新形势下光伏新能源技术在建筑电气节能中的运用

新形势下光伏新能源技术在建筑电气节能中的运用

邹伟平

浙江常盛建材有限公司    324200

摘要：随着全球能源结构的深刻变革与可持续发展理念的深入人心，光伏新能源技术已成为当今世界范围内广泛关注的热点领域。特别是在建筑电气节能方面，光伏新能源技术的应用不仅有助于缓解传统能源压力，还能显著提高能源利用效率，降低建筑能耗，从而实现绿色低碳的发展目标。基于此，文章旨在全面深入地探讨新形势下光伏新能源技术在建筑电气节能中的运用，推动建筑行业绿色转型、促进生态文明建设。

关键词：新形势；光伏新能源技术；建筑电气节能

前言 

在全球气候变化和能源资源紧张的双重压力下，各国政府纷纷将新能源发展纳入国家战略，光伏技术作为其中的佼佼者，以其清洁、可再生、无限可利用的特性备受青睐。中国建筑行业作为能源消耗和碳排放的大户，其节能减排的潜力巨大。光伏新能源技术与建筑电气的结合，不仅能够为建筑提供稳定可靠的电力支持，还能通过余电上网等方式带来经济效益，实现能源利用的多元化和高效化。因此，探究新形势下光伏新能源技术在建筑电气节能中的运用显得尤为重要。

一、新形势下光伏新能源技术在建筑电气系统中的运用优势

（一）经济性

随着技术进步和规模化生产的推进，光伏组件的成本大幅下降，使得太阳能光伏发电的投资回报周期逐渐缩短，尤其在长期运营下展现出强大的经济效益。一方面，通过在建筑屋顶或立面集成光伏阵列，建筑自身能够实现部分甚至全部的电力自给自足，显著减少对外部电网的依赖，降低了能源消耗成本。另一方面，许多国家和地区已出台一系列补贴政策和净计量电价制度，鼓励分布式光伏发电项目的建设，这不仅降低了初始投资门槛，还为建筑所有者提供了额外的收益来源[1]。

（二）环保性
    光伏新能源技术在建筑电气系统中的应用展现出了无可比拟的环保性优势。太阳能作为最广泛、最清洁、可再生的能源之一，其开发利用过程中不涉及化石燃料的燃烧，无有害气体排放，对减缓全球气候变暖及改善空气质量起到了积极作用，光伏系统嵌入建筑后，能够极大降低建筑物在全生命周期内的碳排放量，有助于实现建筑行业的低碳化转型。同时，光伏建筑一体化设计理念的推广，使得太阳能电池板不仅能发挥发电功能，还能与建筑美学、结构设计有机结合，提升建筑整体的绿色环保形象，相较于传统的集中式能源生产模式，分布式光伏系统的广泛应用可以有效减少长距离输电过程中的损耗，进一步提升了能源利用效率。

二、新形势下光伏新能源技术在建筑电气节能中的运用

（一）光伏幕墙
    光伏幕墙是指将高效的太阳能光伏组件直接集成到建筑外立面，替代或辅助原有的玻璃幕墙或其他墙体材料，实现了建筑美学与新能源利用的有效结合，它不仅能够捕捉并转换太阳辐射能为电能，供给建筑内部的电气系统使用，大大减少了对传统电网的依赖和相应的能耗成本，而且因其独特的结构设计，能够起到良好的隔热、遮阳作用，有利于建筑室内的自然光照调控以及温度管理，从而间接节约空调和照明系统的能源消耗。同时，光伏幕墙作为建筑表皮的一部分，还可以提升建筑物的整体性能和生态价值。采用透明或半透明的光伏组件，可以在确保室内视觉舒适度的同时，展示出现代科技与环保理念的高度融合，赋予建筑更为鲜明的时代特征和社会责任感[2]。

