光伏新能源技术在建筑电气节能中的运用

宋雪莲

（安徽华盛国际建筑设计工程咨询有限公司，安徽 合肥 230001）

0 前言

节能减排是我国长期的发展战略，始终在我国的战略目标中占据重要地位。而近年来我国也一直在推行节能减排，鼓励居民节约能源、减少排放，许多方面都已取得初步的成效。许多新的能源已成功转化到人们的实际生活中，许多领域也开始了新能源技术的应用。但是其中的光伏新能源技术还未很好地普及至建筑中，尤其是在建筑的电气节能领域，还需要采取进一步的措施。因此就很有必要研究我国光伏新能源技术在建筑电气节能领域中的运用，以促进我国实现节能减排，推动能源行业以及建筑行业的共同发展。

1 光伏新能源技术概述

1.1 光伏新能源技术的含义

光伏新能源技术是能源领域的一种新技术，其“新”的特点体现在与传统能源技术的对比中。传统的能源技术以火电、化石能源为主，大多为不可再生能源，一旦资源枯竭便再无逆转的余地。而光伏新能源作为新能源的一种，主要将太阳能转化为电能，通过线路输送到每家每户以供使用。太阳虽然也有寿命，但相对人类文明来说几乎是永恒的，因此太阳能几乎也是永远存在的，也就说明光伏能源技术的能量来源是永动的，不会有枯竭的可能[1]。这对于人类的能源使用有着重要意义。具体来看，光伏能源技术的应用原理是太阳能的不断转化，通过太阳能收集板来收集太阳能，大多在白天进行，期间不要其他能源的支持；而到了晚上，收集来的太阳能会通过转化器变为电能，之后再经过变压器等工序，将电能调整到能供人们正常使用的程度，再用输电线路将电能转移到千家万户等用电终端，以此完成太阳能的转化。因此光伏能源技术主要依靠的还是采集、转化和转移等过程的设备，即技术的支持，较少会消耗其他能源，对其他能源的需求并不大。

1.2 光伏新能源技术的作用

而根据光伏新能源技术的含义及作用原理，不难想象出光伏能源技术主要将运用到一些消耗能源较多的领域，比如工程施工、电子计算、建筑电气等领域。在这些领域中，光伏能源技术的应用不仅有节约能源的功效，其对于能源的稳定、供给调节和环境保护等方面也有积极的影响[2]。在以往依靠传统能源的时期，往往会出现能源供给不稳定，地区供给不平衡以及对周围环境污染过大等问题，始终没有很好地解决办法，而光伏能源技术正好能解决这些问题，通过稳定的太阳能转化提供充足的能源，实现先转后用的模式，不必担心临时断电；而且太阳能处处都有，只要有太阳的地方就能想办法进行转化，不必担心地区的分配。另外，太阳能的转化全程无污染，对环境十分友好，属于绿色能源的一种。因此光伏新能源技术得到许多专家的强力推荐，也是我国以及许多发达国家的重要发展方向[3]。

2 建筑电气节能的特性需求

2.1 实用性

而建筑电气节能则是我国建筑快速发展过程中的重要方向，越来越多的建筑需要寻找更合适的电气能源来实现节约能源的目的，这其中就会考虑到将其他能源转化为电能。因此一般的建筑电气节能中，首要考虑的就是转化装置是否有效，能否将其他能源转为实际需要的电能[4]。另外还要考虑转换的过程中，是否会产生过量的消耗，是否需要耗费大量其他能源来实现目标能源的转化，是否产生不实用的损耗。因此在建筑电气节能中，会要求所进行转化的能源能满足其实用性的需求，以达到建筑电气“节能”的根本目的。目前来看，新能源是较好的选择，其中光伏能源、水能、风能都能基本满足建筑电气节能中的实用需要。

