谈光伏新能源技术在建筑电气节能运用范文

摘　要：社会经济快速发展，人们对新能源的需求不断增加，尤其是建筑电气方面。目前，建筑电气工程对光伏新能源的使用量增加，但在具体应用中，光伏新能源并没有得到合理利用与分配。文章分析光伏新能源技术的优势及其在建筑电气节能中的应用要点，希望对建筑电气节能有所帮助，促进建筑事业的发展。

关键词：光伏新能源技术；建筑电气；节能；光伏电池

0引言

近年来，各国能源消耗巨大，对能源的需求不断增加，尤其是建筑行业，其作为各国的基础行业，同时也是能源消耗最大的行业之一。建筑行业要想跟随时展脚步，增强自身在市场中的地位，就需要完善其技术体系，增强建筑电气功能，做到节能减排。随着光伏新能源技术不断被应用到建筑电气领域，其发挥的作用越来越大，建筑企业需要完善自身的技术体系，合理利用新能源进行发电，不断优化光伏新能源技术，确保企业的经济效益与社会效益。

1光伏新能源发电的原理及应用优势

1.1光伏新能源技术发电原理

光伏发电是利用光生伏特效应，将光子转化为电子，将光能转化为电能来进行发电。具体而言，是利用太阳能电池组件采集太阳能，随后将太阳能转化成直流电，并且使用光伏发电系统中的逆变器将直流电转化成交流电，并利用控制器进行控制和调节。光伏新能源技术在建筑电气节能中的应用，能够为建筑电气系统提供电能，改变供电峰值，保证电网安全，增强电网稳定性，符合建筑行业发展需要。将光伏新能源应用于建筑电气领域，可充分利用建筑屋面和墙体的优势，加强光伏能与建筑的有效融合，促进光伏建筑一体化。

1.2光伏新能源技术的应用优势

（1）占地面积小，安全无污染。光伏新能源发电设备可以安装在建筑外墙或者是其他采光好的位置，所占空间不大[1]。光伏新能源绿色环保，能源采集容易，而且在发电过程中不产生污染物，不会影响自然环境，这符合绿色化发展的要求。

（2）减少能源消耗，避免资源浪费。光伏新能源主要是通过建筑并网来发电，无须消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电，且建设周期短，获取能源花费时间短，能够满足人们日常生活需要。由于当前的智能建筑体系可以操作电能输入与输出，而且操作流程简单，能减少能源消耗，避免资源浪费。从实际应用情况来看，人们日常生活用电量不大，在建筑中布置光伏发电点，其所产生的电量就能够满足人们日常生活需求，不仅能确保资源最大化利用，还避免电能在长距离的输送过程中出现损耗现象，避免电能浪费现象的出现。总之，运用太阳能光伏发电系统将太阳能转变为电能，不仅环保还利于维护，减少了建筑行业对不可再生资源的损耗。

（3）保证供电安全性与可靠性。建筑电气设备如果运用光伏新能源技术，能够将多余的电量储存起来，将其输送到电网，调节电网输出量，保证供电安全，提高供电可靠性。从现阶段的应用情况来看，光伏发电条件比较简单，操作方便，安全性好，其产生的电能便于存储，可提高电能调解效果[2-3]。

2建筑电气节能中光伏新能源技术应用的影响因素

2.1光伏能电池板安装角

度光伏新能源在建筑电气中的应用，需要保证每个部件之间的电性匹配，但在实际应用中，容易出现部分电流、电压难以匹配的情况，这主要是建筑外墙表面形状差异导致的。要想预防此类现象的出现，就要科学进行太阳板的安装，控制好安装角度。在建筑施工时，要根据当地条件、建筑外墙表面的形状、建筑物楼顶外观等计算出电池板倾斜角度，只有这样，才能够合理应用光伏新能源，提高光伏新能源的利用率。

2.2光伏电池性能

光伏电池是一种对光有反应并能将光能转换成电能的器件，常见的能产生光伏效应的材料有多种，如单晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化镓等，它们的发电原理基本相同，但材料性能对输电量有着较大影响。有实验数据显示，单晶硅太阳能电池的光电转换效率最高为20.3%，商业化后转换效率为16%；非晶硅太阳能电池的光电转换效率最高为12%，商业化后转换效率为6%左右。

2.3其他

在建筑工程施工工程中，光伏部件的范围及位置存在差异，也会使光伏强度有所不同。需要在不同的位置使用不同的部件，如楼顶可以采用光伏强度较好的部件，这能更好地收集顶部光伏能源。

3建筑电气节能中光伏新能源技术应用的注意要点

（1）在安装光伏发电装置前，要想采集太阳光，将其转变为电能，需要保证周围其他物体不会遮挡光线。

（2）在大范围安装光伏发电装置时，要保证现场安装场地足够大，保证光伏设备不会互相碰撞，并在周围设置相应的保护装置，减少发电装置在充分接收太阳光能量时受到外界因素的干扰，以免损坏设备。

