基于智慧能源的光伏与建筑信息化系统分析

基于智慧能源的光伏与建筑信息化系统分析

陈小光

璞信电力工程设计有限公司

摘要：随着科技的快速发展和环保意识的提高，人们越来越关注可持续发展和绿色能源。光伏技术作为一种清洁能源技术，具有巨大的发展潜力和应用前景。在建筑领域光伏发电技术的应用不仅能够降低建筑能耗，提高能源利用效率，还能为建筑提供稳定的电力供应。智慧能源系统的出现，为能源的高效利用和智能化管理提供了新的解决方案。基于此，本文章对基于智慧能源的光伏与建筑信息化系统分析进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：智慧能源；光伏；建筑信息化系统；融合方式

引言

随着全球能源危机的日益严重，智慧能源成为了人们关注的焦点。光伏与建筑信息化系统作为智慧能源的重要组成部分，具有巨大的发展潜力和市场前景。光伏与建筑信息化系统不仅可以提高能源利用效率，还可以降低能源消耗，保护环境。基于智慧能源的光伏与建筑信息化系统是一种具有广阔发展前景的绿色能源技术，将为能源和建筑领域的可持续发展做出重要贡献。

一、基于智慧能源光伏与建筑信息化系统融合的意义

光伏技术可以为建筑提供清洁能源，降低建筑能耗，减少对传统能源的依赖，有利于环境保护和节能减排。建筑信息化系统可以实现对建筑能源利用情况的实时监测和智能调控，提高能源利用效率，降低能源浪费。光伏与建筑信息化系统的融合可以实现能源的全面优化利用，为建筑提供可持续、高效、清洁的能源保障，有利于建筑能源的智能化管理和可持续发展。光伏与建筑信息化系统融合也有助于推动智慧城市建设，提升城市能源系统的智能化水平，促进城市可持续发展。

二、光伏与建筑信息化系统融合中存在的问题分析

（一）光伏与建筑同步化程度不足

从结构上看光伏系统的安装需要考虑到建筑的承重、防水、通风等因素，但由于建筑主体设计已经完成，光伏系统的安装只能在现有结构上进行，这限制了光伏系统的最优布局和效率。从功能上看光伏系统作为建筑的能源供应部分，应与建筑的能源需求相匹配。由于建筑设计和光伏系统设计之间的脱节，导致光伏系统的发电量与建筑的能源需求不匹配，造成能源浪费或不足。从美学角度看光伏系统的外观和颜色应与建筑整体风格相协调，但由于光伏系统的安装在建筑主体设计完成后进行，很难实现与建筑外观的完美融合，影响了建筑的整体美观。

（二）标准化与安全性挑战

光伏与建筑信息化系统融合的过程中另一个重要问题是标准化与安全性的挑战，光伏技术的发展时间相对较短，目前的标准体系主要基于电力体系的标准，建筑行业对于光伏系统的特殊要求并未得到充分考虑，导致了光伏与建筑在接口、性能等方面的不匹配，增加了系统的不稳定性和风险。光伏系统内部含有高压电流和高温部件，设计、安装或维护不当会引发火灾、电击等安全事故，建筑行业对于安全性的要求极高，任何安全事故都对建筑和人员造成重大损失。

三、基于智慧能源光伏与建筑信息化系统融合的方式

（一）系统化集成设计

在推行新型建筑工业化项目建筑师负责制的过程中，建筑师作为项目的总负责人，将承担起从项目策划、设计到施工、运营维护等全过程的责任。这样的责任制能够确保项目的整体性和连贯性，为光伏与建筑信息化系统的融合提供有力保障。具体来说，系统化集成设计需要制定详细的设计标准和规范，确保光伏与建筑信息化系统的融合符合国家和行业标准；建立多专业协同设计平台，实现各专业之间的信息共享和协同工作；采用先进的数字化设计工具和技术，如BIM、CAD等，提高设计效率和质量；加强与供应商、施工单位和运营单位的沟通协作，确保设计方案的可行性和实施效果。通过系统化集成设计可以实现光伏与建筑信息化系统的深度融合，提高建筑的整体性能和能源利用效率，推动建筑行业的绿色发展和智能化转型。

