太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)及在農(nóng)村地區(qū)住宅建筑上的應(yīng)用

成娟

摘要：太陽(yáng)能具有清潔化特點(diǎn)，而且是可再生的，利用其進(jìn)行光伏發(fā)電，有助于緩解能源危機(jī)，同時(shí)也能保護(hù)環(huán)境。農(nóng)村地區(qū)住宅建筑上運(yùn)用光伏發(fā)電技術(shù)，除了能滿足農(nóng)村用電需求，還能用清潔能源代替存在污染的生產(chǎn)與生活方式，促進(jìn)農(nóng)村生態(tài)化發(fā)展。本篇文章在探討光伏發(fā)電好處和限制因素以外，針對(duì)農(nóng)村住宅建筑中運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行分析和研究。

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能;光伏發(fā)電技術(shù);農(nóng)村住宅建設(shè);應(yīng)用

引言：電能是戰(zhàn)略能源，加快太陽(yáng)能光伏發(fā)電利用，既能最大限度減少對(duì)相關(guān)資源需求，還有良好的環(huán)境保護(hù)效果，同時(shí)有助于降低發(fā)電投入?；诠夥l(fā)電優(yōu)勢(shì)，針對(duì)農(nóng)村地區(qū)為了節(jié)省開支，采取非清潔方式生活和生產(chǎn)問題，應(yīng)強(qiáng)化這項(xiàng)發(fā)電技術(shù)在住宅建筑上研究。不僅能改善農(nóng)村用電環(huán)境，確保供應(yīng)穩(wěn)定和連貫，又能使農(nóng)村使用清潔能源，推動(dòng)生態(tài)化發(fā)展。

一、光伏發(fā)電技術(shù)好處與限制因素

（一）好處

太陽(yáng)能光伏發(fā)電過程中，主要借助的是半導(dǎo)體材料，通過其進(jìn)行光生伏特[1]。期間中可將清潔的以及可再生的太陽(yáng)能，轉(zhuǎn)化為人類生存與發(fā)展需要的電能。光伏發(fā)電屬于固態(tài)發(fā)電，利用的是太陽(yáng)能，沒有污染，一般情況下也不會(huì)產(chǎn)生噪音，同時(shí)也不會(huì)有廢棄物生成，生態(tài)效益非常高。光伏發(fā)電比較方便，只有依照轉(zhuǎn)化的需求，生產(chǎn)和制造滿足發(fā)電需求的電池，保證硅元素含量契合要求，就能實(shí)現(xiàn)原地發(fā)電，成本會(huì)降低，供配電效益將提高。此外，與傳統(tǒng)火力發(fā)電相比，光伏發(fā)電自動(dòng)化程度高，實(shí)行的是模塊化生產(chǎn)作業(yè)方式[2]，不用專門安排人員值守。光伏發(fā)電流程和程序簡(jiǎn)單，光伏電池輕，而且體積小便于轉(zhuǎn)移，安裝非常方便。發(fā)電穩(wěn)定性比較好，并且還具有設(shè)備維護(hù)難度小，簡(jiǎn)單易操作的優(yōu)勢(shì)，發(fā)電綜合效益高。

（二）限制因素

太陽(yáng)能光伏發(fā)電好處多，但也存在問題和局限性。首先是受太陽(yáng)能密度影響大，當(dāng)無法滿足要求情況下，發(fā)電就會(huì)難以有效開展;其次，太陽(yáng)能光伏發(fā)電易于受到時(shí)間周期變化和季節(jié)變化影響和干擾。晝夜交替以及不同季節(jié)太陽(yáng)能輻射密度和溫度不同等，使光伏發(fā)電面對(duì)挑戰(zhàn)，具有較大局限性。光伏發(fā)電在天氣狀況不好的情況下，負(fù)荷將會(huì)出現(xiàn)問題，表現(xiàn)為波動(dòng)過大，對(duì)發(fā)電有直接影響和限制。太陽(yáng)能光伏發(fā)電中所要解決的一個(gè)重點(diǎn)問題是轉(zhuǎn)換率，當(dāng)前具有效率低的問題，也是限制這種發(fā)電方式發(fā)展的主要因素。

二、光伏發(fā)電技術(shù)在住宅建筑中運(yùn)用

（一）充分利用環(huán)境優(yōu)勢(shì)

