太阳能光伏发电系统在体育中心的应用

李 辰

（商丘师范学院体育学院，河南 商丘 476000）

随着全球对可再生能源重视程度的增加和环境保护力度的日益加大，太阳能光伏发电系统作为一种可靠、可持续的能源解决方案，被广泛应用于各个领域。体育中心作为一个集大型活动、娱乐、健身等功能于一体的场所，通常需要大量的能源来满足日常运营和比赛需求。传统的能源供应方式往往依赖化石燃料，存在供应不稳定和能源消耗庞大的问题，还会对环境造成严重污染；相比之下，太阳能光伏发电系统可以利用太阳能将光能转化为电能，实现电力的自给自足。将太阳能光伏发电系统应用于体育中心，向世人展示了绿色发展理念，显著减少了碳排放和环境负荷，促进现代体育中心向绿色、低碳、节能、可循环方向持续发展。

1 太阳能光伏发电系统的组成

太阳能光伏发电系统是一种利用太阳能光伏电池将太阳能转化为电能的可再生能源发电系统，其由光伏电池板、支架、逆变器和电池储能系统等多个组件组成。其中，光伏电池板是太阳能光伏发电系统的核心部件，由多个光伏电池单元组成，主要通过光电效应将太阳光直接转化为电能，包括单晶硅、多晶硅和薄膜等类型；支架用于安装和支撑光伏电池板，使其可以正确朝向太阳光，并保证最大的光吸收效果，一般由金属或合金制成，具有良好的耐腐蚀和耐候性；光伏电池产生的是直流电，而家庭和工商业用电系统一般使用交流电，逆变器可以将光伏电池产生的直流电转换为交流电，以供家电、工业设备等使用；电池储能系统主要用于储存白天光伏发电系统产生的电能，以供晚上或阴天使用，它可以提供备用电源，并帮助平衡电网负载。除了以上基本组成部分，太阳能光伏发电系统还包括配电箱、电缆和监控系统等辅助设备，其中配电箱用于集中管理和分配电能；电缆用于连接各个组件；监控系统则用于实时监测和管理太阳能光伏发电系统的运行情况。

2 太阳能光伏发电系统在体育中心设计中的应用优势

随着全球对可持续发展关注的不断增加，越来越多的体育中心开始采用太阳能光伏发电系统来满足能源需求。将太阳能光伏发电系统用于体育中心设计，可以减少体育中心对传统能源的依赖，降低运营成本，提升体育中心的经济效益和美观性，为可持续能源发展作出积极贡献。这不仅符合社会绿色发展趋势，而且是提升体育中心形象、推动体育中心可持续发展的重要举措。

2.1 环保可持续

体育中心日常运营需要大量的电力供应，而传统的电力供应通常依赖煤炭等化石燃料，这会产生大量的CO2等温室气体，对气候变化产生负面影响。而太阳能光伏发电系统无需燃料燃烧，不产生直接的碳排放，将其应用于体育中心设计，可以显著减少体育中心对传统电力的需求，降低碳排放量，为环境保护作出贡献。同时，太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源，通过光伏系统加大太阳能利用率，可以有效减少体育中心对传统能源的消耗，减少能源浪费，促进传统能源的可持续发展。此外，体育中心通常位于城市核心区域，传统电力供应通常依赖公共电网，但供电机构供电不稳定，存在着供应峰值、电网承载能力等问题，而太阳能光伏发电系统具有分布式特点，可以根据体育中心的用电需求为体育中心提供稳定可靠的电力供应，推动体育中心向更加环保和可持续的方向发展。

2.2 提升经济效益

太阳能光伏发电系统在体育中心的应用不仅具有环保优势，而且具有显著的经济效益，其中经济效益具体表现在太阳能光伏发电系统能为体育中心提供稳定的经济收益，增强体育中心可持续发展能力。首先，传统供电模式中，体育中心通常需要从公共电网购买电力，公共电网的电价通常是根据供需关系而定的，在用电尖峰期电价相对较高，这加大了体育中心运营成本。而太阳能光伏发电系统虽然前期需要投入较高的系统配件成本费用，但其运行维护成本相对较低。体育中心安装太阳能光伏发电系统后，可以自行产生部分或全部所需的电力，降低对公共电网的依赖，减少能源成本。其次，许多国家和地区都提供了太阳能光伏发电系统的补贴政策和财政激励措施，以促进可再生能源的发展。补贴和激励的形式多种多样，包括一次性补贴、发电优惠政策、购电补贴等。体育中心作为采用太阳能光伏发电系统的用户，可以申请并获得这些补贴和激励，有效降低太阳能光伏发电系统的投资成本。

