太陽(yáng)能光伏技術(shù)與建筑應(yīng)用分析

賀　強(qiáng)

內(nèi)蒙古華電新能源分公司，內(nèi)蒙古呼和浩特　010020

太陽(yáng)能光伏技術(shù)與建筑應(yīng)用分析

賀強(qiáng)

內(nèi)蒙古華電新能源分公司，內(nèi)蒙古呼和浩特010020

基于當(dāng)代社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)建筑領(lǐng)域逐漸發(fā)展起來(lái)，因而在此基礎(chǔ)上，為了迎合《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378-2006）款項(xiàng)需求，要求我國(guó)建筑領(lǐng)域在可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中，為了穩(wěn)固自身在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的地位，應(yīng)注重在實(shí)踐發(fā)展過(guò)程中將太陽(yáng)能光伏技術(shù)應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，即通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能資源的有效利用，增強(qiáng)整體建筑設(shè)計(jì)效果。本文從光伏技術(shù)原理分析入手，并詳細(xì)闡述了太陽(yáng)能光伏技術(shù)在建筑領(lǐng)域中的具體應(yīng)用。

太陽(yáng)能光伏技術(shù)；建筑；應(yīng)用888

太陽(yáng)能作為可再生資源，在應(yīng)用過(guò)程中逐漸呈現(xiàn)出清潔環(huán)保特點(diǎn)，為此，為了推進(jìn)“節(jié)能型”建筑設(shè)計(jì)理念的發(fā)展，要求建筑行業(yè)在實(shí)踐建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中應(yīng)注重綜合太陽(yáng)能資源所占面積為地區(qū)總面積的2/3的條件，設(shè)置太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)，最終通過(guò)大規(guī)模太陽(yáng)能的利用，提升整體建筑成效，達(dá)到最佳的建筑設(shè)計(jì)狀態(tài)。以下就是對(duì)太陽(yáng)能光伏技術(shù)的詳細(xì)闡述，望其能為當(dāng)代建筑領(lǐng)域的快速發(fā)展提供有利的參考，并帶動(dòng)其不斷更新自身技術(shù)手段。

1　光伏技術(shù)原理

太陽(yáng)能光伏技術(shù)，即利用太陽(yáng)能電池板太陽(yáng)光接收功能，將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能，存儲(chǔ)于蓄電池內(nèi)部，作用于直流電器等領(lǐng)域中，達(dá)到節(jié)能發(fā)電狀態(tài)。同時(shí)，就當(dāng)前的現(xiàn)狀來(lái)看，太陽(yáng)能光伏技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中更為注重強(qiáng)調(diào)對(duì)晶體硅、非晶體硅等硅元件的應(yīng)用，即由于晶體硅效率為7%～10%，且1kW太陽(yáng)能所產(chǎn)生的電能為70W～100W，因而發(fā)電功率較高。為此，為了打造良好的發(fā)電空間，要求我國(guó)建筑領(lǐng)域在可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)利用硅元件作為光伏元件，由此達(dá)到最佳的作業(yè)效果。此外，從太陽(yáng)能光伏技術(shù)應(yīng)用角度來(lái)看，單一太陽(yáng)電池被廣泛應(yīng)用于實(shí)踐作業(yè)過(guò)程中，同時(shí)在單一太陽(yáng)電池發(fā)電環(huán)境下，要求相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)注重結(jié)合電子學(xué)特性，對(duì)半導(dǎo)體材料進(jìn)行選擇，例如，P型或N型導(dǎo)電類型的應(yīng)用等。同時(shí)，在硅晶體二極管布設(shè)過(guò)程中，為了打造良好的太陽(yáng)能發(fā)電環(huán)境，應(yīng)結(jié)合太陽(yáng)光譜波長(zhǎng)＜1.1μ m的特點(diǎn)，將太陽(yáng)光線置入到P-N環(huán)境下，且利用電場(chǎng)推進(jìn)N區(qū)向P區(qū)的位移，由此達(dá)到最佳的光照效果，并確保太陽(yáng)能電池內(nèi)部形成穩(wěn)定的電流環(huán)境，滿足太陽(yáng)能光伏技術(shù)應(yīng)用需求。

