光伏新能源技术在建筑电气节能中的应用

光伏新能源技术在建筑电气节能中的应用

符容

云南银塔电力建设有限公司，云南 昆明 650000

摘要：近些年来由于人类的过度开采，导致了严重的能源短缺问题。再加上人类对环境保护意识的不断提高，在建筑工程中，节能技术的运用已成为人们普遍关心的问题。传统的建筑电气设计中，存在着大能耗，以及严重的环境污染问题，因此在环保的角度来看，迫切需要采用新型的节能手段。光伏新能源是近几年来备受关注的一种节能应用方式，将其应用于建筑电力系统中是历史发展的大势所趋。在建筑工程的电气设计中，采用光伏屋顶、光伏幕墙、光伏温室等技术，不仅能够有效降低建筑能耗，具有较强的经济性，此外还有利于环保，在一定程度上降低了维修费用。

关键词：建筑工程；电气；节能设计；光伏新能源

引言：

为了有效地解决目前我国建筑工程由于电气节能技术应用不合理造成的建筑物高碳排放量问题，就需要充分利用新能源技术，以保证电力节能的有效性。本文主要对光伏新能源技术在建筑用电领域的发展状况进行分析，希望能够促进我国光伏新能源技术更加系统、可操作，更加规范，能够为相关的工程建设提供起到一些参考意义。

1 影响光伏新能源技术运用效果的主要因素

在对建筑物开展电力节能安装之前，需要对光伏发电技术应用的关键技术之一，即光伏电池的特性，以及电池板的安装角度进行研究。首先，在对电池特性进行研究时，应注意到建筑物中所用的光电新能源，主要是以光电材料为主的。在实际应用过程中，必须密切注意材料特性对其电力传输能力的影响，并通过对材料特性的控制，来实现输电能力的调控。在建筑物的电力节能施工中，要合理设置光伏部件的安装地点和安装范围，此外还要对光伏强度给予关注，对各部位组件的安装状况进行合理的控制。其次，光伏新能源发电系统的运行效率受电池板安装角度的影响是很大的。在建筑物的光伏新能源安装施工中，经常会出现电压失稳、电流不匹配的现象，因此要结合实际情况，充分考虑到建筑物外壁形态的差异，进行各部分的电性匹配。在对电池板进行设计安装时，应充分考虑屋顶外形、地形条件和外墙外形等因素，对电池板的安装角度进行科学计算，以此来实现光伏新能源技术的最大化利用。

2 建筑电气节能中光伏新能源技术的应用优势

2.1 占地面积小，节约空间

通常来说，在对光伏新能源开展技术运用时，所使用的光电器件规格相对较小。光电器件可以直接安装于建筑物表面，占地面积不大。此外，光伏新能源技术能够作为建筑结构的一部分，为建筑物提供稳定、安全的电力供应。比如，在建筑物的屋顶上，可以采用太阳能光伏板，这样就可以获得更多的光照，为光伏系统积蓄能量；可将光伏塑料膜贴在建筑范围内的栏杆、遮阳板等位置，可以充分利用空间，使用起来也更为灵活方便。

2.2 取之不尽，绿色无污染

光伏新能源是利用太阳能来产生能量的一种新的能源。与化石能源不同，太阳能是一种绿色能源，它在工作的过程中也不会因有害物质的排放造成环境污染，这更契合了现在的绿色环保的理念，有着很好的发展前景。光伏新能源技术的能量转换是非常简单的，就是通过一系列构件的组合，将光能转换为电能。随着人类光伏新能源技术与材料的不断发展进步，光能转换效率越来越高，能够很好的满足人类对电力的需要。

3 建筑电气节能中光伏新能源技术的运用策略

3.1 光伏屋顶

光伏屋顶技术通过在屋顶安装太阳能电池板，充分收集阳光而产生电能，以达到建筑节能的目的。由于传统的建筑物能源消耗很大，而光伏屋顶是对清洁能源的高效利用，可有效避免能源的大量消耗问题，应用该技术可有效降低建筑物对化石燃料的依赖性，降低了碳排放对环境的污染，满足社会对节能减排的广泛要求。光伏屋顶技术具有绿色无污染、能源的利用率高、健康安全等特点。将光伏屋顶技术应用于建筑物的电气节能，可以划分为如下步骤：

