建筑電氣節能中光伏新能源的應用分析

曹校榮

（佛山綜合能源有限公司，廣東 佛山 528000）

0 引言

我國目前的建筑行業面臨著嚴峻的能源消耗問題，建筑行業對于傳統能源的消耗量大，且存在著不同程度的能源浪費問題，能源利用率也較低，已經跟不上時代的進程，所以對于新能源在建筑行業的開發利用是一項急待解決的問題。太陽能源是一種技術比較成熟的新型能源，因為其儲量無限、綠色環保和應用的普適性等優勢已經在其他領域得到廣泛的開發和應用，而在建筑電氣節能中，光伏發電系統是實現建筑電氣節能的主要方式，具有很高的應用價值和廣泛的應用前景。

1 建筑電氣節能的基本原則

1.1 節能效益與經濟效益相結合

為實現建筑電氣節能，必然要投入大量的資金來實現技術支持和材料支持，不過在資金的投入過程中，為防止過分花費資金，企業要遵循的原則之一便是節能效益與經濟效益相結合起來，不能在追求節能效益的過程中，舍棄經濟效益，兩者之間不能顧此失彼。在實現建筑電氣節能效益后，企業可以通過另外的方式來獲取一定的經濟利益，例如對于建筑廢物的處理上，通過回收等途徑進行重復利用可以減少資金的花費。在實現建筑電氣節能的同時，為企業謀求減少資金花費的方法，實現可持續發展。

1.2 減少建筑之外的電氣耗能

在實現建筑電氣節能的同時，除建筑之外的電氣耗能同樣不容忽視，所以應該通過一定的途徑減少這類電氣耗能，因此建筑電氣節能的另一項基本原則便是在實現建筑電氣耗能降到最低的同時，盡量避免建筑之外的電氣耗能。為了有效實現這一原則，應該從建筑工程中所使用的節能材料入手進行處理，比如對于電線和輸電設備的選取、測試要仔細進行斟酌，然后再使用，對于建筑之外的電氣耗能要進行嚴格監督，盡量避免過多的建筑之外的能源消耗。

1.3 滿足供電需求

建筑電氣節能的最后一個原則是無論是選取的材料還是供電設備，一定要滿足供電需求，這也是最基本的需求之一。在建筑項目施工工地現場，采購和使用的設備應該滿足施工工地現場的正常照明功能。在實現供電設備的合理選擇和設備優化后，在節能材料滿足節能需求后，施工過程中的照明功能作為最基礎的功能必須予以實現。

2 建筑電氣節能所面臨的問題

2.1 能源利用率低

從目前的建筑電氣節能效果來看，建筑電氣節能的成果有好有壞，能源利用率高低是判斷建筑電氣節能效果好壞的關鍵之一。在當前階段，我國在建筑電氣節能方面所表現出的能源利用率低是一項存在非常普遍的問題。出現這種情況的原因主要是節能技術不能滿足當前的節能需求所導致的，有將近一半的能源沒有被有效利用，出現如此高的能源虛耗或者浪費則難以發揮出建筑電氣節能的目的，且容易造成資源利用成本的失控，從經濟效益和節能效益來看，能源利用率低制約著我國建筑電氣節能的發展。

2.2 節能設計環節存在問題

在對建筑電氣節能上應用光伏新能源時，在設計階段即要做好準備工作。在進行設計時，很多光伏組件參與到建筑的組成中。如果光伏器件在建筑中的應用較廣，則對于不同建筑上不同地方的光伏組件的強度要求不一致。因此對于不同地方的光伏組件，強度要有所區分。對于屋頂材料，則應選取強度大的光伏組件，提高抗惡劣天氣的能力。此外，光伏組件的安裝角度也是設計階段應該考慮的問題之一，如何整合最大的太陽能吸收率和最小的安裝空間，是設計階段的難點之一。

3 光伏新能源在建筑電氣節能中應用的優勢

3.1 用電安全性能更高

光伏新能源的發電原理簡單，操作方式更加安全，所以光伏新能源在建筑中的應用的優點之一就是安全性能更高。現在很多的建筑電氣節能都應用到光伏新能源技術，所以這些光伏發電系統儲存的電量很多，平時儲存的電量會輸送到電網中，在用電過程中再進行調節，不僅能夠實現集中供電，還能對電力系統的穩定運行起保護作用，從而保障整個用電系統的安全性能。光伏新能源發電系統之間是相互獨立的，所以對于不同的光伏發電系統能夠獨立控制以上的種種方式使光伏發電系統的用電安全系統更高，如圖1所示。

圖1 新能源發電系統傳輸

3.2 環保效益高

建筑電氣節能中應用光伏新能源的目的就是突顯光伏新能源的環保效益。傳統能源的使用對環境會產生十分惡劣的影響，先污染后治理的發展模式并不適合我國的發展。光伏發電系統應用的是太陽能，是可再生的新能源，且在我國儲量豐富。光伏發電系統不消耗燃料，不會產生溫室氣體和固體顆粒，對環境友好。

3.3 在我國發展前景廣闊

在我國，煤、石油、天然氣等傳統能源的分布不均，傳統能源在全球范圍內也是日益枯竭的趨勢。我國國土面積廣闊，地域跨度大，太陽能資源在我國非常豐富，光伏新能源的大規模使用與我國的基本國情不謀而合，對我國的環境友好型社會建設有很大幫助。從我國的太陽能資源來看，在建筑電氣節能中應用光伏新能源可以提供足夠的光照和供電需要。總的來說，在我國推行光伏新能源是非常正確且有必要的。

4 光伏發展方向

4.1 光伏發電系統與建筑集成

在進行建筑項目施工時，在做施工項目結構整合時，可以整合光伏發電系統與施工結構，從而做到光伏建筑一體化。具體的施工過程也相對簡單，就是將光伏發電系統的組件在施工過程中應用到建筑的結構組成中。通過這種方式能夠使建筑獲得更多的太陽能供應，能夠更好地吸收太陽能來為建筑提供能源。另外，這種方式在為建筑供能的同時，也能夠有效降低建筑的施工成本，相對其他應用方式具有獨到的優勢。在這也是目前光伏新能源在建筑節能電氣中最通用的技術手段之一，今后也具有著重發展的趨勢。

4.2 光伏器件作為屋頂材料

使用光伏器件作為建筑屋頂材料具有很高的推廣意義。首先，應用光伏器件作為屋頂材料，能夠有效減少光伏器件的建設空間，節省空間資源。光伏器件作為屋頂材料，能夠通過長時間的光照，無論是設備的工作效率還是太陽能的吸收率都能顯著提高。在對建筑進行施工階段，即可預設光伏器件作為屋頂材料的空間，使用光伏器件取代傳統屋頂材料，會降低一部分成本的同時，用戶的居住體驗也能夠提高。與傳統屋頂材料相比較，光伏器件作為屋頂材料，對于惡劣天氣的防范能力高，用戶居住的舒適度高，如圖2所示。

圖2 光伏器件屋頂材料

5 結語

綜上所述，光伏新能源在建筑電氣節能中的應用所展現出的節能、高效等優點是建筑物與光伏發電系統一體化的重要促成因素。無論是從傳統能源出現的能源危機角度還是建筑領域的節能減排角度出發，毫無疑問，在建筑電氣節能中應用光伏新能源發電系統是時代發展的趨勢，對我國的城鎮化進程、經濟社會的發展都具有非凡的意義。在這過程中需要不斷克服光伏新能源發電技術和建筑行業結合的困難，減少太陽能不足所引起的供電不足等缺點，持續技術革新，維護建筑電氣節能可持續發展。