2　太陽(yáng)能光伏技術(shù)系統(tǒng)組成

就當(dāng)前的現(xiàn)狀來(lái)看，太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)組成主要包含了以下幾個(gè)層面的內(nèi)容：

第一，太陽(yáng)能電池板，即為了實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的有效利用，在太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)布設(shè)過(guò)程中，應(yīng)注重將多個(gè)電池以并聯(lián)或串聯(lián)的形式進(jìn)行連接，繼而將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為電能，滿足電能供給需求。但在太陽(yáng)能電池板配置過(guò)程中，應(yīng)注重采用鋼化玻璃封裝形式，且將太陽(yáng)能電池板運(yùn)作環(huán)境溫度控制在-40℃～+60℃之間，并保持風(fēng)力強(qiáng)度＜12級(jí)，最終將太陽(yáng)光伏系統(tǒng)使用壽命延長(zhǎng)至25年，達(dá)到最佳的應(yīng)用效果。

第二，蓄電池，即蓄電池在太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)運(yùn)作中承擔(dān)著存儲(chǔ)太陽(yáng)能電池板電能的效用，因而在蓄電池部件設(shè)置過(guò)程中，應(yīng)將蓄電池負(fù)載需求控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，達(dá)到穩(wěn)定性系統(tǒng)運(yùn)作狀態(tài)［1］。

第三，控制器，即在太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)運(yùn)作過(guò)程中為了實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池充電、放電條件的控制，應(yīng)于太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)核心部分設(shè)置控制系統(tǒng)，即實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載過(guò)電流、過(guò)放、過(guò)充等現(xiàn)象的控制，最終對(duì)系統(tǒng)形成良好的保護(hù)。

3　太陽(yáng)能光伏技術(shù)在建筑中的具體應(yīng)用

3.1BAPV應(yīng)用

太陽(yáng)能光伏技術(shù)的BAPV應(yīng)用，要求建筑單位在實(shí)踐工程項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程中，為了打造良好的建筑空間，應(yīng)注重在實(shí)踐工程項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中對(duì)光伏方陣進(jìn)行封裝處理，且直接以光伏發(fā)電系統(tǒng)的形式安裝至建筑物表面，由此達(dá)到發(fā)電效用。例如，某建筑單位在工程項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，為了獲取充足的電能資源，即采用了BAPV應(yīng)用方法，同時(shí)注重在光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用H型鋼設(shè)計(jì)形式，并保障光伏系統(tǒng)為縱向主支撐系統(tǒng)型鋼，且將光伏電池板與建筑間的通風(fēng)距離控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，繼而達(dá)到發(fā)電效果，并規(guī)避電池板溫度過(guò)高等問(wèn)題的凸顯。此外，在橫向承接型鋼設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了簡(jiǎn)化施工環(huán)節(jié)，提升整體工程質(zhì)量，采取了C型鋼設(shè)計(jì)方法，從根本上規(guī)避了構(gòu)件、線路間連接問(wèn)題的凸顯，達(dá)到了最佳的作業(yè)效果［2］。另外，就當(dāng)前的現(xiàn)狀來(lái)看，部分建筑單位在BAPV應(yīng)用過(guò)程中，為了增強(qiáng)建筑美觀性，注重采取建筑金屬屋面安裝方法，由此來(lái)增強(qiáng)整體發(fā)電功能，同時(shí)滿足用戶視覺(jué)需求。即在建筑行業(yè)發(fā)展過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)對(duì)太陽(yáng)能光伏技術(shù)BAPV的應(yīng)用是非常必要的，為此，應(yīng)提高對(duì)其的重視程度。

