光伏發電技術在建筑電氣節能中的應用分析

吉蕾

摘要：在新的時代背景下，伴隨著社會經濟的迅猛發展，城市發展進程在不斷加快，科學技術不斷創新，推動著建筑行業的蓬勃發展，并且新能源開發逐漸增多。現階段在建筑行業中電力能源消耗一年比一年多，而光伏發電技術的應用可以很好的降低電力能源消耗，實現建筑電氣節能目的。基于此，本文主要對光伏發電技術在建筑電氣節能中的應用進行分析。

關鍵詞：光伏發電技術;建筑電氣節能;影響因素; 應用要點

一、光伏發電技術的工作原理及特點

1、光伏發電技術工作原理

所謂光伏能源就是利用太陽能電池把經過太陽照射的光能轉化成電能，是一種零污染和噪音的可再生能源。與以往能源相比較，光伏能源對生態環境的污染比較小，應用優勢非常大，工作原理是利用太陽能電池組件采集太陽能，隨后將太陽能轉化成直流電，并且使用光伏發電系統中的逆變器將直流電轉化成交流電，在使用的過程中用控制器進行控制和調節。

2、光伏發電技術的特點

關于光伏發電系統，最為顯著的優勢是沒有污染和噪音、利用效率高等，是一種非常標準的可持續發展綠色能源。同時光伏發電技術具有以下幾個方面的特點：第一，光伏發電系統地址選擇不受到地形條件限制，應用范圍非常廣泛，對地質條件和基礎要求不高;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，與傳統發電技術相比，能源浪費現象和成本投入有所減少，經濟效益不斷提高;第四，對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、光伏發電的影響因素分析

在建筑電氣行業，光伏發電的影響因素包含有很多，第一，每一個組件之間的電性不匹配。通常情況下在建筑應用過程中光伏能源會出現組件電流或者電壓不相匹配情況，這主要是因為建筑外墻在組織建設當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，要對建筑外墻區域進行劃分、統一電性或者平衡分區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。在建筑工程當中太陽能電池板的傾斜角度會受到所在地區的地形地貌、天氣氣候以及四周輻射磁場的影響，所以要根據實際情況計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，光伏電池強度因素。在建筑工程中使用光伏能源的時候，基本上都是采用光伏材料作為建筑材料，所以強度大小直接影響著輸出電量。同時因為光伏組件使用范圍非常廣泛，使用位置不同，就造成需要的光伏強度不相同，因此要根據所處位置的不同選擇強度不同的光伏組件，例如：對于采光比較好的屋頂應該使用強較大的光伏組件，促使采集到的太陽能能源極其大。

三、光伏發電技術在建筑電氣節能中的應用優勢

第一，占地面積小。通常應該在建筑物外墻或者采光較好的屋頂位置安裝光伏發電設備，該設備土地占用面積很小，非常節省空間。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，同時在發電的過程中不需要為太陽能能否使用擔心，在使用過程中與石油、天然氣等傳統能源發電會產生二氧化硫等污染氣體相比較，光伏發電有綠色、環保、節能效果。第三，電能消耗量較耗小，能源浪費現象不斷減少。光伏發電主要是通過集中并網方式進行建筑物發電，進而為居民提供需要的電能。因為建筑體系能夠毫無阻礙的進行電能輸入和輸出，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。第四，供電安全可靠。在建筑電氣中使用光伏發電的過程中，光伏系統把發電系統中的多余電量存儲起來，將其輸送到電網中，起到調節電量輸出。加強供電安全和可靠性的目的。第五，應用光伏發電技術可以不破壞自然環境。主要是因為該技術的使用不會產生任何有害物質，破壞自然環境。所以在現代建筑工程中應用光伏發電技術是非常有必要的，既可以保證美觀也可以保護環境，實現節能目標。

在國外一些發達國家光伏發電技術得到非常廣泛的應用，光伏發電項目使用情況與國家今后的發展方向是相同的，可以推動國家朝著健康穩定方向發展，是高新技術發展的重要標志。

四、光伏發電技術在建筑電氣節能中的應用

在新能源中，光伏能源是一種相對理想的新型能源，零污染和噪音，從經濟方面考慮，該能源具有故障發生率比較低，建設周期比較短，維護非常方便等特點，所以在建筑電氣節能中光伏能源得到了非常廣泛的應用。現階段，在我國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，其中在建筑電氣節能設計中以光電能源應用為主，這一能源主要是使用半導體光伏效應獲取電能，為建筑工程提供應急照明、生產用電以及試驗用電等各個方面的用電需求。

對于建筑電氣節能設計過程中光伏建筑一體化是一種趨勢，就是在建筑圍護結構中安裝太陽能發電的方陣，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電技術包含以下幾個方面：

1、透光技術的應用

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。在頂部進行采光，一方面，太陽相當于直射在頂部，能夠使太陽能的吸收率得到提高，使玻璃幕墻不能對陽光進行足夠吸收的弊端得以解決;另一方面，在頂部進行采光時，還要對沒有遮擋或者遮擋率比較低的地方進行選擇，這樣能夠保證最大的吸收太陽能。除此之外，為了能夠對太陽能進行最大化的吸收，在安裝時可以選擇透明度比較高的材質。對太陽能光伏采光頂進行利用，能夠使太陽能對建筑物的輻射大幅降低，進而增大建筑物的受光率，并且起到對陽光進行遮擋的作用。

2、光伏器件作為屋頂材料

在太陽能光伏發電中最大的優勢是將光伏氣作為屋頂的材料，這樣不需要額外的建筑空間，能夠得到廣泛的使用，同時屋頂具有很多的太陽光照射，就算是在冬天，也能夠實現白天日照，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構進行連接，從而能夠有效地控制大風以及暴風雨等方面所產生的影響。最后使用太陽能電池組件代替屋面保溫隔熱，不僅能夠保護建筑物面，防止受到影響，同時也能夠有效地控制整體的應用成本，因此進一步加強對其的研究非常有必要。

3、光熱發電

在建筑物中對太陽能光熱加以利用進行發電，不再使用傳統的發電方式，可以避免使用昂貴的硅晶光電轉換工藝，從而使發電的成本得到減少。而且，利用光熱發電還有將太陽能加熱的水儲存起來的優點，即使沒有光照，也可以將汽輪帶動發電好幾個小時。利用光熱進行發電時，充分合理的利用資源，發揮資源的價值，在技術和資金條件的允許下，還可以綜合利用多種能源，進行互補發電，也可以考慮聯合熱電站進行發電。

4、光伏幕墻技術的應用

如今，光伏建筑一體化主要是光伏幕墻在建筑中的應用。光伏幕墻技術主要是在玻璃幕墻夾層中壓入光伏方陣，在玻璃幕墻內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，有效地達到綠色控制作用，因此，建筑光伏一體化技術也是未來主要的發展方向，需要重點加強該部分的研究。

五、結束語

綜上所述，光伏發電是一種零污染、綠色可持續發展的能源，通過利用太陽能將其轉成為電力能源的一種技術，應用范圍非常廣泛，特別是在建筑電氣節能上，具有非常顯著作用，因此必須加強光伏發電技術管理，合理利用該技術，就能確保建筑行業朝著健康穩定的方向發展，維持社會的長治久安。

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