（二）信息技术融合发展

BIM技术通过数字化手段模拟建筑物的全寿命周期过程，为光伏与建筑信息化系统的融合提供了有力支持。通过BIM技术，可以实现光伏系统与建筑设计的协同设计，确保两者在结构、功能和美学上的协调一致。BIM技术还可以实现设计、采购、生产、建造、交付、运行维护等阶段的信息互联互通和交互共享。通过BIM平台，可以实现项目各参与方的信息共享和协同工作，提高项目管理的效率和质量。大数据技术可以对项目数据进行收集、分析和挖掘，为项目决策提供有力支持。在光伏与建筑信息化系统的融合中，大数据技术可以实现对光伏系统运行数据的实时监测和分析，为系统优化和能源管理提供数据支持。通过信息技术融合发展，可以实现光伏与建筑信息化系统的深度融合和高效运行，推动建筑行业的数字化、智能化和绿色化发展。

（三）智能光伏应用示范

将光伏板作为建筑的屋顶、幕墙或遮阳构件，不仅能够为建筑提供遮蔽和隔热功能，还能在不影响建筑外观的前提下，实现太阳能的高效转换。这种设计理念要求光伏组件在材料、颜色、形状等方面与建筑风格协调一致，从而实现光伏与建筑的和谐共生。通过先进的能源管理系统，实时监控建筑的用电需求和光伏发电量，系统可以动态调整能源分配，确保光伏发电在满足建筑用电的最大限度地减少对传统电网的依赖。这种智能匹配不仅提高了能源的自给自足率，也降低了能源成本，增强了建筑的能源独立性。通过实时监控电力运输过程，及时发现并处理故障，保障电力供应的稳定性。电力信息通信技术还可以提高光伏蓄电效率，通过智能控制储能系统的充放电策略，确保在光伏发电高峰时段储存多余电力，在发电低谷时段释放电力，实现能源的高效利用。

（四）标准化与安全性

标准化与安全性是智能光伏应用示范中不可或缺的两个方面，标准化设计能够确保建筑光伏系统的质量和性能，而安全性则是保障系统稳定运行的基础。在标准化方面完善设计选型标准是关键，包括建筑平面、立面、构件和部品部件、接口的标准化设计。通过制定统一的设计规范和标准，可以确保光伏组件与建筑的各个部分在尺寸、形状、安装方式等方面相互匹配，减少设计与施工中的不确定性。标准化设计还有助于提高建筑光伏系统的可复制性和推广性，降低成本，加快技术普及。在安全性方面强化设计方案技术论证是必要的，设计时必须充分考虑建筑的使用功能、结构安全、电气安全等因素，确保光伏系统的设计与建筑的整体安全要求相符合。光伏组件的安装必须考虑到建筑的承重能力，电气线路的布置必须符合安全规范，防止电气火灾等安全事故的发生。

结束语

总而言之，基于智慧能源的光伏与建筑信息化系统，通过光伏发电技术和智慧能源系统的结合，实现了能源的高效利用和智能化管理。该系统不仅能够降低建筑能耗，提高能源利用效率，还能为建筑提供稳定的电力供应，满足人们对绿色、低碳、智能生活的需求。随着技术的不断进步和应用的不断推广，基于智慧能源的光伏与建筑信息化系统将在能源和建筑领域发挥更加重要的作用。

参考文献

[1]谢敏,高浩睿,胡海峰.分布式光伏+储能在民用建筑应用研究与探讨[J].建筑电气,2022,41(12):62-66.

[2]刘佳鹭.中国光伏产品在建筑可再生能源设计的应用现状及展望[J].建筑科技,2022,6(06):6-8.

[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]姬凯英.光伏技术在建筑电气节能中的应用[J].电子技术,2022,51(12):242-243.

[5]马涛.光伏建筑一体化的应用与发展[J].建筑技术,2022,53(12):1754-1756.