（3）光伏能电池板如果能够接收充足的光线，就能够保证接收到的太阳能均匀，这需要相关人员在安装太阳能电池板时仔细确定太阳光的直射角度。

（4）在使用过程中，为了保证设备持续为建筑电气系统输送电能，需要工作人员定期检查，尤其是在出现恶劣气候时，要加强设备维护与检修，对存在的影响因素采取预防措施。

（5）光伏系统的总效率通常由逆变器效率、光伏阵列效率和交流并网效率决定，因此光伏发电系统需要加强对周围环境及相关装置的监控，安装好防雷接地装置。在发电的过程中，监控多台并网逆变器，收集逆变器日常发电量等，并且通过环境传感器来收集辐照量、温度等数据，将其作为分析发电量的依据。

（6）要将建筑与光伏技术完美结合，避免出现大范围占地现象，充分发挥出光伏技术的优势，做到节能环保[4]。

4光伏新能源技术在建筑电气节能设计中的具体应用

4.1光伏屋顶

光伏屋顶是一种比较常见的光伏新能源技术应用方式，随着建筑数量及高度的增加，在一些高层建筑中时常能够发现光伏屋顶的身影。光伏设备安装在屋顶能够大范围地接触光照，紧贴着屋顶进行安装，能够避免受风力的影响。同时，其作为屋顶的一部分，可以减少屋顶施工材料的应用，带来更高的经济效益。从安装面积来看，屋顶是建筑中面积空闲较大的空间，有着比较完美的位置条件，十分适合光伏系统的安装。屋顶能够吸收更多的太阳辐射，并且屋面水平面及倾斜面上所取得的辐射量远大于垂直立面，尤其对大城市而言，高层建筑较多，建筑比较密集，外墙遮挡现象严重，在屋顶安装光伏系统十分便利，而且效果好，还能够实现大规模安装。虽然在屋顶安装光伏系统可以获得较好的效果，但如果大规模使用，会对城市景观造成一定的影响。另外，如果外墙光伏电池的反射光没有合理处理，就容易出现光污染，进而影响人们的正常生活。这一点是在光伏屋顶安装时需要注意的问题。在屋面安装光伏系统，就好比在阳光与建筑之间形成了一个过渡层，能够改善建筑物隔热性能，降低建筑物的能耗。目前，光伏屋顶技术的应用已经较为成熟，安装与后期维护都非常方便，且效率高，成本低，能够大规模开展，在全球范围内的建筑系统中，光伏新能源技术的应用以光伏屋顶为主。

4.2光伏幕墙

光伏幕墙通常是在建筑围护结构外表层中运用光伏发电技术，这是一种新型能源方式，将建筑外幕墙技术与光伏发电技术完美结合到一起，光伏幕墙代替以往的外墙面，避免了环境污染，且非常节能。修建光伏幕墙，还能阻隔外界噪声，改善传统围护结构隔音效果，并保证建筑物的室内温度。在设计建筑物光伏幕墙系统时，要根据实际情况与自身特点，结合当地太阳辐射特点及建筑物周边环境进行，这样才能有效发挥光伏幕墙的性能，改善节能效果。

4.3光伏大棚

目前，光伏大棚被相继应用到农产品种植中，其作用是生产农产品。随着人们生活水平的提高，光伏大棚在农业的应用范围逐渐扩大，现阶段，光伏大棚已经应用在鲜花养殖、畜牧业、林业以及果树生产等方面。植物生长对光照有着很高的要求，在大棚中应用光伏技术，不仅增加光照时间，还能保证农作物质量，有利于食品安全。在农业大棚中运用光伏技术，可以节约土地资源，能够为大棚其他设备提供电能，满足农户生产与生活需求。另外，在农业大棚中，容易出现保温、升温的问题，尤其是夏季，过高的温度会影响蔬菜的正常生长，使用光伏技术，通过红外线隔绝室外温度，大棚中不会有太多的热量，可以保证蔬菜正常生产。同时，在冬季，大棚内的红外波段对外辐射程度也相继减弱，避免了昼夜温差大的问题，在一定程度上起着保温的作用。

5结束语

总的来说，建筑行业是高耗能产业，要想减少建筑行业资源浪费现象，保证建筑行业持续发展，就需要在建筑系统中采用光伏发电技术，发挥出光伏新能源的价值。光伏发电技术在建筑电气节能中的应用，能够为建筑行业可持续发展提供保障，同时也满足当今社会节能减排、绿色发展的要求，符合时展要求。

作者：李晓瑜 单位：青海省绿色发电集团股份有限公司