光伏新能源在建筑电气节能中的应用研究

范龙辉

摘要：当前我国工业规模日渐扩展，能源需求量也在持续增长，人们生活理念随着社会变迁逐渐改善，对居住质量也提出更高要求。这就使得传统建筑中电气设计跟不上时代发展潮流，渐渐被电气节能设计所替代，大幅缓解了能源供应不足危机。本文对光伏新能源技术在建筑电气节能中的应用进行深入研究，希望帮助群众感受到光伏新能源技术带来的效用。

关键词：光伏新能源;建筑;电器节能;应用研究

引言

据调查，我国建筑行业在实际发展中会使用到大量电气资源，不符合当前节能环保基本战略，一定程度上影响了周围人文环境与自然环境，加快了全球变暖速度。在建筑领域中，要想有效提高现代化建设水平，就必须全方面实施电气节能，积极引入新能源，特别是光伏新能源。将光伏新能源技术应用到建筑行业能有效降低建筑能耗，为实现全面电气节能奠定基础。

1、光伏新能源发电技术原理

经热力学研究发现，光伏发电平均有80%理论发电率，存在很强的技术开发性。光伏发电主要通过太阳能电池板吸收光能，在内部将其转化为电能，再用逆变器将电能从直流电转变为交流电。整个发电过程中在电池板内部进行转换，不存在使用机械与燃料情况，所以并不会产生噪音污染和废气污染。其次，光伏发电设备具有很高的安装性能，由于其不需要冷却装置，所以在部分干旱地区饱受好评，比如：戈壁、荒漠这些光照性能很强地区能够充分利用太阳能进行发电，不仅能给当地生活带来便利，也能推动区域生产建设。由于光伏发电占地面积较小，其设备安装一般考虑采光性、耐用性以及安全性等因素，因此基本上都安装在屋顶、墙外等地，完美契合建筑物同时，也节省了空间资源。此外，光伏新能源发电技术采用的是晶体硅材料，而晶体硅太阳能电池使用周期较长，最多可达30年，且多晶硅光伏组件架构并不复杂，便于安装、运输以及组件扩容等操作，进而大幅缩短光伏发电系统建设时间[1]。

2、光伏新能源在建筑电气节能工程中的应用特性

2.1发电特性，提升电力效率

纵观我国光伏新能源技术使用现状，将其应用到建筑电气节能中可以有效增强电力使用效率，一是其能科学调整供电峰值，对整体用电系统的稳定与安全进行加固，进而提高供电系统运行效率;二是光伏发电具有存储性，将电能储存在发电系统内不仅能够满足居民日常供电需求，也可以在供电紧张时为居民提供电力支撑;三是光伏新能源具有稳定持久性，在使用过程中可以长时间为供电系统输送电力，就算传统供电系统突发瘫痪也可以通过其储电能力进行持续供电，可以实现光伏建筑一体化。

2.2占地面积小，无污染

光伏新能源应用成效取决于光照强弱，因此在思考光伏新能源设备安装地点时，大部分情况下会选择采光性合格的地方，例如阳台朝向南边的屋顶、外墙等等，这样安装既能大范围对阳光实现高效获取，也节约了屋顶空间使用。除此之外，由于光伏新能源不具备产生污染条件，与传统不可再生资源燃烧发电项目相比，更具有环保健康、节能减排等优点，缓解了能源危机产生，一定程度上稳定了燃料市场发展秩序。

2.3耗电量小，减少能源污染

建筑并网是光伏发电系统主要供电方式，其供电流程是与现有公共电网进行连接，通过太阳能发电降低能源损耗，减少污染排放，尽可能满足用户群体用电需求。此外，除了日常进入公共电网进行正常发电之外，若是遇到紧急情况可以充分利用光伏新能源应用储电性，直接将存储电能传输给公共电网。由于这种供电方式并不需要使用蓄电池，所以减少了废电池污染带来的危害[2]。

2.4消耗小，利于干旱地区

光伏新能源应用主流地区是干旱地区，特别是戈壁、荒漠等水资源缺乏区域。由于这些地区光照性普遍较强，并且需要依靠长期抽水来满足当地居民生活需求，因此将光伏新能源技术应用到水泵站中是必不可少的，其使用逆变器将太阳能转化为交流电，直接进入水泵进行抽放水工作。若是在这些地区发展光伏新能源发电建设，一定程度上能为当地生产建设提供了大量电力支持。

3、光伏新能源在用时的注意事项

3.1电池板用料的选择

光伏新能源发电技术主要原理是通过太阳能电池板将光能转化为电能，因此在选择太阳能电池板制造原料时，必须结合众多因素进行考虑。在电气节能工程中从整个用电系统峰值电流、峰值电压以及峰值功率等因素進行综合考虑，最好采用多晶硅光伏组件作为基础材料设施构件。此外，还需结合当地气候环境等多种因素进行考虑，比如雷电高发区，在这种环境下必须考虑电池板是否具有坚固耐用性，而使用多晶硅光伏组件则能有效避免这一困扰，因为将其制作成太阳能电池板时，外膜包装通常会使用钢化玻璃和防水树脂等材料进行密封，大幅提高了多晶硅光伏组件整体坚固性与耐用性。

3.2设备的安装及维护

为了扩大光伏新能源发电技术在建筑电气节能项目中应用范围，必须对其安装过程与维护过程加强管理。在设备安装方面，一是将其最大运行效率纳入考虑，选取采光性能较好区域作为安装空间，此外即使四周不存在遮阳障碍物，安装电池板时也要保证其倾斜角度。因此在安装时要根据当地地形、外墙形状以及屋顶造型等方面对电池板倾斜角度进行详细计算安排，继而增强采光性能;二是考虑其设备安全维护，比如：安装环境、当地天气状况等，若是处于雷电多发地区，对光伏幕墙防护就要加强防火防雷设施使用[3]。

3.3设计监督管控系统

在建筑电气节能项目中最关键环节是监督管控系统设计应用。由于光伏新能源 设备是一种大型发电系统，所以对其后期督维护就需要投入大量人力，为了降低发电维护成本，必须在建筑系统中设计安装监控系统。通过监督管控系统可以对发电过程进行实时监控，大幅降低人力资源投入。此外，在设计监控系统时，相应的技术型设计工作应该交由专业人员来完成，继而保证整个监控系统高效性。

总结

由于建筑领域内电气资源消耗量占比较大，为了保障居民生活稳定安康，我国不得不将多数电气资源调配给建筑领域使用，对环境净化造成一定消极影响，致使全球变暖速度加快。因此，将光伏新能源技术应用到建筑领域是未来电气节能发展趋势，其极大提高了电气使用率，满足了各类建筑正常用电需求，推动建筑行业环保节能理念进一步落实。

参考文献

[1]范宏宇.光伏新能源技术在建筑电气节能中的运用[J].资源节约与环保，2021（07）：7-8.