淺析光伏發(fā)電在北京冬奧會中的應(yīng)用

饒 柳

（江西科技學(xué)院，江西 南昌 330098）

“綠色”理念穿插在北京冬奧會賽場的每個角落和環(huán)節(jié)，“綠色”理念也已經(jīng)成為了北京冬奧會的代言詞。在奧運(yùn)場館的建設(shè)中一直在節(jié)能、低碳能源、廢棄物與廢水處理等方面不斷創(chuàng)新。其中光伏發(fā)電作為節(jié)能、低碳能源中的重要環(huán)節(jié)表現(xiàn)尤為突出，例如延慶賽區(qū)的山地新聞中心、迎賓廊光伏發(fā)電項(xiàng)目等。太陽能在再生資源范疇內(nèi)，還可以稱太陽能為取之不盡用之不竭的清潔能源，光伏發(fā)電在北京冬奧會中的應(yīng)用是完善與發(fā)展新能源取代傳統(tǒng)能源的展示。本文對光伏發(fā)電在體育場管應(yīng)用重要價值進(jìn)行分析并淺析光伏發(fā)電在北京冬奧會中的應(yīng)用。

1 光伏發(fā)電在體育場管中的應(yīng)用重要價值

從一定程度上來說，光伏發(fā)電是對太陽能的一個有效利用方式，不僅在居民用電、城市用電上得以應(yīng)用，還可以充分應(yīng)用在體育場館中。光伏發(fā)電應(yīng)用的重要價值主要在以下幾個方面得到體現(xiàn)。

1.1 獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)用

一般來說，獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)相當(dāng)便捷，不需要與電網(wǎng)合并使用，所以能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行。在實(shí)際當(dāng)中，正是因?yàn)槠淠軌颡?dú)立運(yùn)行，所以可以規(guī)避與公共電網(wǎng)沖突的情況。獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)在相對偏遠(yuǎn)的地區(qū)、邊防哨所通信基站等用電方面，發(fā)揮了重要的作用，同時在體育場管也具備很高的應(yīng)用前景。尤其是將電子競技分為體育競技后，電子競技在體育館舉辦的幾率大大增加。體育館如果采用獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)可以保障體育館內(nèi)部用電穩(wěn)定，為體育競技的開展保駕護(hù)航。同時獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)不與大電網(wǎng)相連，所以該系統(tǒng)也可以實(shí)現(xiàn)自由移動。該系統(tǒng)作為移動電源設(shè)備可以滿足體育館各種競技項(xiàng)目的需求。獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)需要具備儲能元件和保障白天太陽光充足，這樣才能發(fā)揮獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢。

1.2 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用

隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對能源的需求也在日益增加，在這樣的情況下只有加強(qiáng)對新能源領(lǐng)域的探索才能夠確保經(jīng)濟(jì)快速而又穩(wěn)定發(fā)展。作為新能源重要組成部分的光伏發(fā)電，在能源補(bǔ)充中起到了相當(dāng)重要的作用。尤其是在大電網(wǎng)運(yùn)行中，將光伏發(fā)電系統(tǒng)與公共電網(wǎng)相連接，然后通過智能系統(tǒng)對光伏發(fā)電系統(tǒng)和公共電網(wǎng)系統(tǒng)兩者進(jìn)行調(diào)配。實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)與公共電網(wǎng)系統(tǒng)的相互配合、共同作用，保障了電力供給的充足。體育館在舉辦大型進(jìn)階項(xiàng)目的時候，對于電力需求是十分巨大，光伏發(fā)電系統(tǒng)可以與市區(qū)的網(wǎng)絡(luò)供電系統(tǒng)結(jié)合，既可以保障城市居民用電，也可以保障體育館用電的需求。在實(shí)際并網(wǎng)的過程中，光伏發(fā)電所產(chǎn)生的電能主要是通過直流電的方式進(jìn)入到變流逆變器當(dāng)中，然后經(jīng)過轉(zhuǎn)化成為同頻交流電，這能夠確保電網(wǎng)系統(tǒng)中的電能具有更高的穩(wěn)定性。

1.3 混合光伏發(fā)電系統(tǒng)

光伏發(fā)電在體育場館當(dāng)中的應(yīng)用形式常常是混合光伏發(fā)電系統(tǒng)。在這一系統(tǒng)當(dāng)中常常需要利用不同的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)不同用電形式上的對接，然后再通過不同的方式將電能供給到整個體育館當(dāng)中，滿足體育館多樣化的用電需求，確保用電更加穩(wěn)定。相比較于獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)來說，混合光伏發(fā)電系統(tǒng)本身調(diào)節(jié)能力不足，常常會導(dǎo)致設(shè)備的損壞。針對光伏發(fā)電系統(tǒng)受到不利因素的影響，所以需要將風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與光伏發(fā)電技術(shù)相互結(jié)合使用，進(jìn)而確保體育館的電能具有更高的穩(wěn)定性。針對一些水資源比較豐富的地區(qū)來說，也可以將二者相互結(jié)合，促使資源的利用效率得到提升，確保整個地區(qū)的供電更加穩(wěn)定。

