建筑電氣節能中光伏新能源的應用研究

段 成 鍇

(太原市建筑設計研究院，山西 太原 030024)

1 光伏新能源技術及工作原理

能源對于經濟的快速發展具有十分重要的作用，是推動社會向前發展主要動力。目前，世界各國對于能源的需求以及消耗量都在日益增加，尤其是各國對于煤炭、天然氣以及石油需求量比較大，生產以及生活嚴重依賴于以上能源。但是，此類能源的使用會造成大量的環境問題。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階段仍是由上述石化能源轉化而來。故此，如何在建筑中使用清潔的電能是一個相當有意義的課題。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，是一種可持續性的能源。光伏發電技術就是通過太陽能發電，促使太陽光能之中的光子轉變成為電子的技術，在進行光電轉化的過程之中并不會產生任何污染環境的物質。太陽能光伏技術主要是使用太陽能電池將太陽光轉變成為電能。

光伏新能源具備較多的優勢，比如無噪聲污染以及容易維護等，因此，在建筑之中也能應用光伏新能源并且能在建筑之中發揮重要的作用。光伏新能源主要是依賴光照以及太陽板產生光電效益，進而產生大量的電能。其中，太陽能的發電系統產生的電能會通過逆變器的處理，經過逆變器處理之中就能促使直流電轉換成為交流電，與此同時，光伏控制器能夠對電能進行必要的控制和調節。其中，在逆變器作用之下，蓄電池組可以促使直流電轉變成為交流電，之后將電流傳送到配電柜當中，之后由配電柜進行切換后實現供電。當前我國的光伏電能產業主要包括幾個類型：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主導性地位。

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

光伏新能源應用在建筑的過程之中需要注意各個組件電性匹配。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組件的電流電壓難以匹配的問題，這主要的因素是因為建筑外墻平面形狀不一導致，因此，為了避免這樣的情況發生，需要注意太陽板傾斜角度。工程實際的建筑過程之中，需要采取根據當地的地形、外墻平面形狀、屋頂造型因素等對電池板的角度進行詳細的計算，只有這樣才能促使光伏新能源得到優化的使用，從而提升光伏新能源的使用效率。

2.2 光伏電池強度

光伏新能源應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際的建筑材料，因此，材料的強度對于輸電量存在密切的關系，其中，在進行建筑建設過程中，光伏組件范圍比較大以及位置也不相同，這樣光伏的強度也就不一樣，因此，需要對不同位置采取不同的組件。比如，屋頂可以采取強度比較大的組件，這樣可以充分采集屋頂的太陽能資源。

3 光伏新能源發電的特點及在建筑電氣節能中應用優勢

3.1 光伏新能源技術的發電特點

第一，光伏新能源的開發能夠改變供電峰值，確保電網整體的穩定性，相比于原有技術，該技術能夠有效提高供電設施的效率和穩定性。第二，光伏新能源能夠有效降低蓄電池組的成本，從而提高整體經濟效益。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現最大發揮。第四，通過將光伏系統設施安裝在建筑物墻體上，使光伏建筑一體化，從而實現了光伏技術和建筑技術的融合。

3.2 占地面積小以及安全無污染

一般來講，光伏新能源發電設備需要安裝在外墻亦或是安裝在采光性較好的位置，比如屋頂等，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行發電。在發電的過程之中無污染以及安全。不會如同天然氣、石油等在使用過程之中產生大量的有害氣體，比如二氧化硫、二氧化碳氣體等。綜合來講，光伏新能源發電能夠有效的利用建筑空間進行能源采集，而且其發電的過程保證了持續的綠色，這符合建筑綠色化發展的基本要求。

3.3 耗電量小以及減少能源浪費

光伏新能源發電主要是通過建筑并網進行發電的，從而切實保障居民生產生活所需的電能。由于建筑體系能夠實現對電能進行輸入以及輸出的操作，不但操作簡潔而且減少電能消耗，有效避免了不必要浪費。從實際利用來看，建筑居民的生活用量相對不高，而在建筑當中科學的布置幾個光伏發電點，其產生的電能基本就能滿足居民生活的需要，這不僅實現了資源的最大化利用，而且避免了電能在長距離輸送過程中的能源損耗，達到了控制浪費的效果。

3.4 保障供電安全性以及可靠性

建筑電氣設備如果使用光伏新能源，光伏系統將會促使多余電量儲存起來并且可以輸送到電網，對電網的電量輸出進行調節，從而切實保障了供電安全性以及可靠性。從目前的具體分析來看，光伏發電的條件較為簡單，具體操作中的安全性較好，而且產生的電能可以進行儲存，這樣，電能的調解應用效果會更加的突出。簡言之，其利用使得供電穩定進一步提升。

3.5 外觀美觀以及成本降低

光伏新能源技術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，都需要根據建筑形式進行必要的設計保障美觀性，此外在安裝方面，光伏材料相比其他建筑材料而言價格較低。

4 光伏新能源在使用過程之中需要注意事項

在光伏新能源使用的過程之中需要注意的事項較多，首先，在安裝、維護的過程之中，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行必要的防火防雷措施，與此同時需要加強定期的檢查工作，保障設備的安全性以及穩定性。再次，在光伏能源設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，需要對一些惡劣天氣采取必要的舉措，制定針對惡劣天氣的預防措施，加強對光伏設備的保護。

5 結語

本文主要分析了光伏新能源特點以及相關技術的工作原理。對于當前的建筑而言，電能是十分重要的資源，但是，建筑對于能源耗費量過大，不利于提升建筑建設經濟效益，因此，需要加強節能減排工作，一定要采取環保以及節能措施，可以開發太陽能資源，其中，光伏新能源對于建筑具有十分重要的作用，應當加強對光伏新能源技術研究以及加大對光伏新能源的應用，通過新能源的運用，有效減少空氣污染。

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