（二）光伏屋顶
    光伏屋顶是指在建筑屋顶铺设太阳能光伏电池板，利用太阳能资源转化为电能，既满足建筑内部的电力需求，又实现了显著的节能效果。一方面，光伏屋顶充分利用了建筑物闲置的屋顶空间，将其转变为绿色能源生产基地，有效地提高了土地和空间资源的利用率。在日照充足的条件下，光伏屋顶可以产生大量的清洁电能，减少建筑对传统电网的电力依赖，显著降低电力消费成本，特别是对于大型商业建筑和公共设施来说，长期运营下节省的能源开支相当可观。另一方面，光伏屋顶具备良好的隔热性能，可在夏季高温时段反射和吸收部分太阳辐射热能，减轻建筑内部的空调负荷，从而节约制冷所需的电能。而在冬季，光伏组件又能起到一定的保温效果，减少热量散失，有利于建筑的冷暖能耗控制。

（三）光伏温室
    光伏温室是将太阳能光伏组件与现代农业温室巧妙结合，使原本用于种植的温室大棚同时具备发电功能，实现了能源生产和农业生产双重效益。它通常是在温室顶部铺设光伏组件，这些组件在收集太阳能并转化成电能供温室设备运行的同时，又能保持适宜的透光率，保证农作物得到必要的光照生长条件。这样，既解决了农业用电问题，降低了温室运营成本，又最大限度地保留了温室的原始功能，保障了作物生长不受影响。同时，光伏温室通过太阳能发电替代燃煤、燃油等传统能源，显著减少了温室运营过程中的二氧化碳和其他污染物排放，有利于推动农业产业向低碳、绿色方向转型升级。在某些寒冷地区，光伏温室的保温效果还能降低取暖能耗，进一步体现了其在建筑电气节能方面的优越性。

三、光伏发电与建筑电气运用的技术控制要点

（一）光伏接入建筑电气配电系统的技术要点分析

    第一，需确保光伏发电系统的电压等级与建筑电气配电系统相匹配，合理选择并网逆变器，使其能够将光伏阵列产生的直流电高效、安全地转换为交流电，并满足并网质量要求，如电压频率、波形畸变率等指标。第二，系统设计时必须充分考虑光伏发电的间歇性和波动性，采用合适的电力电子技术与控制系统，实现光伏发电与市电的有效切换和互补供电，确保供电连续性和稳定性。第三，建筑电气系统接入光伏后，需要强化电力保护与安全措施，比如设置防逆流保护、过载保护和孤岛效应检测装置，防止在故障状态下电流反向流动或对电网造成冲击。

（二）光伏接入建筑电气配电系统的安装质量控制
   电气装置安装应符合《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303、《光伏电站施工规范》GB50794的相关要求，同时应满足设备厂家提出的安装要求。

光伏系统直流侧施工时，应标识正、负极性，并宜分别布线。汇流箱安装的垂直偏差应小于1.5mm； 汇流箱内光伏组件串的电缆接引前，必须确认光伏组件侧和逆变器侧均有明显断开点。蓄能型光伏系统的蓄电池上方及四周不得堆放杂物，并应保证蓄电池正常通风，防止蓄电池两极短路。 逆变器和控制器四周不得堆放杂物，并应保证设备的良好通风。 穿过楼面、屋面和外墙的引线应做防水套管和防水密封处理。盘柜、汇流箱、逆变器等电气设备的外露可导电部分的接地应满足设计要求。

 结束语
新形势下，光伏新能源技术在建筑电气节能中的运用展现出广阔的前景。光伏技术不仅有助于降低建筑能耗，提高能源利用效率，还能推动建筑行业绿色转型，促进生态文明建设。未来，随着技术的不断进步和政策的持续支持，相信光伏新能源技术将在建筑电气节能领域发挥更加重要的作用，为实现可持续发展目标贡献力量。

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]杨臻.建筑电气节能中光伏新能源技术的运用[J].中国设备工程,2024,(02):216-218.