1.4 光伏建筑一體化

當(dāng)前階段，隨著人們越來越重視環(huán)保和節(jié)約資源，人們也越來越重視光伏發(fā)電技術(shù)，尤其是建筑集成這一方面，更是受到了人們的大力重視。針對當(dāng)前階段的實(shí)際情況來說，技術(shù)轉(zhuǎn)化的成果已經(jīng)有了一定程度的提升，光伏一體化未來有望成為建筑的主流方向。根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)來看光伏建筑一體化技術(shù)主要有兩種：一種是將建筑物本體與光伏發(fā)電的相關(guān)器件結(jié)合到一起，但是這對于建筑物本體有很高的要求，建筑物的本土不僅需要具備良好的通風(fēng)條件以及光照條件，同時需要大量的玻璃來作為建筑材料。在建筑物玻璃幕墻建造的時候?qū)⒐夥姵匕遄鳛槠胀úＡ粔硎褂茫@不僅能夠促使玻璃的功能需求得到滿足，同時還能夠減少對于資源的消耗。由此可見，在具體實(shí)踐的過程中，將建筑物與光伏發(fā)電板相互結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)太陽能的最大化吸收，可以將不能直接使用的太陽能轉(zhuǎn)化為可以直接使用的電能，通過這種方式能夠滿足體育館的使用需求，減少費(fèi)用的支出，減少對于各種傳統(tǒng)資源的消耗。另一種是在建筑物頂層安裝光伏器件。光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝和運(yùn)行相對而言是比較復(fù)雜的，其電網(wǎng)相互銜接主要是通過設(shè)備的接入來實(shí)現(xiàn)的，通過這種方式構(gòu)成電能充足的光伏電力系統(tǒng)，這不僅能夠有效地節(jié)省大量能源，同時還能夠促使建筑技術(shù)得到優(yōu)化。在該系統(tǒng)的安裝中，需要充分地了解新能源技術(shù)以及建筑技術(shù)，以此為依據(jù)更加科學(xué)地進(jìn)行設(shè)計(jì)，只有這樣才能夠確保體育場館建筑主體的設(shè)計(jì)更加合理。對相應(yīng)的施工技術(shù)以及發(fā)電技術(shù)進(jìn)行掌握，在建筑外墻安裝設(shè)備，這不僅能夠確保發(fā)電的需求得到滿足，同時在后期施工的過程中還方便對其進(jìn)行美化，進(jìn)而促使建筑物的美感更強(qiáng)。但是需要注意的一點(diǎn)就是有機(jī)結(jié)合并不是簡單地進(jìn)行點(diǎn)綴，必須要對其個性特點(diǎn)進(jìn)行考慮，將建筑物的電能功能充分地發(fā)揮出來。

2 光伏發(fā)電在北京冬奧會的應(yīng)用

冬奧結(jié)束了，但是在北京冬奧會上的中國科技產(chǎn)業(yè)受到了全球的關(guān)注。在綠色體育與“雙碳”承諾的推動下，環(huán)保與清潔能源成為了本屆冬奧會的核心主題。而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的技術(shù)能力有兩方面，首先是各個端口的節(jié)電省電能力，其次就是冬奧會全面使用綠色清潔能源。很早之前，中國就提出了綠色奧運(yùn)的承諾。為踐行這一主張，本屆冬奧會進(jìn)行了100%的綠色供電。從照明系統(tǒng)、場地運(yùn)維，再到造雪與電視轉(zhuǎn)播，甚至整個奧運(yùn)村的后勤保障，所有環(huán)節(jié)都采用了綠色供電。本屆冬奧會在光伏+樓宇、山地光伏建設(shè)、光伏存輸電體系等、領(lǐng)域都實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的創(chuàng)新，通過冬奧會為世界展示了我國領(lǐng)先的工程技術(shù)能力。北京冬奧會綠色能源光伏發(fā)電應(yīng)用主要表現(xiàn)在兩方面：①光伏建筑一體化。光伏建筑一體化建設(shè)是冬奧會中最為顯著的一個光伏景觀，其能夠在建筑物的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)對于光電的轉(zhuǎn)化。借助于奧運(yùn)場館來進(jìn)行發(fā)電，這是冬奧貫徹低碳理念的一個關(guān)鍵措施。當(dāng)冬奧舉辦完成之后，這些設(shè)備可以繼續(xù)保留使用。由此可見，在當(dāng)前雙碳的背景下，房地產(chǎn)和光伏的結(jié)合為新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造出了巨大的發(fā)展機(jī)遇。②迎賓廊光伏發(fā)電項(xiàng)目。在北京冬奧會期間，由北京到張家口的京藏高速是聯(lián)接不同場地片區(qū)的交通動脈。而這條高速兩側(cè)，可以看到冬奧會中最為重要的光伏景觀：迎賓廊光伏發(fā)電項(xiàng)目。在通往張家口的高速與高鐵兩側(cè)，壯觀的光伏大道可以實(shí)現(xiàn)總裝機(jī)容量5000 萬千瓦的發(fā)電能力，與周圍其他光電、風(fēng)電項(xiàng)目一起滿足奧運(yùn)賽事的核心用電需求。

3 結(jié)語

通過北京冬奧會綠色能源的應(yīng)用，可以發(fā)現(xiàn)我國光伏發(fā)電技術(shù)擁有非常好的應(yīng)用效果，加強(qiáng)對于光伏發(fā)電技術(shù)的運(yùn)用能夠更好地補(bǔ)充傳統(tǒng)發(fā)電當(dāng)中存在的不足，確保整個地區(qū)的用電更為穩(wěn)定。當(dāng)前階段隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成為了實(shí)現(xiàn)中國第二個百年計(jì)劃的基礎(chǔ)保障，國家電力系統(tǒng)的穩(wěn)定才能為經(jīng)濟(jì)、科技提供源源不斷的動力。光伏發(fā)電技術(shù)在冬奧會的展示是一次技術(shù)變革，也注定引領(lǐng)國家未來能源方向。