸收率得到提高，使玻璃幕墻不能對(duì)陽光進(jìn)行足夠吸收的弊端得以解決;另一方面，在頂部進(jìn)行采光時(shí)，還要對(duì)沒有遮擋或者遮擋率比較低的地方進(jìn)行選擇，這樣能夠保證最大的吸收太陽能。除此之外，為了能夠?qū)μ柲苓M(jìn)行最大化的吸收，在安裝時(shí)可以選擇透明度比較高的材質(zhì)。對(duì)太陽能光伏采光頂進(jìn)行利用，能夠使太陽能對(duì)建筑物的輻射大幅降低，進(jìn)而增大建筑物的受光率，并且起到對(duì)陽光進(jìn)行遮擋的作用。

2、光伏器件作為屋頂材料

在太陽能光伏發(fā)電中最大的優(yōu)勢(shì)是將光伏氣作為屋頂?shù)牟牧?，這樣不需要額外的建筑空間，能夠得到廣泛的使用，同時(shí)屋頂具有很多的太陽光照射，就算是在冬天，也能夠?qū)崿F(xiàn)白天日照，從而提高太陽能的使用效率。另外，屋頂材料的光伏器件能夠通過施工與屋面結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，從而能夠有效地控制大風(fēng)以及暴風(fēng)雨等方面所產(chǎn)生的影響。最后使用太陽能電池組件代替屋面保溫隔熱，不僅能夠保護(hù)建筑物面，防止受到影響，同時(shí)也能夠有效地控制整體的應(yīng)用成本，因此進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其的研究非常有必要。

3、光熱發(fā)電

在建筑物中對(duì)太陽能光熱加以利用進(jìn)行發(fā)電，不再使用傳統(tǒng)的發(fā)電方式，可以避免使用昂貴的硅晶光電轉(zhuǎn)換工藝，從而使發(fā)電的成本得到減少。而且，利用光熱發(fā)電還有將太陽能加熱的水儲(chǔ)存起來的優(yōu)點(diǎn)，即使沒有光照，也可以將汽輪帶動(dòng)發(fā)電好幾個(gè)小時(shí)。利用光熱進(jìn)行發(fā)電時(shí)，充分合理的利用資源，發(fā)揮資源的價(jià)值，在技術(shù)和資金條件的允許下，還可以綜合利用多種能源，進(jìn)行互補(bǔ)發(fā)電，也可以考慮聯(lián)合熱電站進(jìn)行發(fā)電。

4、光伏幕墻技術(shù)的應(yīng)用

如今，光伏建筑一體化主要是光伏幕墻在建筑中的應(yīng)用。光伏幕墻技術(shù)主要是在玻璃幕墻夾層中壓入光伏方陣，在玻璃幕墻內(nèi)使用雙玻璃光伏組件來替代普通的材料，從而能夠使其具備相應(yīng)的功能，包括隔音、隔熱以及安全等方面，光伏玻璃幕墻能夠最大程度利用太陽能，有效地達(dá)到綠色控制作用，因此，建筑光伏一體化技術(shù)也是未來主要的發(fā)展方向，需要重點(diǎn)加強(qiáng)該部分的研究。

五、結(jié)束語

綜上所述，光伏發(fā)電是一種零污染、綠色可持續(xù)發(fā)展的能源，通過利用太陽能將其轉(zhuǎn)成為電力能源的一種技術(shù)，應(yīng)用范圍非常廣泛，特別是在建筑電氣節(jié)能上，具有非常顯著作用，因此必須加強(qiáng)光伏發(fā)電技術(shù)管理，合理利用該技術(shù)，就能確保建筑行業(yè)朝著健康穩(wěn)定的方向發(fā)展，維持社會(huì)的長(zhǎng)治久安。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳舒婷.電氣節(jié)能減排及光伏新能源的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2017（03）：90-91.

[2]楊翠翠.建筑電氣節(jié)能中光伏新能源的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2017（11）：78-79.

[3]李蘭.新能源光伏發(fā)電站發(fā)展現(xiàn)狀以及應(yīng)用[J].智能城市.2017（21）：45-46.