光伏技术在建筑电气节能中的应用

光伏技术在建筑电气节能中的应用

陈泰龙

身份证：460003198306033878

摘要：在社会总能源占比最高的耗费量为电力能源。要想进一步促进社会的长远进步，同时让建筑项目在增强其平稳可靠程度时也具备更明显的价值，就需要在耗费工程电气的基础上采取相应的节能降耗措施，从而增强光伏性能源在建筑电气中的应用。

关键词：光伏新能源，集中式光伏，建筑电气工程

1 研究背景

光伏新能源在建筑电气节能中的特点。（1）节能、能源消耗小。光伏新能源产生的电能能够实现建筑物单体上的发电、输电与用电的整个阶段，进一步降低了由输电线路导致的电量损耗，防止电能被浪费，也实现了生产与消纳一同完成的效果。由于LED照明技术与直流用电装置逐渐完善，通过将容易管控的直流电源当成建筑物主要电源系统的方式也慢慢的被国家关注。参考光伏发电的整个步骤，从太阳能电池组件中产生的直流电应该通过逆变器转化成交流电之后再应用，中间环节使得电能出现损耗，要是可以把太阳能电池组中产生的直流电在稳定之后能够直接使用，就会极大的减少花费与能源浪费，增加电能的利用率，实现节能减耗需要。（2）减少因停电导致的损耗。因为在对电网功率进行限制时数值较低，为了进一步强化光伏电站工作管理效率，增强其发电精准程度，还应该对电网汲取太阳光的性能进行优化，在降低由管理人员操作期间停电造成的经济损耗时，还可以增加对光伏电站资金投入的回报。我国所应用的全高精确度光伏发电技术可以为业主提供7天的发电时长，它还可以增强无太阳光时光伏电站中操作人员的相应运行管理能力，同时在检测与维护有关电力设备期间最大化降低损耗，提高了光伏电站的效益。

2 光伏新能源应用的影响因素

太阳辐照强度。辐照强度指的是在单位时间内，纵向投射在地球外表层某个单位面积中的太阳辐射能量，这种辐照强度无时无刻不影响着光伏效应的形成效率，由于硅是光伏电池材料中的关键元素，一旦太阳的辐射增强，就会使得电子和空隙在硅元素中不断的移动，在这时候，电场就会在硅元素的电池内形成，因为电场可以在外部产生负载时接入，才能进一步产生电流，输出电功率。
    天气类型。当天的气候类型会在天气预报中呈现，就例如太阳光照射的强度与大致的气温等数据，可以将当天的实际光照强度与气温转变的范围显示出来，但并不能将当天的天气变化与状态进行充分的反映，因此对光伏电站的输出功率需要适应变化规律也无法完全确定。总的来说，光伏面板的吸收能力、封装方式、散热效率、安装手法、运行地点以及类似辐照度水平、空气温度、风速等环境条件都会影响其温度。

光伏电池性能。现阶段的光伏新能源通常应用到了当前的建筑构造当中，而一般情况下运用的光伏材料直接影响着输电量。而施工期间的光伏设备所应用的区域与地点都有着很大的不同，从而使得光伏强度存在差异，因此存规定好各个位置所用的设备都更适合。楼顶就可以用具有较大强度的设备，从而更加充分的对楼顶光伏能源进行收集。

3 光伏发电系统

3.1 单独光伏发电系统

单独的光伏发电装置也就是更加独立的系统，并未与别的网络系统关联，通常情况下在创建该类系统时的相应的环境为具有较高用电需求、地点较偏、人员较少的位置。该种系统的发电方式为可以对太阳能进行吸收的电池组，由于该种特点，在对其进行修理维护时就显得尤为繁琐，并且会花费较高的使用成本。

3.2 并网光伏发电系统

并网光伏发电系统主要结合了光伏发电技术与建筑物，能够发挥环保功能，同时在应用期间的操作方式更加简单和快捷。该种系统中形成的电流为直流电，接着通过转化装置能够传输交流电，再到达业主的电网当中，通常都会将其安装在屋顶位置，主要是由于屋顶能够更好的吸收到太阳光，而该种电站通常为中小规模，并不具备太高的发电量，只能达到其中部分用户的用电需求，同时由于未得到升压操作，在传输时间隔更近。设置在地面的大规模光伏电站产生的电能都能得到升压再传输至国家电网中，在传输时间隔较大距离，期间也无需将蓄电池当成缓冲环节。

