光伏新能源技術(shù)在建筑電氣節(jié)能中的運(yùn)用

葉慧丹

摘? ? 要：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速提高，不可再生能源顯得越來越稀缺和昂貴，這使得人們對于新能源的需求逐漸的增加。近年來，光伏新能源技術(shù)在建筑電氣中應(yīng)用比較廣泛，但是在能源的利用率上卻得不到提高，未能滿足新能源的科學(xué)配置和有效利用。本文主要研究了光伏新能源技術(shù)在建筑電氣節(jié)能中的運(yùn)用，對其進(jìn)行了詳細(xì)的分析，旨在提高建筑電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，使光伏新能源技術(shù)與建筑電氣行業(yè)得到良好的結(jié)合。

關(guān)鍵詞：光伏新能源技術(shù);建筑電氣;節(jié)能

1? 研究背景

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，可再生能源的利用率逐漸得到了提高（前面摘要說得不到提高，現(xiàn)在又說得到了提高），例風(fēng)能、水能、太陽能等逐漸走入到企業(yè)發(fā)展和人民生活之中，提高能源的利用率對于國家“節(jié)能減排”的重大戰(zhàn)略具有至關(guān)重要的意義。尤其是在建筑電氣應(yīng)用之中，節(jié)能技術(shù)是滿足電氣系統(tǒng)合理運(yùn)行以及提高整體運(yùn)行效率的關(guān)鍵手段，節(jié)能是響應(yīng)國家能源發(fā)展方向的重要理念，也是目前建筑行業(yè)應(yīng)該重視的一點(diǎn)，更是整個社會的前進(jìn)方向。國內(nèi)開始著眼于光伏新能源技術(shù)的開發(fā)與革新，并且著手將其應(yīng)用于建筑電氣行業(yè)的施工之中，這將對我國建筑電氣行業(yè)的發(fā)展提供新的技術(shù)支持和指導(dǎo)。

2? 建筑電氣節(jié)能的特征

2.1? 實(shí)際性

電氣節(jié)能是如今建筑電氣工程的首要考慮，節(jié)能的方式及選用上需要進(jìn)行詳細(xì)的探討，一般電氣節(jié)能需要考慮降低變壓器損耗、改善電力品質(zhì)。所以在建筑電氣節(jié)能的相關(guān)方案制定時，需要對實(shí)際狀況進(jìn)行詳細(xì)的分析，使得前期設(shè)計的方案充分的考慮了較多的影響因素，才能確保方案具有可執(zhí)行性的要求。此外，穩(wěn)固的基礎(chǔ)理論知識和科學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)是建筑電氣節(jié)能方案設(shè)計的重要基礎(chǔ)，需要結(jié)合建筑的主要特征做出全面的分析，電氣節(jié)能系統(tǒng)的整體運(yùn)行過程和要求也應(yīng)該得到充分的探究。慮及節(jié)能技術(shù)的主要理念，優(yōu)選比較科學(xué)的節(jié)能方法以及形式。不斷的改進(jìn)和革新投入的設(shè)備和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在后期的運(yùn)行過程中建筑電氣有較小的能耗，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備和技術(shù)的有效補(bǔ)償。目前，常用的光伏能源技術(shù)與電氣節(jié)能應(yīng)用結(jié)合是較為合理的選擇，從節(jié)能的角度上光伏技術(shù)可以從設(shè)置電壓等級、規(guī)劃電路系統(tǒng)以及保障輸電電路上進(jìn)行降耗，使得電氣節(jié)能的實(shí)際性應(yīng)用有所提高。

2.2? 適用性

建筑電氣節(jié)能的設(shè)計思想應(yīng)該包含一定的適用性要求，在整體的設(shè)計之前，需要嚴(yán)格的結(jié)合建筑工程的現(xiàn)場狀況，考慮電氣系統(tǒng)和供電制度的整體特征，完成相應(yīng)的設(shè)計方案的制定，防止因?yàn)闇p少能耗而使得系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生不穩(wěn)定的問題。電氣工作開展的前提是保證整個建筑電氣工程的正常和安全運(yùn)行，所以需要將供電系統(tǒng)作為保障，將建筑工程的目標(biāo)和任務(wù)作為設(shè)計的導(dǎo)向，進(jìn)行不斷的革新和優(yōu)化，只有這樣才能將降低能耗和安全生產(chǎn)牢牢結(jié)合，實(shí)現(xiàn)建筑電氣的運(yùn)行既有穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)收益，也有可靠、安全的運(yùn)行環(huán)境。

2.3? 改進(jìn)性

建筑電氣節(jié)能方案可靠使用的前提是設(shè)計方案要全面的考慮各種因素，例如在電氣設(shè)備中的電氣額定功率、常用電量額度、電器的負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)等，設(shè)計方案中需要詳細(xì)的表明該因素的使用說明，同時設(shè)計人員需要參照過往的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)對不同的數(shù)據(jù)做出詳細(xì)的對比和改進(jìn)，優(yōu)選出較為合理、科學(xué)的方案。例如，在建筑電氣項目的檢測系統(tǒng)之中，因?yàn)闇囟确亲詣踊瘻y量存在一定的誤差，所以可以采用相應(yīng)的PLC控制或者單片機(jī)控制設(shè)計出自動化的溫感系統(tǒng)，當(dāng)運(yùn)行形同達(dá)到某一數(shù)值之后系統(tǒng)可以自行切斷電源實(shí)現(xiàn)停止工作。這種小型的嵌入系統(tǒng)可以保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行以及降低能源的過度耗散。