光伏發(fā)電雖然還有局限性，但優(yōu)勢(shì)非常多，所以要充分利用這種發(fā)電技術(shù)。農(nóng)村住宅進(jìn)行光伏發(fā)電，就要充分借助環(huán)境優(yōu)勢(shì)。相關(guān)調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)，大氣透明度好，更利于光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用。通常情況下，大氣透明度高低與太陽(yáng)輻射量呈正比，也就是透明度越高，輻射量越大，也就越有助于光伏發(fā)電。我國(guó)農(nóng)村地區(qū)大氣透明度優(yōu)于城市，這就使農(nóng)村建筑運(yùn)用光伏發(fā)電具有可行性。

農(nóng)村住宅建筑與城市相比，間距更大，相互遮擋比較少，日照狀況更好，這也為應(yīng)用光伏發(fā)電技術(shù)提供了優(yōu)勢(shì)。鑒于此，農(nóng)村住宅建設(shè)期間要進(jìn)行研究，把建造技術(shù)與光伏發(fā)電技術(shù)結(jié)合，促進(jìn)新發(fā)電方式在農(nóng)村應(yīng)用。住宅建筑上應(yīng)用應(yīng)深入全面調(diào)查，掌握和太陽(yáng)能光伏發(fā)電相關(guān)環(huán)境因素，然后有效進(jìn)行利用，促進(jìn)光伏發(fā)電順利實(shí)施，改變農(nóng)村用電環(huán)境和增強(qiáng)發(fā)電環(huán)保性。

（二）建立分散式發(fā)電系統(tǒng)

新發(fā)展階段我國(guó)電網(wǎng)四通發(fā)達(dá)，輸配電輻射范圍廣。但需要注意，有些偏遠(yuǎn)的農(nóng)村還存在電網(wǎng)建設(shè)不完善，農(nóng)民用不上電，或者是供電不穩(wěn)定，存在頻繁停電問題。針對(duì)這個(gè)情況，農(nóng)村住宅建筑要借助于太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電，以建立分散式發(fā)電系統(tǒng)，滿足電力供應(yīng)不足還無法企及農(nóng)村用電需求。太陽(yáng)能光伏發(fā)電靈活性強(qiáng)，可進(jìn)行小型和分散式發(fā)電，契合了偏遠(yuǎn)農(nóng)村輸配電需求。

光伏發(fā)電可有目的性展開研究，依據(jù)農(nóng)村環(huán)境和住宅建筑結(jié)構(gòu)和分布情況，還應(yīng)結(jié)合多元化需求，開發(fā)光伏發(fā)電系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際需求，在住宅建筑上選擇合適的位置，安裝太陽(yáng)能光伏發(fā)電設(shè)備，做好調(diào)試工作[3]。住宅建筑光照最好和日照時(shí)間最長(zhǎng)的地方，設(shè)置光伏發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電量有保障，使農(nóng)村地區(qū)用電實(shí)現(xiàn)自給自足。偏遠(yuǎn)農(nóng)村用電問題得到解決，同時(shí)產(chǎn)生良好環(huán)境效益。隨著光伏發(fā)電技術(shù)不斷提升，大范圍在農(nóng)民住宅建筑中應(yīng)用，使農(nóng)村做飯使用電，消除由于焚燒秸稈造成的污染。

（三）太陽(yáng)能路燈

新農(nóng)村建設(shè)投入大，旨在改善農(nóng)村面貌，提高農(nóng)民生活質(zhì)量。公共設(shè)施建設(shè)過程中，亮村工程備受關(guān)注。路燈設(shè)施建設(shè)相對(duì)簡(jiǎn)單，但電力供應(yīng)是需要解決的問題。電能從何而來，能不能有效保障，路燈所消耗電能由誰(shuí)買單，這是亮村工程要考慮的。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電有一個(gè)特點(diǎn)，可分布式進(jìn)行，可減少配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。亮村工程中利用光伏發(fā)電技術(shù)，不用架設(shè)電線，照樣可為路燈供電，使其在夜晚亮起來，優(yōu)化農(nóng)村生活環(huán)境，并提高夜間活動(dòng)和出行安全性。另外，亮村工程應(yīng)用光伏發(fā)電技術(shù)投入少，不會(huì)給農(nóng)村生活造成負(fù)擔(dān)和壓力。近年來在我國(guó)很多地方農(nóng)村，路燈、指示牌供電實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電，經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益高。

