光伏新能源在建筑電氣節能中的應用研究

范龍輝

摘要：當前我國工業規模日漸擴展，能源需求量也在持續增長，人們生活理念隨著社會變遷逐漸改善，對居住質量也提出更高要求。這就使得傳統建筑中電氣設計跟不上時代發展潮流，漸漸被電氣節能設計所替代，大幅緩解了能源供應不足危機。本文對光伏新能源技術在建筑電氣節能中的應用進行深入研究，希望幫助群眾感受到光伏新能源技術帶來的效用。

關鍵詞：光伏新能源;建筑;電器節能;應用研究

引言

據調查，我國建筑行業在實際發展中會使用到大量電氣資源，不符合當前節能環保基本戰略，一定程度上影響了周圍人文環境與自然環境，加快了全球變暖速度。在建筑領域中，要想有效提高現代化建設水平，就必須全方面實施電氣節能，積極引入新能源，特別是光伏新能源。將光伏新能源技術應用到建筑行業能有效降低建筑能耗，為實現全面電氣節能奠定基礎。

1、光伏新能源發電技術原理

經熱力學研究發現，光伏發電平均有80%理論發電率，存在很強的技術開發性。光伏發電主要通過太陽能電池板吸收光能，在內部將其轉化為電能，再用逆變器將電能從直流電轉變為交流電。整個發電過程中在電池板內部進行轉換，不存在使用機械與燃料情況，所以并不會產生噪音污染和廢氣污染。其次，光伏發電設備具有很高的安裝性能，由于其不需要冷卻裝置，所以在部分干旱地區飽受好評，比如：戈壁、荒漠這些光照性能很強地區能夠充分利用太陽能進行發電，不僅能給當地生活帶來便利，也能推動區域生產建設。由于光伏發電占地面積較小，其設備安裝一般考慮采光性、耐用性以及安全性等因素，因此基本上都安裝在屋頂、墻外等地，完美契合建筑物同時，也節省了空間資源。此外，光伏新能源發電技術采用的是晶體硅材料，而晶體硅太陽能電池使用周期較長，最多可達30年，且多晶硅光伏組件架構并不復雜，便于安裝、運輸以及組件擴容等操作，進而大幅縮短光伏發電系統建設時間[1]。

2、光伏新能源在建筑電氣節能工程中的應用特性

2.1發電特性，提升電力效率

縱觀我國光伏新能源技術使用現狀，將其應用到建筑電氣節能中可以有效增強電力使用效率，一是其能科學調整供電峰值，對整體用電系統的穩定與安全進行加固，進而提高供電系統運行效率;二是光伏發電具有存儲性，將電能儲存在發電系統內不僅能夠滿足居民日常供電需求，也可以在供電緊張時為居民提供電力支撐;三是光伏新能源具有穩定持久性，在使用過程中可以長時間為供電系統輸送電力，就算傳統供電系統突發癱瘓也可以通過其儲電能力進行持續供電，可以實現光伏建筑一體化。

2.2占地面積小，無污染

光伏新能源應用成效取決于光照強弱，因此在思考光伏新能源設備安裝地點時，大部分情況下會選擇采光性合格的地方，例如陽臺朝向南邊的屋頂、外墻等等，這樣安裝既能大范圍對陽光實現高效獲取，也節約了屋頂空間使用。除此之外，由于光伏新能源不具備產生污染條件，與傳統不可再生資源燃燒發電項目相比，更具有環保健康、節能減排等優點，緩解了能源危機產生，一定程度上穩定了燃料市場發展秩序。

2.3耗電量小，減少能源污染

建筑并網是光伏發電系統主要供電方式，其供電流程是與現有公共電網進行連接，通過太陽能發電降低能源損耗，減少污染排放，盡可能滿足用戶群體用電需求。此外，除了日常進入公共電網進行正常發電之外，若是遇到緊急情況可以充分利用光伏新能源應用儲電性，直接將存儲電能傳輸給公共電網。由于這種供電方式并不需要使用蓄電池，所以減少了廢電池污染帶來的危害[2]。

2.4消耗小，利于干旱地區

光伏新能源應用主流地區是干旱地區，特別是戈壁、荒漠等水資源缺乏區域。由于這些地區光照性普遍較強，并且需要依靠長期抽水來滿足當地居民生活需求，因此將光伏新能源技術應用到水泵站中是必不可少的，其使用逆變器將太陽能轉化為交流電，直接進入水泵進行抽放水工作。若是在這些地區發展光伏新能源發電建設，一定程度上能為當地生產建設提供了大量電力支持。

3、光伏新能源在用時的注意事項

3.1電池板用料的選擇

光伏新能源發電技術主要原理是通過太陽能電池板將光能轉化為電能，因此在選擇太陽能電池板制造原料時，必須結合眾多因素進行考慮。在電氣節能工程中從整個用電系統峰值電流、峰值電壓以及峰值功率等因素進行綜合考慮，最好采用多晶硅光伏組件作為基礎材料設施構件。此外，還需結合當地氣候環境等多種因素進行考慮，比如雷電高發區，在這種環境下必須考慮電池板是否具有堅固耐用性，而使用多晶硅光伏組件則能有效避免這一困擾，因為將其制作成太陽能電池板時，外膜包裝通常會使用鋼化玻璃和防水樹脂等材料進行密封，大幅提高了多晶硅光伏組件整體堅固性與耐用性。

3.2設備的安裝及維護

為了擴大光伏新能源發電技術在建筑電氣節能項目中應用范圍，必須對其安裝過程與維護過程加強管理。在設備安裝方面，一是將其最大運行效率納入考慮，選取采光性能較好區域作為安裝空間，此外即使四周不存在遮陽障礙物，安裝電池板時也要保證其傾斜角度。因此在安裝時要根據當地地形、外墻形狀以及屋頂造型等方面對電池板傾斜角度進行詳細計算安排，繼而增強采光性能;二是考慮其設備安全維護，比如：安裝環境、當地天氣狀況等，若是處于雷電多發地區，對光伏幕墻防護就要加強防火防雷設施使用[3]。

3.3設計監督管控系統

在建筑電氣節能項目中最關鍵環節是監督管控系統設計應用。由于光伏新能源 設備是一種大型發電系統，所以對其后期督維護就需要投入大量人力，為了降低發電維護成本，必須在建筑系統中設計安裝監控系統。通過監督管控系統可以對發電過程進行實時監控，大幅降低人力資源投入。此外，在設計監控系統時，相應的技術型設計工作應該交由專業人員來完成，繼而保證整個監控系統高效性。

總結

由于建筑領域內電氣資源消耗量占比較大，為了保障居民生活穩定安康，我國不得不將多數電氣資源調配給建筑領域使用，對環境凈化造成一定消極影響，致使全球變暖速度加快。因此，將光伏新能源技術應用到建筑領域是未來電氣節能發展趨勢，其極大提高了電氣使用率，滿足了各類建筑正常用電需求，推動建筑行業環保節能理念進一步落實。

參考文獻

[1]范宏宇.光伏新能源技術在建筑電氣節能中的運用[J].資源節約與環保，2021（07）：7-8.