2.2 合理性

另外，建筑电气节能也需要有一定的合理性，即能源的转化、输送等环节较容易实现，实际运用过程较为合理。这里指的是能源的转化不仅要存在与理论中，还要与现实情况相结合，能较合理地转化为现实。在考虑实用性时，水电、风电和光伏能源是较吻合的对象[5]。其中，风电对环境要求较高，一般要较为开拓的地带才能形成强力风能，而且要较为平整的地带才能方便安装收集装置；水能则要求在地势起伏大的地区设置安装装置，才能便于收集；太阳能则更多地要考虑天气因素和白天黑夜，受气候和时间因素影响较为明显。因此新能源或多或少都会受到不同因素的制约，在实际运用中依然会存在一定的不合理之处，要想更好地运用于建筑电气节能领域，还需要不断克服这些不合理之处。

2.3 进步性

最后，建筑电气节能还要有一定的进步性，不能满足于一时的节能减排，要将这一思路一直贯彻下去，因此需要追求不断进步的技术，持续不断地节约建筑的能源使用。这种方案考虑的方向较为长远，但首先得满足现实的需求，在此基础上才能不断地思考未来的发展方向，这就需要在建筑的电气能源使用中考虑各种因素，比如电力设备中的额定功率、各部门、各区域的用电情况、不同时间段的用电需求等，这都需要专业人员进行针对性的方案设计，将不同能源的转化综合考虑进来，比较各方式的长期利益，以最佳用电效益设计出符合标准的建筑节能方案，以达到长期节能减排的阶段性目的[6]。

3 建筑电气节能中采用光伏新能源的相应技术

3.1 电池板选择

在建筑电气设备中，太阳能电池板是光伏能源技术最核心的部分，直接影响太阳能的接受和转化。因此建筑单位在选用太阳能电池板时，一定要选择优质的产品，目前市场上常用的多为多晶硅光伏组件，用于组装太阳能电池板的综合效益最高，能以较低的损耗转化较多的太阳能，且不用耗费太多其他的能源，经济实用性较高。而在现实的使用中，也需要进一步考虑太阳能电池板的使用功率等参数，确保电池板在最佳状态下进行运作，以保证电池板能发挥良好性能，实现建筑电气节能。

3.2 电池板排列

另外电池板的排列方式也很重要，有了优质的电池板，如果不排列正确，也会影响电池板接受太阳光照的程度与范围，从而影响光伏能源转化效率。因此在选择电池板排列地点时，需要综合考虑排列的具体方式。在地点选择中，应该选择日照时间较长的地段，周围的环境也不能对建筑接受光照产生干扰，确保建筑能稳定接受光照。而在排列方式上，则要选择合适的倾斜角度，应该遵循最大总辐射量原则，利用数学公式计算出接受光照最多的倾斜角，这样才能使电池板在合适的地点用合适的方式获得最合适的太阳能，以此满足建筑电气节能的需要。

3.3 光伏系统计算

光伏能源设备总效率受到阵列方式、逆变器效率、交流并网效率的影响。因此在计算光伏系统总效率过程中需要充分考虑以上三项因素的影响，并通过公式：总效率=列阵效率×逆变器效率×交流并网效率，计算出所求得的相关数据。光伏系统总效率的计算，决定相关电器工程中相关电子设备的规格选择，从而更加精准地为项目提供所需电力能源。

4 结语

通过上述的分析，本文可以总结出以下几点结论：①目前光伏新能源技术的优势越来越明显，与传统能源相比更受人们欢迎，具有能源输出稳定、供给调节平衡和对环境友好的特点；②现代建筑电气节能具有实用性、合理性和进步性等特性需要，还需要光伏能源等新能源技术不断做出调整；③目前光伏新能源技术在建筑电气节能中的具体应用主要有：电池板的选择和阵列以及光伏系统计算，虽然不广泛但在不断地普及。

总而言之，光伏能源作为目前主流的清洁能源，已得到许多学者的认可，许多国家和地区也在大力发展光伏产业，我国的西部地区同样如此。而光伏能源技术的运用对于尤建筑电气节能等领域同样意义重大，更符合我国长期健康发展的社会主义蓝图，更有利于建设“节能中国”“绿色中国”。