光伏新能源技術在建筑電氣節能中的運用

葉慧丹

摘? ? 要：隨著我國國民經濟的迅速提高，不可再生能源顯得越來越稀缺和昂貴，這使得人們對于新能源的需求逐漸的增加。近年來，光伏新能源技術在建筑電氣中應用比較廣泛，但是在能源的利用率上卻得不到提高，未能滿足新能源的科學配置和有效利用。本文主要研究了光伏新能源技術在建筑電氣節能中的運用，對其進行了詳細的分析，旨在提高建筑電氣節能技術的應用，使光伏新能源技術與建筑電氣行業得到良好的結合。

關鍵詞：光伏新能源技術;建筑電氣;節能

1? 研究背景

隨著我國經濟的發展，可再生能源的利用率逐漸得到了提高（前面摘要說得不到提高，現在又說得到了提高），例風能、水能、太陽能等逐漸走入到企業發展和人民生活之中，提高能源的利用率對于國家“節能減排”的重大戰略具有至關重要的意義。尤其是在建筑電氣應用之中，節能技術是滿足電氣系統合理運行以及提高整體運行效率的關鍵手段，節能是響應國家能源發展方向的重要理念，也是目前建筑行業應該重視的一點，更是整個社會的前進方向。國內開始著眼于光伏新能源技術的開發與革新，并且著手將其應用于建筑電氣行業的施工之中，這將對我國建筑電氣行業的發展提供新的技術支持和指導。

2? 建筑電氣節能的特征

2.1? 實際性

電氣節能是如今建筑電氣工程的首要考慮，節能的方式及選用上需要進行詳細的探討，一般電氣節能需要考慮降低變壓器損耗、改善電力品質。所以在建筑電氣節能的相關方案制定時，需要對實際狀況進行詳細的分析，使得前期設計的方案充分的考慮了較多的影響因素，才能確保方案具有可執行性的要求。此外，穩固的基礎理論知識和科學實驗指導是建筑電氣節能方案設計的重要基礎，需要結合建筑的主要特征做出全面的分析，電氣節能系統的整體運行過程和要求也應該得到充分的探究。慮及節能技術的主要理念，優選比較科學的節能方法以及形式。不斷的改進和革新投入的設備和技術，實現在后期的運行過程中建筑電氣有較小的能耗，從而實現設備和技術的有效補償。目前，常用的光伏能源技術與電氣節能應用結合是較為合理的選擇，從節能的角度上光伏技術可以從設置電壓等級、規劃電路系統以及保障輸電電路上進行降耗，使得電氣節能的實際性應用有所提高。

2.2? 適用性

建筑電氣節能的設計思想應該包含一定的適用性要求，在整體的設計之前，需要嚴格的結合建筑工程的現場狀況，考慮電氣系統和供電制度的整體特征，完成相應的設計方案的制定，防止因為減少能耗而使得系統的運行產生不穩定的問題。電氣工作開展的前提是保證整個建筑電氣工程的正常和安全運行，所以需要將供電系統作為保障，將建筑工程的目標和任務作為設計的導向，進行不斷的革新和優化，只有這樣才能將降低能耗和安全生產牢牢結合，實現建筑電氣的運行既有穩定的經濟收益，也有可靠、安全的運行環境。

2.3? 改進性

建筑電氣節能方案可靠使用的前提是設計方案要全面的考慮各種因素，例如在電氣設備中的電氣額定功率、常用電量額度、電器的負荷標準等，設計方案中需要詳細的表明該因素的使用說明，同時設計人員需要參照過往的設計經驗對不同的數據做出詳細的對比和改進，優選出較為合理、科學的方案。例如，在建筑電氣項目的檢測系統之中，因為溫度非自動化測量存在一定的誤差，所以可以采用相應的PLC控制或者單片機控制設計出自動化的溫感系統，當運行形同達到某一數值之后系統可以自行切斷電源實現停止工作。這種小型的嵌入系統可以保證系統安全可靠運行以及降低能源的過度耗散。