（四）做好光伏應(yīng)急電源研究

光伏發(fā)電過程中要做好應(yīng)急電源建設(shè)，確保其能夠單獨(dú)的輸電，滿足設(shè)備運(yùn)行對(duì)交流和直流電需求。光伏發(fā)電要深入研究，結(jié)合農(nóng)村地區(qū)環(huán)境和住宅建筑情況，探尋出適合農(nóng)村建筑所使用的光伏發(fā)電技術(shù)和系統(tǒng)。

住宅建設(shè)中做好光伏發(fā)電設(shè)計(jì)與建設(shè)，合理應(yīng)用光伏應(yīng)急電源。這樣有利于太陽(yáng)灶發(fā)展，改善做飯使用秸稈、樹枝等帶來污染問題。光伏應(yīng)急電源應(yīng)用有助于太陽(yáng)能溫室技術(shù)，以及光伏水泵技術(shù)的發(fā)展[4]。

（五）住宅建筑中實(shí)踐運(yùn)用

太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用，尤其是與農(nóng)村住宅建筑結(jié)合，現(xiàn)階段包含兩種類型。住宅建筑應(yīng)用光伏發(fā)電技術(shù)，一種是在原有的建筑上安裝光伏發(fā)電設(shè)備，使各個(gè)部分構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電;另外一種就是農(nóng)村住宅建筑設(shè)計(jì)與規(guī)劃中，增強(qiáng)光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用意識(shí)，考慮到需求，然后針對(duì)光伏發(fā)電做好設(shè)計(jì)，并融入到施工之中，光伏發(fā)電系統(tǒng)與建設(shè)融為一體。

前面一種屬于安裝型光伏發(fā)電住宅，后面一種是建設(shè)型光伏發(fā)電住宅。太陽(yáng)能光伏發(fā)電主要使用的是光伏電池，自身重量和體積小，對(duì)于住宅建筑不會(huì)有太大影響。太陽(yáng)能光伏發(fā)電設(shè)備和組件通常安裝在屋頂，可直接設(shè)置，也可先安裝支架，然后在上面安裝組件[5]。這個(gè)主要針對(duì)安裝型光伏發(fā)電住宅，建設(shè)型光伏發(fā)電住宅結(jié)構(gòu)與光伏發(fā)電系統(tǒng)融合，不用另外安裝構(gòu)件也可達(dá)成光伏發(fā)電目的。

結(jié)束語(yǔ)

總之，傳統(tǒng)發(fā)電依靠的是燃料，需要耗費(fèi)大量資源，通常伴隨嚴(yán)重的污染和損耗。隨著不可再生資源不斷減少，以及環(huán)境持續(xù)惡化，改變發(fā)電方式具有緊迫性。太陽(yáng)能光伏發(fā)電好處，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，同時(shí)具有操作方便靈活特點(diǎn)，并且有助于節(jié)能減排落實(shí)。光伏發(fā)電技術(shù)推廣過程中，在農(nóng)村住宅建筑上應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，可滿足偏遠(yuǎn)地區(qū)分散式供電需求，解決用電問題。此外，光伏發(fā)電在農(nóng)村建筑上應(yīng)用，還能帶來比較好生態(tài)效益，使農(nóng)村和諧與生態(tài)化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉學(xué)賢， 孫少越. 太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)及在農(nóng)村地區(qū)住宅建筑上的應(yīng)用[J]. 青島理工大學(xué)學(xué)報(bào)， 2020， 35（5）：37-41.

[2] 蘭正權(quán). 太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)在農(nóng)村建筑上的應(yīng)用[J]. 城市建設(shè)理論研究：電子版， 2019， 5（027）：2917-2918.

[3] 付金江. 試論太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)在農(nóng)村建筑工程中推廣運(yùn)用[J]. 低碳世界， 2016， 000（003）：114-115.

[4] 沈林龍. 芻議太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)在農(nóng)村建筑工程中推廣運(yùn)用[J]. 幸福生活指南， 2018， 000（026）：1-1.

[5] 趙敏榮， 胡希杰. 太陽(yáng)能建筑實(shí)現(xiàn)“零能耗”的可行性探討——太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)在建筑上的應(yīng)用[C]// 長(zhǎng)三角清潔能源論壇. 0.