光伏新能源技术在建筑电气节能中的运用

光伏新能源技术在建筑电气节能中的运用

谭宇

贵州电网有限责任公司兴义供电局 贵州省 562400

摘要:当下随着时代的不断进步，各国对化石能源的消耗也都在不断增多，全球能源市场面临着非常严峻的局面，但同时科技的发展也使得人们对新能源的开发与利用进入到了一个新的阶段，光伏新能源技术的应用使得人们在能源利用方面有了更多的选择，传统的能源结构也因此发生了极大的改变，正朝着节能环保的方向发展。建筑产业作为我国产业结构的重要组成部分，也是能源消耗的大头，在可持续发展理念的要求下，将建筑电气与光伏新能源技术相结合，对降低建筑整体能源消耗，提高建筑电气的节能水平而言，有着非常重要的积极意义。

关键词：建筑工程；电气节能；光伏新能源技术；运用

引言

能源在我们的生产和生活中发挥着重要作用，但不可再生资源的数量有限。一些可再生资源也需要在数千年或数十亿年内再生。我们的工业生产不能因为没有能源而停止，这将阻碍社会的发展和人类文明的进步。因此，相关技术人员一方面研究如何降低能源利用率，另一方面开发新能源，以满足环保、生产和生活的能源需求，具有低污染、新能源量大的优点。

1 光伏新能源技术的含义

传统意义上的光伏新能源技术是光伏发电技术，它将光能转化为电能供人们使用，减少化石能源的消耗。光伏新能源技术所转换的电能大部分为直流电，因此在实际应用中需要与逆变器配合使用，以满足从直流到交流的转换需求，并结合其他电气调节设备实现电能输出的控制。光伏新能源技术主要能量来源于太阳能，目前常见的光伏太阳能发电板就是光伏新能源技术的一个重要体现，其在白天接受太阳光照，产生电能并通过蓄电设施进行储存，夜间就可以通过相关电气设备控制进行放电，供给人们进行使用。在建筑电气系统中，利用光伏新能源技术能有效减少建筑对其他能源的消耗，达到节能的目的，但是光伏新能源技术的实际应用，仍然需要结合用电需求进行合理的配置。

2 节能技术在建筑电气设计中的发展现状

随着我国科技的发展，电气设备的需求量越来越大。大多数电气设计人员认识不到节能技术在电气设计、施工中的重要作用，忽视了节能技术的发展，导致我国建筑行业资源浪费严重。建筑企业和设计者节能与环保意识淡薄，在电气设计环节增加了能耗，会破坏自然环境，造成能源短缺。国内部分城市在某些时期甚至采取限电措施，严重影响了人们的日常生活和工作。对此，相关单位应充分认识到电气节能设计的重要性，积极采取有效措施降低设备能耗，保证电气设备的正常运行，充分发挥其社会效益和经济效益。目前，人们对建筑物的安全性也有很大的要求。建筑物不仅承载着使用者的人身安全，也影响着人们的财产安全。因此，为了满足人们的需求，需要在建筑物内安装许多监测设备。这些设备需要全天运行，耗电量大，监测位置不合理，监测次数过多也会增加建筑物的用电支出。因此，要求相关安装人员根据建筑物的实际需要，合理安装和监测，注意监测的全面性，而不仅仅是数量。