3.3 集中式光伏发电系统

该种发电系统可以合理利用荒漠区域中大量的太阳能资源，同时创建更加平稳的大规模光伏电站，同时能够将高压输电系统接进来，进一步达到远程供电的目的。该类发电站在地址选择时更为灵活，在对光伏可靠性进行处理时更高，同时能够最大化使用太阳辐射，还能够通过用电负荷的正调峰特性达到削峰目的。同时该种操作形式较为灵活，对比单独光伏发电技术来说更为便利，能够达到无功并对电压进行管控，该系统的建设周期也更短，在环境中具备较强的适应性，能源耗费与工作投入较少，便于集中管控。然而该种发电系统还得借助远程输电线路送电入网，在此期间，对电网形成了较大的干扰，因此在运行期间会产生非常显著的电线路损耗情况。

4 光伏新能源技术在建筑电气节能中的运用

电池板的选择。太阳能电池板作为光伏能源技术应用期间最为关键的设备，会给太阳能的转化造成影响，从而也进一步干扰了光伏新能源的转化成效，有关单位实施电气工程建设期间，能够采用多晶硅光的设备当成电气工程项目的基本零部件。在此种光伏技术应用时会花费较多的费用也相对合理化，也不会耗费大量的成本，却能够得到较高的电能转化成效。在电气工程具体实施期间，还应该主动对电气工程施工期间的有关设备具体参数标准进行考虑，其中包括峰值的电流、功率以及电压等，进一步对多晶硅光伏构建中的详细规格进行确定。

    对光伏系统的计算。光伏能源装置的整体效率会被逆变装置、交流并网以及陈列形式的干扰，因此在计算光伏系统的整体效率时，需要与该部分因素结合起来做出思考，并结合对应的公式，进一步得出需要的数据资料。在对光伏系统总效率进行计算时可以直接对电气工程里的电子设备规格做出选择，也使得项目中的电力能源需求更加充足。
    安装和维护。要想在电力节能过程中合理应用光伏新能源技术，还应该科学的安装于维护有关设备，在对新光伏能源设备进行安装时，因为该种技术的运行理念为把太阳能转化成电能，因此在对设备进行安装时务必确保具备充足的阳光并无明显的障碍，从而更好的保障设备在具体使用期间能够集中大量的太阳能。并且，在对设备进行安装时还应该合理计算设备的安装角度，使其受热更加均匀，不但应该保障安装期间不会被障碍物阻挡，还应该光伏新能源设备使用过程中确保其安全可靠程度，进一步防止在安装过程中发生损坏。而安装的环境在设备安全中发挥着关键作用，因此应该合理思考设备的安装环境，避免设备发生碰撞。同时还应该在对设备进行安装时结合天气因素进行考虑，创建更全面的预防措施，以确保光伏新能源设备可以顺利运行，进一步推动发电。

5 结语

“十四五”开局，在”碳达峰、碳中和”的国家宏观战略目标下，国家对新能源的发展支持政策纷纷出台，有关新能源的利好政策不断涌现，光伏电站也迎来了蓬勃式大发展的机遇期，近年来光伏电站的装机容量大幅增加。随着光伏装机容量和占比的增加，因光伏发电受天气变化的影响造成的波动特性对电网安全调度、电场安全稳定运行的影响已不可忽视，同时给并网形成了大量的挑战。而处理这部分问题的重点就是要准确获取光伏发电系统在固定期间内的发电量，实时监控与检测光伏发电的重要发电技术，以及在建筑电气节能中的运用，给相关领域的专业人士对优秀发电模型的研究提供了帮助。

参考文献

[1] 范宏宇.光伏新能源技术在建筑电气节能中的运用[J].资源节约与环保,2021(07):7-8.

[2] 李华,彭晓云,贾彦.楼宇建筑电气节能中光伏技术的应用与仿真[J].计算机仿真,2022,

39(07):96-100.

[3] 单佳樑.绿色建筑电气部分的节能设计[D].上海：上海交通大学,2016.