新能源光伏发电助力建筑电气节能减排分析

新能源光伏发电助力建筑电气节能减排分析

周毓斌

广西华景城建筑设计有限公司 广西南宁 530022

摘要：随着我国经济的不断发展，使得我国社会产生的能源损耗问题越来越严重，若对这一问题不进行有效解决，将会使得我国资源越来越紧缺，严重影响我国的健康发展。我国经济发展迅速，大量的建筑工程建设是必然的，因此相关建筑工程部门应树立正确的节能减排意识，将新能源光伏发电应用到建筑电气建设中，以实现节能减排的建设目标，降低建筑对于电能能源的运用量，使得我国的建筑行业向节能环保方向发展，加快国民经济健康发展的步伐。

关键词：新能源光伏发电；建筑电气；节能减排

1新能源光伏发电概述

新能源又称非常规能源，指传统能源之外的各种能源形式，一般为在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。而光伏发电是新能源中最重要的一种技术，它是指通过光伏发电系统将太阳能转化为电能的过程。通常系统主要由太阳光伏组件、汇流箱、逆变器、变压器及配电设备构成，同时加上监控系统、有功无功控制系统、功率预测系统、五防系统及无功补偿装置等辅助系统组成一套完整的光伏发电系统。相比于传统的直接运用电能开展建筑建设的方式而言，这种方式可以有效地满足建筑电气节能减排发展所需。节能减排有广义和狭义之分：广义是指节约物质和能量资源，减少废弃物和环境有害物（包括三废和噪声等）排放；狭义是指节约能源和减少环境有害物排放，节能减排就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放等。当人们赖以生存的能源和生态环境得到有效地保障，才能有效地保障社会稳定健康发展，否则建筑电气所消耗的能源和产生的环境污染会越来越多，这会严重影响到我国的经济发展。

2建筑电气节能减排原则

建筑电气节能减排主要包括两大基本原则。第一，节能减排不能以建筑电气功能以及使用体验作为代价。从这一点看，应从技术手段入手，通过降低同类电气设备的功耗而实现节能减排目标，不能在追求节能减排的过程中影响建筑功能。第二，建筑电气节能减排要注意经济性。一般来讲，在考虑电气系统节能要求时，普遍要从多角度进行节能设计，这就意味着很多传统电气设备需更换为节能型设备，在这一过程中相应的系统投入会有所增加，此情况下，要充分结合当前建筑工程的功能需求以及实际技术能力，不盲目应用先进技术，以务实的姿态来降低电气系统能耗水平。除上述两大原则外，实现建筑电气节能减排目标还需要规范电气设备的使用方法，保持良好的节能意识，确保电气系统内各子系统按需运行，减少非必要运行时间。

3建筑电气节能减排中光伏新能源发电助力的优势

3.1新能源的光伏发电技术特点

相比于传统的发电技术而言，这种光伏发电技术原理和结构简单，建设周期较短，运行维护简单，可应用范围广。光伏电站采用模块化设计，系统扩展性强，容量可灵活调节，规模从数W到数GW，安装简单方便。这就代表着光伏电站基本可实现无人值守，成本较低。光伏发电在运行中不消耗常规能源，不受资源分布等条件约束，受光照强度和地形影响较小，可以使得能源使用效果得到高效提升。

3.2推进光伏建筑一体化

太阳能在建筑结构中的应用关键点便是太阳能光电转化的过程。为了实现光伏建设一体化，需要将光电材料与建筑结构设计相结合，使得太阳能转化而来的电能与建筑围护结构、建筑外观材料互相结合，实现良好的发电效果。在建筑结构设计阶段可将其安装在屋顶、侧墙、窗户等区域，尽量保障供电稳定性，最大化利用光电转换实现建筑结构能源供给。