3.2BIPV應(yīng)用

BIPV即太陽(yáng)能與建筑一體化應(yīng)用方式，要求當(dāng)代建筑單位在利用太陽(yáng)能資源進(jìn)行發(fā)電過(guò)程中，應(yīng)注重從設(shè)計(jì)、施工、安裝等角度出發(fā)，保障太陽(yáng)能、建筑間的完美結(jié)合，同時(shí)注重摒棄傳統(tǒng)建設(shè)理念，利用光伏方陣代替外遮陽(yáng)、外幕墻、物采光頂?shù)炔糠?，達(dá)到一體化的發(fā)電、節(jié)能降耗設(shè)計(jì)效果。此外，在BIPV應(yīng)用理念下，為了打造一體化建筑空間，要求建筑單位在太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)注重將隔熱、安全、發(fā)電、隔音等效用融于一體，且以光伏采光頂、光伏雨蓬、光伏幕墻等形式，對(duì)光伏建筑一體化進(jìn)行融合，達(dá)到最佳的太陽(yáng)能光伏發(fā)電效果。而光伏幕墻在設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了達(dá)到一體化設(shè)計(jì)效果，要求施工人員應(yīng)注重于玻璃夾層中布設(shè)光伏方陣，同時(shí)確保光伏幕墻以外圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式存在著，最終由此實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能輻射的吸收，提升整體發(fā)電效率［3］。另外，在采光頂一體化設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)注重配備電纜線、線槽蓋板、線槽、單層鋁板、光伏組件等部件，且依據(jù)太陽(yáng)高度角，對(duì)采光頂節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，滿足太陽(yáng)能發(fā)電需求。

3.3太陽(yáng)能、LED光源的結(jié)合

在建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中為了增強(qiáng)整體發(fā)電作業(yè)效果，要求建筑單位在太陽(yáng)能光伏技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)注重結(jié)合LED壽命為1×105h，光效高50-80lm/W、環(huán)保、安全的特點(diǎn)，在太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中注重倡導(dǎo)太陽(yáng)能、LED光源間的結(jié)合，最終由此規(guī)避傳統(tǒng)發(fā)電中資源浪費(fèi)等問(wèn)題的凸顯。此外，就當(dāng)前的現(xiàn)狀來(lái)看，在建筑領(lǐng)域?qū)嵺`工程項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中太陽(yáng)能水泵亦得到了廣泛應(yīng)用，即為了降低整體建筑維修費(fèi)用，當(dāng)代建筑單位在水泵站建設(shè)過(guò)程中，注重由太陽(yáng)能電池板提供交流電，繼而帶動(dòng)水泵的工作，緩解干旱地區(qū)建筑發(fā)展需求，且為其提供良好的資源應(yīng)用空間［4］。即在建筑項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，太陽(yáng)能光伏技術(shù)的應(yīng)用有助于提升整體工程質(zhì)量，為此，應(yīng)提高對(duì)其的重視程度，推進(jìn)建筑領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。

4　結(jié)論

綜上可知，我國(guó)建筑市場(chǎng)在發(fā)展過(guò)程中仍然存在著資源浪費(fèi)等問(wèn)題，影響到了整體工程質(zhì)量。為此，為了打造良好的工程施工環(huán)境，要求當(dāng)代建筑單位在工程項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程中應(yīng)強(qiáng)調(diào)對(duì)太陽(yáng)能光伏技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)注重以BAPV應(yīng)用、BIPV應(yīng)用、太陽(yáng)能與LED光源結(jié)合等應(yīng)用形式，展開(kāi)工程發(fā)電作業(yè)行為，達(dá)到最佳的太陽(yáng)能資源應(yīng)用狀態(tài)，且就此滿足建筑工程開(kāi)展需求，保障資源利用的有效性。

［1］肖瀟，李德英.太陽(yáng)能光伏建筑一體化應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］.節(jié)能，2010，12（2）：12-18，2.

［2］何紅勝，劉崢嶸，劉漢彪.太陽(yáng)能光伏發(fā)電與建筑一體化應(yīng)用及分析［J］.江蘇科技信息，2013，12（3）：69-70.

［3］鞠曉磊，仲繼壽.民用建筑光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)解析——解讀《民用建筑太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》重點(diǎn)條文［J］.建筑電氣，2014，20（11）：715-718.

［4］黃曦儀.太陽(yáng)能光伏建筑一體化技術(shù)在大型綜合體項(xiàng)目應(yīng)用與分析［J］.建設(shè)科技，2014，23（14）：18-19，25.

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1674-6708（2016）166-0192-02

賀強(qiáng)，內(nèi)蒙古華電新能源分公司。