电气节能中光伏新能源技术的应用研究

电气节能中光伏新能源技术的应用研究

韩  畅

三沙供电局有限责任公司

摘要：伴随工业规模的不断扩大，对能源需求逐渐增加，且对能源的要求也在不断提升，这就导致传统电气设计逐渐被节能电气设计所取代，一些常规的能源被太阳能与风能等新能源替代，这在一定程度上缓解了能源危机。在建筑电气节能减排工作中，加强新能源光伏发电技术的推广应用，可以有效降低建筑能耗，对于实现电气节能减排目标起到助力作用。本文先分析了光伏发电技术的运用情况，接着对存在问题进行研究，找到相应的解决对策，从而更好地促进太阳能光伏发电技术的有效运用。

关键词：电气节能；光伏新能源；应用

引言

大力发展新能源、新技术、新材料等具有战略意义的高新技术，减少资源消耗和对环境污染已成为国家和社会发展的必然趋势。在建筑电气中引入太阳能光伏发电技术，是响应国家号召所做出的一项重要举措。国家也应当将建筑电气节能纳入节能减排体系，对其给予政策支持，大力倡导并积极推动建筑电气节能。

1 新能源光伏发电的基本概述

光伏发电技术利用的是半导体材料的光电效应，将太阳能转化为电能，从而完成发电工作。光伏发电技术可以对太阳能进行有效的利用，并且不会对环境造成污染与破坏，因此也为光伏发电技术的广泛推广和应用奠定了坚实基础。近年来，无论是国内还是国外，均加大了对光伏发电技术的研究力度。在我国，太阳能光伏发电技术的应用与我国节能环保发展的理念不谋而合，具有极大的应用潜能，在建筑电气节能减排中发挥着重要作用。作为建筑工程的设计、建设和管理者，其需要了解新能源光伏发电技术应用的意义，并在建筑工程设计方案中积极引入太阳能光伏发电方式，同时要重视新能源光伏发电设计人才队伍的培养，确保将太阳能光伏发电系统的优势充分发挥出来，助推建筑电气节能减排工作顺利实施。反之，如果不重视建筑工程中的节能减排工作，势必会导致电能过度消耗，进一步加剧环境污染问题，不仅对我国经济发展造成影响，也会对人民群众的生命健康产生极大的威胁。

2 电力资源应用现状

在以往的资源开发与利用中，人们并没有对有关的资源进行保护和节约的意识和观念，这就使得在日常生活和生产实践活动中出现了很多电力资源严重浪费的情况，没有让电力资源发挥更好的效能，达到更高的利用率。在全世界范围内人口数量越来越多的背景下，经济发展也需要得到更多的资源支持。有关的资源和能源消耗与经济发展之间的矛盾和冲突越来越明显，所以人们也开始意识到应当采取合理有效的措施，减少对有关资源和能源的消耗，而且也应当让排放的污染物得到最大化的减少，开发一些新型的能源来替代以往所用的不可再生能源。在这样的大环境下，光伏新能源技术应运而生。从整体而言，现阶段各行业的发展依然离不开电力资源的支持。即使政府和相关企业依据自身情况制定并落实了相应的节能减排方案，也难以阻止大量资源和能源的消耗。为了帮助企业实现可持续发展，要积极地推动电力能源节约与创新，因此，要推动对光伏新能源的创新优化，有效扩大其应用范围，而这一能源的利用，也能让气候变暖以及环境恶化等问题得到有效的缓解和改善。

3 光伏新能源技术在电气节能中的应用

3.1 编制科学的配电设计方案

建议在设备安装前编制科学的设计方案，尽量以供电设备和系统的建设为对象，从技术层面进行改革和完善，以此来优化系统，这样也能够降低电力消耗。此外，要保证配电系统的稳定性和科学性，如考虑设备的损耗量，设备自身的功率不会受到配电系统的影响，但是在使用过程中，其使用寿命会缩短，资源耗损率会升高，对此需要编制科学的配电设计方案，不断提升供电质量，保证输电的安全性和稳定性。

3.2 变压器设计

随着光伏发电技术的不断发展，分布式光伏电站越来越受到人们的关注。在分布式光伏电站的设计中，变压器起着至关重要的作用，设计合理的变压器能够有效地提高光伏电站的发电效率和电网连接的稳定性。分布式光伏电站是通过多个光伏组件将太阳能转换为电能，然后通过变压器进行电压升降后接入电网进行供电。变压器具有电压升降、电能传输、功率转换等功能，是将发电电压升高到电网运行电压或将电网运行电压降低到负载电压的必要设备。同时，变压器能够将交流电的电压和电流进行调整，以满足不同电力需求。温度控制。变压器的散热效果对于其发挥性能至关重要。在分布式光伏电站设计中，应根据光伏发电机组的功率、运行环境、负载情况等因素，选择合适的变压器型号和容量，并合理规划变压器的散热设置，以确保其正常工作。电流控制。在光伏发电过程中，由于其电压和电流的波动可能会对电网造成影响，因此须要通过变压器进行电流的调节，使光伏电站电流输出稳定。同时，变压器也能够实现电力传输效率的提升。

3.3 控制光伏材料成本

结合光伏材料的光电转换率可以知道，光电转换效率越高，光伏电池板的生产力和稳定性更好。相关研究人员反复计算和思考，如果将光电转换效率控制在63.2%之内，按就有利于光伏发电取代之前的化石能源。可是光伏发电系统在实际运用的时候，大部分光伏单晶硅电池板的转换率是10%～15%，它的转换率比市场标准更低。一些技术能力较高的生产企业能够提升光伏转换率，可是受到高生产成本的影响，难以实现有效的市场化。比如，日本三洋电机把硅与锗运用在太阳能电池中，光电转化效率提高到22%，可是太阳能电池的转换效率与成本还是与市场需求不一致；德国把稀土元素铒运用在太阳能电池中，光电转换率提高到23%以上，可是还是存在市场化普及度不高等情况。当下，太阳能电池中使用的硅材料需要耗费较多成本，生产周期也很长，这就导致太阳能电池在市场化过程中要面临一些阻碍。今后，太阳能光伏技术在发展的时候，要充分降低材料的生产成本，这将作为光伏发电技术的发展方向。

3.4 配电控制箱设计

配电箱作为电气工程中的一个重要组成部分，它的作用是将各种电源分配到相应的用电设备中，以实现对用电设备的控制和保护。因此，在设计中要保证配电箱能够安全可靠地运行。在满足安全可靠运行的前提下，应尽量减少配电箱的使用数量和占用空间，这样不仅可以节省大量资金，还可以为对配电箱进行检修、维护提供便利；配电箱的控制部分和保护部分应尽量采用数字控制器或微机控制器，以提高其控制和保护功能；要考虑通信系统、管理系统等方面的需求，使配电箱能与建筑自动化系统相匹配。

4 结束语

从中国现代建筑电气建设情况来看，光伏新能源技术的应用可以改善城市用电紧张和电力能源过耗的问题，对保证电力生产的经济效益，降低环境污染有一定的价值。为了保障光伏新能源技术全面推广运用，相关单位应当加强技术管理，做好能源监督和管控，采用多种技术来降低环境污染和电能损耗，为城市的经济文化建设和综合发展做出贡献。

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