3 光伏新能源技术在建筑电气节能设计中的有效运用

3.1 太阳能电池板的选择

对建筑光伏新能源系统的建设而言，其最为核心的组件便是太阳能电池板。太阳能电池板直接关系到光电系统对太阳能的转化效率，目前常用的太阳能电池板有晶硅和非晶硅两种，在实际的建设过程当中，应当根据建筑电气系统的实际需求，选择合适的太阳能光伏组件，以满足建筑电气系统在电压、功率以及电流等方面的要求。（1）晶体硅太阳能电池。晶体硅太阳能电池是当前建筑光伏新能源技术中最常用、最成熟的电池材料。自从光伏新能源技术诞生以来，它就占据了主导地位。晶体硅太阳能电池可分为单晶硅和多晶硅。其对电太阳能的转换效率不同，单晶硅的转换效率通常为14-18%，多晶硅的转换效率大多在11-16%之间。尽管晶体硅太阳能电池的转换效率很好，但其生产成本非常高。因此，目前对晶体硅太阳能电池的研究主要致力于降低成本和提高光电转换效率。随着技术的不断进步，晶体硅太阳能电池的转换效率已提高到22%以上，进一步证实了其主导地位。（2）非晶硅太阳能电池。非晶硅太阳能电池具有成本低、重量轻的优点，便于大规模生产和安装。然而，由于其材料的原因，其光电转换效率一直保持在较低水平。一般来说，转换效率仅为6-10%，远低于晶体硅太阳能电池。而且，非晶硅太阳能电池随着时间的延长，其光电效率会衰减并表现出很强的不稳定性。因此，很少用于光伏新能源系统的建设。如果非晶硅太阳能电池能够在技术上取得重大突破，凭借其良好的弱光感应优势，有望应用于新型建筑光伏能源的建设。

3.2 光伏幕墙

光伏幕墙通常是指光伏发电技术与建筑围护结构外表面的子技术相结合，或直接替代建筑维护结构。这是一种新的能源模式，实现了建筑外幕墙技术与光伏发电新技术的结合。光伏幕墙可以替代传统的外墙建筑材料，减少环境污染，节约能源消耗；建筑物的屋顶面积比较窄，可用于建筑太阳能墙；能有效阻隔外界噪声的进入，改善传统围护结构在隔声效果上的缺陷；它可以降低墙体本身的温度，阻挡阳光，提高建筑的室内舒适度；因此，在设计建筑用光伏幕墙系统时，必须结合自身的特点，根据当地太阳辐射的特点和周围环境的温度特性，充分考虑建筑与光伏幕墙结合的首选方式，以及如何优化节能效果，真正合理地使用光伏幕墙来降低建筑能耗。

3.3 光伏发电监测装置

尽管建筑光伏发电稳定可靠，但是在实际的应用过程当中，仍然存在一定的因素会对系统运行安全性形成一定的影响，因此光伏新能源技术在建筑电气节能中的运用必须要有监测装置，确保光伏阵列保持较高光电转化效率的同时，还能具备一定的安全性。在逆变器装置中安装计量监测系统，就可以对发电系统的发电数据进行有效的监测。在环境因素控制方面，可以通过环境传感器监测日照、温度等相关参数，为系统发电提供可靠的数据支持。监控系统是确保建筑电气系统使用安全的重要系统，也是对建筑光伏发电电能消耗较大的系统，对其进行优化，能减少不必要的能源浪费，提高建筑的节能效率。建筑电气监控系统应当基于电气应用实际需要进行设计，监控设备数量满足应用需求即可，不应超额设计以使得监控系统耗电量增加。监控设备的布局应当结合建筑空间格局进行合理的布置，在满足基础监控需要的基础上，促使监控系统设计更加合理、科学，从而使得监控系统对电能的消耗得到降低，满足建筑电气节能的要求。

结束语

综上所述，电气设计要合理地利用节能技术，在降低能耗的同时，满足人们对生活质量的追求和对节能减排的关注。在配电系统、传输系统、照明系统、变压器等电气设计中应用节能减排技术，已成为现代建筑设计发展的趋势。当前随着建筑行业的不断发展，建筑电气系统对能源的消耗也与日俱增，节约能源已经成为建筑体系的一个重要发展方向。利用光伏新能源技术将光能转化为电能，投入到建筑电气系统中进行利用，能有效减少建筑电气系统对其他能源的消耗。而就目前来看，光伏新能源技术已经相对成熟，并且在建筑电气节能中的运用，已经具备一定的运用基础和经验，这对优化建筑系统的能源结构，推动我国建筑事业的发展而言，有着非常重要的帮助作用。

参考文献

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