3 太阳能光伏发电系统在体育中心设计中的具体应用

3.1 室内外照明系统

将太阳能光伏发电系统应用于体育中心设计，可以为场馆提供稳定、可靠、持续的照明服务，助力体育中心实现节能减排。首先，体育中心的建筑外墙照明以提升视觉效果和美观度，太阳能光伏发电系统可以直接连接室外照明设备，通过光伏板将阳光转化为电能。例如，松江体育中心安装了分布式光伏系统，选择CIGS 薄膜组件，采用BIPV 建筑一体化安装方式，在保证发电性能的同时，赋予了体育馆独特的造型，为上海市民提供了舒适、便捷的训练环境。其次，体育中心周围道路和停车场、室内场馆通常需要良好的照明，供人们日常训练，以确保人们的安全，太阳能光伏发电系统可以作为路灯照明系统的电源，将白天储存的能量用于夜晚的照明，对体育中心日常电力供应起到良好的补充作用，降低传统电力能耗。此外，在紧急情况下，如停电或火灾，太阳能光伏发电系统可以作为备用电源，利用储备的电能为体育中心提供紧急照明，以便人员疏散和安全撤离，确保场馆的安全。

3.2 供水和空调系统

太阳能光伏发电系统在体育中心供暖和空调系统中的具体应用涵盖热水供应、空调系统、节能监测与管理设备等多个方面，在太阳能光伏发电系统的支撑下，体育中心基本可以实现能源的自给自足，减少对传统能源的依赖，实现绿色环保、可持续发展目标。首先，体育中心通常需要大量的热水供应，如洗浴设施和游泳池，太阳能光伏发电系统的光热转换系统利用太阳能集热板将太阳能转化为热能，然后通过热交换器将热能转移到热水系统，为体育中心持续提供热水。其次，体育中心的室内场馆和大型活动空间通常需要强大的空调系统来保持舒适的室温，太阳能光伏发电系统可以空调系统提供电力。最后，太阳能光伏发电系统通常配备专业的能源监测和管理系统，可以实时监测能源的产生和消耗情况，工作人员可以直观查看光伏电池板的发电情况、供暖和空调系统的能耗情况，并采取相应的节能策略。

3.3 游泳馆水循环系统

游泳馆的水循环系统是保持水质清洁和循环的关键，太阳能光伏发电系统可为水泵和过滤设备提供电力，确保水循环系统的持续运行。太阳能光伏发电系统可以为游泳馆的电动阀门和控制系统持续提供充足、稳定的电力，实现对水循环系统的自动化控制，提高系统的运行效率和稳定性。同时，太阳能光伏发电系统具有独立运行的特点，即使传统电力供应中断，也能保障游泳馆水循环系统的正常运行，确保这些系统有效控制体育中心游泳馆的水流量和水温，长时间保持游泳池的舒适和卫生。此外，游泳馆水循环系统需要定期对水进行循环、过滤和净化，以保持水质清洁和卫生。太阳能光伏发电系统可以为游泳馆水循环系统中的水质净化设备提供电力支持，如过滤器、紫外线杀菌器等，确保水质净化设备持续运行，提高水质净化效果。

4 总 结

太阳能光伏发电系统在体育中心的应用，可以为体育中心提供廉价、可靠且环保的能源供应，降低体育中心能源成本，减少体育中心对传统能源的依赖，并提升体育场馆的美观性。太阳能光伏发电系统在体育中心照明系统、供水和空调系统，以及游泳馆水循环系统等方面的应用，降低了体育中心日常运营的能源消耗成本，为运动员和观众提供了更好的运动体验，对于绿色低碳生活方式的普及起到良好示范作用。