建筑电气节能中光伏新能源的应用研究

段 成 锴

(太原市建筑设计研究院，山西 太原 030024)

1 光伏新能源技术及工作原理

能源对于经济的快速发展具有十分重要的作用，是推动社会向前发展主要动力。目前，世界各国对于能源的需求以及消耗量都在日益增加，尤其是各国对于煤炭、天然气以及石油需求量比较大，生产以及生活严重依赖于以上能源。但是，此类能源的使用会造成大量的环境问题。一般建筑虽然不直接使用上述石化能源，但建筑消耗的大量电能在现阶段仍是由上述石化能源转化而来。故此，如何在建筑中使用清洁的电能是一个相当有意义的课题。太阳能是一种无污染的能源，并且太阳能具备可再生的特点，是一种可持续性的能源。光伏发电技术就是通过太阳能发电，促使太阳光能之中的光子转变成为电子的技术，在进行光电转化的过程之中并不会产生任何污染环境的物质。太阳能光伏技术主要是使用太阳能电池将太阳光转变成为电能。

光伏新能源具备较多的优势，比如无噪声污染以及容易维护等，因此，在建筑之中也能应用光伏新能源并且能在建筑之中发挥重要的作用。光伏新能源主要是依赖光照以及太阳板产生光电效益，进而产生大量的电能。其中，太阳能的发电系统产生的电能会通过逆变器的处理，经过逆变器处理之中就能促使直流电转换成为交流电，与此同时，光伏控制器能够对电能进行必要的控制和调节。其中，在逆变器作用之下，蓄电池组可以促使直流电转变成为交流电，之后将电流传送到配电柜当中，之后由配电柜进行切换后实现供电。当前我国的光伏电能产业主要包括几个类型：晶体硅光伏电池、聚光光伏电池以及薄膜光伏电池。在这三种类型之中，晶体硅光伏电池比较成熟以及在如今占据主导性地位。

2 影响光伏新能源的主要因素

2.1 太阳能电池板倾斜角度

光伏新能源应用在建筑的过程之中需要注意各个组件电性匹配。通常来讲，光伏新能源在建筑之中使用的过程中很容易出现组件的电流电压难以匹配的问题，这主要的因素是因为建筑外墙平面形状不一导致，因此，为了避免这样的情况发生，需要注意太阳板倾斜角度。工程实际的建筑过程之中，需要采取根据当地的地形、外墙平面形状、屋顶造型因素等对电池板的角度进行详细的计算，只有这样才能促使光伏新能源得到优化的使用，从而提升光伏新能源的使用效率。

2.2 光伏电池强度

光伏新能源应用在目前的建筑之中较为普遍，其中一般是采取光伏材料，通过光伏材料作为实际的建筑材料，因此，材料的强度对于输电量存在密切的关系，其中，在进行建筑建设过程中，光伏组件范围比较大以及位置也不相同，这样光伏的强度也就不一样，因此，需要对不同位置采取不同的组件。比如，屋顶可以采取强度比较大的组件，这样可以充分采集屋顶的太阳能资源。

3 光伏新能源发电的特点及在建筑电气节能中应用优势

3.1 光伏新能源技术的发电特点

第一，光伏新能源的开发能够改变供电峰值，确保电网整体的稳定性，相比于原有技术，该技术能够有效提高供电设施的效率和稳定性。第二，光伏新能源能够有效降低蓄电池组的成本，从而提高整体经济效益。第三，光伏电池新能源能够提高电力资源的使用效率，确保能源的使用效果实现最大发挥。第四，通过将光伏系统设施安装在建筑物墙体上，使光伏建筑一体化，从而实现了光伏技术和建筑技术的融合。

3.2 占地面积小以及安全无污染

一般来讲，光伏新能源发电设备需要安装在外墙亦或是安装在采光性较好的位置，比如屋顶等，这样占地不多并且省空间，光伏新能源采集容易以及绿色无污染，只要存在太阳能就能进行发电。在发电的过程之中无污染以及安全。不会如同天然气、石油等在使用过程之中产生大量的有害气体，比如二氧化硫、二氧化碳气体等。综合来讲，光伏新能源发电能够有效的利用建筑空间进行能源采集，而且其发电的过程保证了持续的绿色，这符合建筑绿色化发展的基本要求。

3.3 耗电量小以及减少能源浪费

光伏新能源发电主要是通过建筑并网进行发电的，从而切实保障居民生产生活所需的电能。由于建筑体系能够实现对电能进行输入以及输出的操作，不但操作简洁而且减少电能消耗，有效避免了不必要浪费。从实际利用来看，建筑居民的生活用量相对不高，而在建筑当中科学的布置几个光伏发电点，其产生的电能基本就能满足居民生活的需要，这不仅实现了资源的最大化利用，而且避免了电能在长距离输送过程中的能源损耗，达到了控制浪费的效果。

3.4 保障供电安全性以及可靠性

建筑电气设备如果使用光伏新能源，光伏系统将会促使多余电量储存起来并且可以输送到电网，对电网的电量输出进行调节，从而切实保障了供电安全性以及可靠性。从目前的具体分析来看，光伏发电的条件较为简单，具体操作中的安全性较好，而且产生的电能可以进行储存，这样，电能的调解应用效果会更加的突出。简言之，其利用使得供电稳定进一步提升。

3.5 外观美观以及成本降低

光伏新能源技术所采取的建筑材料是光伏材料，换言之，就是太阳能电池板，电池板在安装的过程之中，都需要根据建筑形式进行必要的设计保障美观性，此外在安装方面，光伏材料相比其他建筑材料而言价格较低。

4 光伏新能源在使用过程之中需要注意事项

在光伏新能源使用的过程之中需要注意的事项较多，首先，在安装、维护的过程之中，需要安装在开放式的空间之中，比如，在大型的建筑工程之中使用，需要保障场地开阔以及安全性，防止太阳板遇到意外损坏等。其次，太阳板需要朝着赤道的方向倾斜角度，保障太阳能电池板能够尽量接受到大量阳光，此外，在安装时候需要保障太阳能光伏板不受到建筑物遮挡，保障角度以及方位。光伏幕墙等也需要进行必要的防火防雷措施，与此同时需要加强定期的检查工作，保障设备的安全性以及稳定性。再次，在光伏能源设备周围要建立保障措施，防止其遭到碰撞、敲击等人为破坏，最后，需要对一些恶劣天气采取必要的举措，制定针对恶劣天气的预防措施，加强对光伏设备的保护。

5 结语

本文主要分析了光伏新能源特点以及相关技术的工作原理。对于当前的建筑而言，电能是十分重要的资源，但是，建筑对于能源耗费量过大，不利于提升建筑建设经济效益，因此，需要加强节能减排工作，一定要采取环保以及节能措施，可以开发太阳能资源，其中，光伏新能源对于建筑具有十分重要的作用，应当加强对光伏新能源技术研究以及加大对光伏新能源的应用，通过新能源的运用，有效减少空气污染。

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