太陽能光伏發電技術在建筑電氣節能設計中的應用

劉晉達

摘要：太陽能光伏發電技術在工程建筑中應用的主要形式是在建筑結構外部安裝太陽能光伏發電方陣，能夠為區域建筑中的居民提供日常所需的電能。由于發電結構主要建設在建筑結構頂端，有效節約了城市土地資源占有率，實現單位面積利用率擴大化，促進城市化發展全面進步。在本文研究中將針對太陽能光伏發電技術在建筑電氣中的應用要點、應用措施進行全面分析，力求能夠通過清潔能源使用，提升我國城市建設的整體水平。

關鍵詞：太陽能;光伏發電;建筑電氣節能

現階段，太陽能在建筑領域中主要應用在太陽能熱水器、太陽能發電、太陽能空調等方面，具有理想的節能環保效果。隨著我國環境保護、資源節約、綠色建筑等理論相繼提出，太陽能資源成為了利用率較高的清潔能源之一，受到眾多建筑企業的青睞，并且進一步擴展了太陽能技術的應用范疇，為建筑領域發展注入了新鮮血液，促進其全面提升。

一、太陽能光伏發電技術在建筑電氣中的應用要點

（一）電池板的傾角

電池板的傾角與太陽能發電方陣建設區域的自然環境、氣候情況、光照水平等具有十分密切的聯系，計算電池板的傾角為了能夠最大化吸收陽光，獲得理想的電能。然而，科學的傾角卻難以保障太陽能發電方陣的美觀性，這一矛盾在當下是難以避免的，仍需要技術人員進一步研究。

（二）電學性能的配合

通常情況下，建筑結構外墻的面積、結構大小不，在獲取陽光、轉化電能的過程中難以保障區域內部的電能供應穩定。針對這種情況可以將建筑結構的外部平面進行區域劃分，盡量確保每一個單位面積中的電能供應穩定，便于技術人員統一調節。

（三）電池板的能耗

電池板在運轉的過程中也需要消耗一定電能，若自身電能消耗量過大，則輸出的能源就會隨之下降，影響區域供電的整體基數。

（四）周邊環境

周圍環境對供電的影響因素主要是溫度、濕度、光照、周圍建筑物遮擋等，都會影響太陽能光伏發電的最終效果。

（五）負載用電情況

負載用電量直接決定光伏發電站中電池板的數量和大小。在無人氣象站、通信中轉站中的電池板可選擇復雜用電略小的型號，而在住宅區、商業區則需要根據用電情況酌情選擇。

（六）太陽能電池的強度

太陽能電池的強度也是光伏發電站建設過程中需要詳細計算的部分，由于建筑外觀使用的幕墻面板和采光屋頂的光伏組件強度要求不同，需要結合建筑結構的具體情況進行研究和分析，選擇性價比最佳的太陽能的電池。

二、太陽能促進綠色建筑發展的有效措施

（一）推廣適宜的太陽能技術

太陽能發電技術的能源消耗較低，對環境的影響因素較弱，但是其實施成本較高，零部件的造價不菲，導致難以在全國范圍內實施。為了擴展太陽能發電技術的使用范疇，降低造價成本，在全國范圍內自然條件允許的區域內推廣太陽能發電，需要進一步深化分析太陽能技術與建筑結構之間的關系，力求能夠獲得性價比最佳的發電效果。通過優化太陽能發電技術，能夠以最小的成本消耗、最低的環境污染，獲取最為理想的發電效果，建立清潔能源利用理念、綠色建筑建設方式，在城市化發展、資源利用方面尋找人與自然和諧統一的關鍵點。

例如，在使用太陽能熱水器的過程中，可適當添加智能化因素，降低人工操控的比重，確保太陽能設備在建筑領域中的應用效果優良。在宣傳太陽能產品的同時，可滲透智能化、環保化、高效率、高質量的因素，提升居民對太陽能設備的認知程度，強化其選擇趨向，進一步提高太陽能產品在市場中的份額和地位。

（二）實現主動式和被動式太陽能建筑

在現階段綠色建筑的發展過程中，太陽能采暖設備有主動式和被動式兩種。主動式設備指的是建立專門的太陽能采集裝飾，將熱量傳遞到區域內的家家戶戶，實現能源資源的合理利用。但是太陽能出現的頻率存在波動，難以實現連續性的采集和轉換，時間階段、自然因素都是難以預測的影響因子，導致后續分配過程中經常出現“厚此薄彼”的不良現象。且現階段對太陽能資源實現平均分配的難度較大、過程較復雜，技術水平要求極高，會導致成本資金增加、能源利用單位價格上漲。

被動式太陽能建筑在不改變其他輔助能源的基礎上，結合建筑方位、建筑構建的基本情況，能夠通過改變自身構造從而避免追加常規能源來調節室內氣溫，其集熱方式。并且這一技術在維護、運行、成本價格方面都十分理想，與消費者的心理預期相差較小，節能效果并未受到影響。鑒于此，在現階段綠色建筑發展的過程中需要強化被動式太陽能的應用，將主動式技術作為保障與輔助，能夠進一步增強建筑內部太陽能利用率，提高太陽能技術推廣的可行性。

（三）推進光伏建筑一體化

太陽能在建筑結構中的應用關鍵點便是太陽能光電轉化的過程。為了實現光伏建設一體化，需要將光電材料與建筑結構設計相結合，使得太陽能轉化而來的電能與建筑圍護結構、建筑外觀材料互相結合，實現良好的發電效果。在建筑結構設計階段可將其安裝在屋頂、側墻、窗戶等區域，盡量保障供電穩定性，最大化利用光電轉換實現建筑結構能源供給。

結論

根據上述內容可知，太陽能應用在建筑領域中具有極強的可再生、便捷性、靈活熊，能夠有效降低傳統工程建筑中的電能消耗，與綠色建筑、資源節約等理念相適應，減少建筑工程的能源消耗、降低礦石燃料的使用比重，進而能夠為人們創建一個健康、環保的生活環境。可見，太陽能在工程建筑中的使用具有極強的實施效果，能夠進一步降低能源消耗，提升建筑工程經濟效益，可在日后建筑領域的發展中利用和優化。

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