（1）施工计划的制定。根据建筑的使用性质、结构、电力需求程度等，充分研究光伏屋顶系统的安装位置、面积、容量等数据，并编制相应的工程图及电气图。

（2）科学合理选择材料。按设计要求采购太阳能电池板，支架，以及工程所需的逆变器，电缆等构件。

（3）安装结构。根据设计规划以及电子图纸内容，对支架、太阳能电池板、逆变器等进行安装，按标准敷设好电缆，保证光伏屋顶系统的稳定，保障施工质量。

（4）日常维护。若想实现光伏屋顶系统的正常运行，必须要对其电池板、逆变器、电缆等设备进行定期的检修维护，发现问题及时解决，保证系统的稳定与安全。

(5) 对数据进行监控。需要对光伏屋顶系统的功率、电压、电流等数据开展实时检测，并对其开展数据分析，以实现系统的高效运转、保障系统的节能性。

3.2 光伏幕墙

光伏幕墙建立在建筑物的外立面，它具有美观性、实用性等特点。同时，该技术可以有效地利用太阳能，能够在一定程度上降低建筑能耗，达到节能减排的目的。该系统的安装和维修费用较为低廉，因此其经济性较强。还具有安装简便等特点。同时，该系统以太阳能为主要能量来源，因此属于可再生能源利用的范畴，大大降低了能源的消耗成本。以下为光伏幕墙技术的应用流程。

（1）制定设计方案。根据建筑的使用性质、结构及建筑内电气所需电力情况等，对光伏幕墙的安装位置、面积、容量等进行设计，并编制相应的系统工程图，对电气图纸进行制定与优化。

（2）选择材料。按设计要求采购太阳能电池板，支架，选择合适的逆变器、电缆等材料。

（3）施工过程。根据设计规划以及电子图纸内容，对支架、太阳能电池板、逆变器等进行安装，按标准敷设好电缆，保证光伏幕墙系统的稳定，保障施工质量。

（4）联网调试。光伏幕墙系统的正常运行需要必要的联网调试并开展性能测试，一方面测试系统是否能够正常运行，另一方面检查电力输出是否稳定，使其满足同电网开展无线连接的要求。

3.3 光伏温室

（1）设计阶段。在设计阶段，需考虑温室材料、结构和安装方式等因素，以确保光伏组件能够安全地安装在温室顶部。同时，需考虑光伏组件布局和倾角，以最大限度地利用太阳能。

（2）温室材料选择。温室材料需具有良好光透性和光反射性能，以确保光伏组件可充分地吸收阳光，并将反射光线利用起来。常见的温室材料包括玻璃、聚碳酸酯、透明混凝土等。

（3）光伏组件选择。选择合适的光伏组件是确保光伏温室系统能够有效发电的关键。需考虑组件转换效率、耐候性、外观等因素，并结合实际情况确定最适合型号和数量。

（4）温室设计。温室设计需充分考虑建筑通风、遮阳、保温等因素，以保证光伏组件正常发电和温室内植物生长。

（5）施工和安装。在施工和安装过程中，需严格按照设计要求进行操作，确保光伏组件安装位置和角度符合要求。同时，需注意施工现场安全，避免因为操作不当而导致意外事故。

结语：

随着国家对环保的愈加重视，电气节能技术的应用是历史发展的必然趋势。通过光伏新能源技术的运用，不仅可以使建筑更加节能环保，还能降低建筑的维修以及电力使用成本。虽然目前光伏新能源技术在实际应用中仍面临技术、成本、设计等诸多问题，但在我国政府的大力扶持下，该技术一定会不断完善与发展，该技术也必将成为未来建筑电气节能技术运用的主要方向。

参考文献：

[1]胡春磊.光伏新能源技术在建筑电气节能中的应用[J].低碳世界,2024,14(01):88-90.

[2]曹刚.光伏新能源技术在城市智能建筑电气中的应用[J].科技创新与生产力,2023,44(10):50-52.

[3]吴泽坤,张磊,黄卫勇等.建筑电气节能减排措施与光伏新能源技术的应用研究[J].城市建筑空间,2022,29(S2):189-190.

[4]苏子龙.探讨建筑电气节能减排措施及光伏新能源的应用[J].新型工业化,2022,12(09):208-211.

[5]凌启程.面向“双碳”目标的智能建筑电气关键技术与应用展望[J].现代建筑电气,2022,13(03):1-4.