3? 光伏新能源技術的發展及原理

3.1 光伏新能源技術發展現狀

近年來，專家們從多種技術領域研究了光伏技術的應用和發展，從材料、結構、工藝以及空間衛星的能源系統和地面光伏結構等方面，在國際的交流與發展中光伏技術逐漸演變成“光伏能源與工程”這門專業的學科，光伏能源技術相比于其它能源技術而言具有良好的優勢，其可以利用清潔能源轉變為人民可以使用的電能。但是目前光伏技術還存在技術發展與多晶硅發展速度不同步以及單晶硅和多晶硅產品生產不合理等問題，這也是限制光伏新能源技術發展的主要原因。

3.2? 原理介紹

光電效應是將光能轉換成電能的重要原理，光伏新能源技術也是利用這一原理并選擇逆變器將直流電轉換成可以使用的交流電，電能的大小可以采用控制器進行相應的調節。在持續的日照下，太陽能電池板可以采用充放電控制器對電池進行不斷的充電;在沒有日照情況下，逆變器就會開始工作，不斷產生交流電并且輸送到配電柜中，從而可以給相關的機器供電。

4? 光伏新能源技術在建筑電氣節能中的應用技術

光伏新能源技術在建筑電氣節能中的應用越來越廣泛，新技術的應用可以對峰值做出調節，保證電網的可靠和安全運行。光伏新能源技術與建筑電氣系統的有效結合，能夠確保資源的有效利用。光伏新能源的技術原理是用半導體的光生伏特效應，光能轉換成電能后為建筑電氣輸送，這種原理技術含有能源損耗少、污染地的優勢，也逐漸成為建筑電氣行業發展的重要技術。

在現有的研究以及實際應用之中，光伏-建筑-電氣一體化形成系統運用的較為成熟，一般是在建筑附近的外墻上裝上光伏新能源的發電系統，為了保證光伏能源與建筑的科學、合理的結合，光伏新能源技術的安裝過程中需要將維護與測試做好，前期的設計方案一定要充分的調研現場的操作環境，避免在安裝過程中因前期的考慮不全面出現問題。光伏太陽能板盡可能安裝太陽可以直接照射的位置，可以得到充足的日照和充分的電能轉換。整體的系統設計需要做到以下幾點。

（1）太陽能電池板的陣列。光伏新能源可以選用多晶硅光伏組件，這種組件的優勢在于生產率很高。

（2）太陽板表面輻射。光伏陣列傾斜面的輻射量值可以采用光伏陣列水平面太陽能輻射量進行計算，那么整體的發電量也能進行計算出。本文接下來舉例說明太陽能總輻射量的計算方法，如果應用傾斜角來固定安裝陣列的形式，太陽能輻射量受傾斜角的影響是比較大的，整體的計算如公式所示：

在太陽能的總輻射量計算中，氣象站數據值可以直接帶入進去，通過相應的分析和計算可以得到本地的接受太陽能最大陣列傾斜角為45°。所以在光伏新能源技術的應用中可選擇45°安裝光伏陣列。

（3）光伏效率的計算。光伏系統效率是代表能源利用率的主要指標，其主要受逆變器的轉換效率、光伏陣列效率和交流并網效率影響，光伏系統的總效率計算公式如下所示：

5? 結論

本文主要從光伏新能源技術進行分析，并結合建筑電氣節能中的特征和要求，對光伏新能源技術在建筑電氣節能中的運用進行了技術上的分析，研究內容為光伏技術和電氣節能良好結合提供建議。

參考文獻：

[1] 高義龍.淺析光伏新能源技術在建筑電氣節能中的運用[J].四川水泥，2018，266（10）：143.

[2] 王宏堯.光伏新能源技術在建筑電氣節能中的運用[J].低碳世界，2017（8）：88～89.