3.3电量耗损小，提高了能源使用效率

相比于传统的新能源光伏发电技术而言，这种技术对于电量的损耗小，可有效提高能源的使用效率。所以将其运用到建筑电气工程中，可有效地满足居民生活电能使用需求，并有效地降低电能运行的损耗问题，可以促进建筑电气节能减排目标的有效实现。且相关的建筑工程部门还需进行对建筑电网的合理运用，进行对建筑工程部门中光伏发电的合理分配，使其能满足各个施工环节对于电气设备的运用所需，有效地实现降低电能损耗的目标，发挥出太阳能这种可再生能源的价值，有效地助力建筑电气节能减排目标的实现。

3.4实现主动式和被动式太阳能建筑

在现阶段绿色建筑的发展过程中，太阳能采暖设备有主动式和被动式两种。主动式设备指的是建立专门的太阳能采集装饰，将热量传递到区域内的家家户户，实现能源资源的合理利用。但太阳能出现的频率存在波动，难以实现连续性的采集和转换，时间阶段、自然因素都是难以预测的影响因子，导致后续分配过程中常出现“厚此薄彼”现象。且现阶段对太阳能资源实现平均分配的难度较大、过程较复杂，技术水平要求极高，会导致成本资金增加、能源利用单位价格上涨。

被动式太阳能建筑在不改变其它辅助能源的基础上，结合建筑方位、建筑构建的基本情况，能够通过改变自身构造从而避免追加常规能源来调节室内气温及其集热方式。且这一技术在维护、运行、成本价格方面都十分理想，与消费者的心理预期相差较小，节能效果并未受到影响。鉴于此，在现阶段绿色建筑发展的过程中需要强化被动式太阳能的应用，将主动式技术作为保障与辅助，能够进一步增强建筑内部太阳能利用率，提高太阳能技术推广的可行性。

3.5安全与可靠的供电

开展建筑电气工程建设的过程中，运用新能源光伏发电的方式，可以为建筑提供安全可靠的供电效果，因为多余的电量可以有效地传输到电网，相关的电能管理人员还可运用控制器，对电量输出进行有效管理，自然能保障电能得到高效地运用，避免其使用过程中所产生的被过度损耗，或是无法被规范化运用的问题。所以，相关建筑工程部门应意识到新能源光伏发电的这一应用优势，发挥出其安全与可靠的应用价值，不断加强对建筑电气节能减排发展的助力。

3.6光伏发电技术未来发展趋势

在国家逐渐出台完善政策的基础上，光伏发电前景十分广阔，在未来发展进程中，太阳能发电、光伏电池组件、系统控制部件等实现产业化，均将成为可再生能源和新能源高新技术的重点领域。同时利用洁净无污染的太阳能资源，符合人类新能源利用的现实需求，有效缓解不可再生能源短缺的现状。

今后，光伏发电整体趋势将呈现稳定高增长的态势，并成为可持续能源系统转变的主要力量。并促进新光伏发电系统材料的市场化和创新研发，如晶体硅、薄膜等，提高模块转换效率，促使太阳能辐射能量进一步得到高效利用。并注重降低光伏电池材料的应用成本，通过研发新技术，保证在电能相同的基础上，尽可能减少对硅材料的使用量，比如大力发展薄膜电池、砷化镓电池等，为电气设计人员提供可靠的技术支持，优化建筑电气系统节能效果。

另外，从应用领域上来看，国家及行业大力推广光伏发电措施，在成本不断降低的前提下可扩大节能技术覆盖范围，并向公共电力规模发展，通过屋顶光伏发电系统、大型独立光伏电站以及中心并网电站、风光互补电站等。其中对于建筑电气设计来说，屋顶光伏并网系统时未来发展的侧重点之一，在部分地区建设城市屋顶光伏并网发电系统，能够最大限度的节省传统电能，进而减少火力发电份额，实现新能源转变，推动碳中和目标的实现。

4结论

在当前节能减排的发展要求下建筑电力系统必须进一步降低能耗水平满足能耗要求。光伏建筑一体化是目前建筑新能源的主要发展方向，其对于降低建筑能耗亦有重要作用。希望本文所述内容能够进一步推动相关技术发展。

参考文献：

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[2]范凯兴.建筑电气节能中光伏新能源的应用分析[J].城镇建设,2020,(9):360.