3? 光伏新能源技術(shù)的發(fā)展及原理

3.1 光伏新能源技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，專家們從多種技術(shù)領(lǐng)域研究了光伏技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，從材料、結(jié)構(gòu)、工藝以及空間衛(wèi)星的能源系統(tǒng)和地面光伏結(jié)構(gòu)等方面，在國際的交流與發(fā)展中光伏技術(shù)逐漸演變成“光伏能源與工程”這門專業(yè)的學(xué)科，光伏能源技術(shù)相比于其它能源技術(shù)而言具有良好的優(yōu)勢，其可以利用清潔能源轉(zhuǎn)變?yōu)槿嗣窨梢允褂玫碾娔堋５悄壳肮夥夹g(shù)還存在技術(shù)發(fā)展與多晶硅發(fā)展速度不同步以及單晶硅和多晶硅產(chǎn)品生產(chǎn)不合理等問題，這也是限制光伏新能源技術(shù)發(fā)展的主要原因。

3.2? 原理介紹

光電效應(yīng)是將光能轉(zhuǎn)換成電能的重要原理，光伏新能源技術(shù)也是利用這一原理并選擇逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成可以使用的交流電，電能的大小可以采用控制器進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。在持續(xù)的日照下，太陽能電池板可以采用充放電控制器對電池進(jìn)行不斷的充電;在沒有日照情況下，逆變器就會開始工作，不斷產(chǎn)生交流電并且輸送到配電柜中，從而可以給相關(guān)的機(jī)器供電。

4? 光伏新能源技術(shù)在建筑電氣節(jié)能中的應(yīng)用技術(shù)

光伏新能源技術(shù)在建筑電氣節(jié)能中的應(yīng)用越來越廣泛，新技術(shù)的應(yīng)用可以對峰值做出調(diào)節(jié)，保證電網(wǎng)的可靠和安全運(yùn)行。光伏新能源技術(shù)與建筑電氣系統(tǒng)的有效結(jié)合，能夠確保資源的有效利用。光伏新能源的技術(shù)原理是用半導(dǎo)體的光生伏特效應(yīng)，光能轉(zhuǎn)換成電能后為建筑電氣輸送，這種原理技術(shù)含有能源損耗少、污染地的優(yōu)勢，也逐漸成為建筑電氣行業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)。

在現(xiàn)有的研究以及實(shí)際應(yīng)用之中，光伏-建筑-電氣一體化形成系統(tǒng)運(yùn)用的較為成熟，一般是在建筑附近的外墻上裝上光伏新能源的發(fā)電系統(tǒng)，為了保證光伏能源與建筑的科學(xué)、合理的結(jié)合，光伏新能源技術(shù)的安裝過程中需要將維護(hù)與測試做好，前期的設(shè)計方案一定要充分的調(diào)研現(xiàn)場的操作環(huán)境，避免在安裝過程中因前期的考慮不全面出現(xiàn)問題。光伏太陽能板盡可能安裝太陽可以直接照射的位置，可以得到充足的日照和充分的電能轉(zhuǎn)換。整體的系統(tǒng)設(shè)計需要做到以下幾點(diǎn)。

（1）太陽能電池板的陣列。光伏新能源可以選用多晶硅光伏組件，這種組件的優(yōu)勢在于生產(chǎn)率很高。

（2）太陽板表面輻射。光伏陣列傾斜面的輻射量值可以采用光伏陣列水平面太陽能輻射量進(jìn)行計算，那么整體的發(fā)電量也能進(jìn)行計算出。本文接下來舉例說明太陽能總輻射量的計算方法，如果應(yīng)用傾斜角來固定安裝陣列的形式，太陽能輻射量受傾斜角的影響是比較大的，整體的計算如公式所示：

在太陽能的總輻射量計算中，氣象站數(shù)據(jù)值可以直接帶入進(jìn)去，通過相應(yīng)的分析和計算可以得到本地的接受太陽能最大陣列傾斜角為45°。所以在光伏新能源技術(shù)的應(yīng)用中可選擇45°安裝光伏陣列。

（3）光伏效率的計算。光伏系統(tǒng)效率是代表能源利用率的主要指標(biāo)，其主要受逆變器的轉(zhuǎn)換效率、光伏陣列效率和交流并網(wǎng)效率影響，光伏系統(tǒng)的總效率計算公式如下所示：

5? 結(jié)論

本文主要從光伏新能源技術(shù)進(jìn)行分析，并結(jié)合建筑電氣節(jié)能中的特征和要求，對光伏新能源技術(shù)在建筑電氣節(jié)能中的運(yùn)用進(jìn)行了技術(shù)上的分析，研究內(nèi)容為光伏技術(shù)和電氣節(jié)能良好結(jié)合提供建議。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 王宏堯.光伏新能源技術(shù)在建筑電氣節(jié)能中的運(yùn)用[J].低碳世界，2017（8）：88～89.