建筑电气节能中光伏新能源技术的运用

建筑电气节能中光伏新能源技术的运用

万庆龙

广西兴源电力勘察设计有限公司， 广西 来宾 546100

摘 要：社会经济快速发展，人们对新能源的需求不断增加，尤其是建筑电气方面。目前，建筑电气工程对光伏新能源的使用量增加，但在具体应用中，光伏新能源并没有得到合理利用与分配。本文主要探讨光伏新能源技术在建筑电气节能中的应用要点，希望对建筑电气节能有所帮助，促进建筑事业的发展。

关键词：光伏新能源技术；建筑电气；节能；光伏电池

引 言：当下随着时代的不断进步，各国对化石能源的消耗也都在不断增多，全球能源市场面临着非常严峻的局面，但同时科技的发展也使得人们对新能源的开发与利用进入到了一个新的阶段，光伏新能源技术的应用使得人们在能源利用方面有了更多的选择，传统的能源结构也因此发生了极大的改变，正朝着节能环保的方向发展。建筑产业作为我国产业结构的重要组成部分，也是能源消耗的大头，在可持续发展理念的要求下，将建筑电气与光伏新能源技术相结合，对降低建筑整体能源消耗，提高建筑电气的节能水平而言，有着非常重要的积极意义。

1 光伏新能源技术的含义

常规意义上，光伏新能源技术也就是光伏发电技术，其将光能转化为电能供给人们利用，减少了对化石能源的消耗。光伏新能源技术所转化的电能多为直流电，因此在实际的应用中需要配合逆变器进行使用，以满足直流电向交流电的转变需求，结合其他电气调节设备，实现对电能输出的控制[1]。光伏新能源技术主要能量来源于太阳能，目前常见的光伏太阳能发电板就是光伏新能源技术的一个重要体现，其在白天接受太阳光照，产生电能并通过蓄电设施进行储存，夜间就可以通过相关电气设备控制进行放电，供给人们进行使用。在建筑电气系统中，利用光伏新能源技术能有效减少建筑对其他能源的消耗，达到节能的目的，但是光伏新能源技术的实际应用，仍然需要结合用电需求进行合理的配置。

2 光伏新能源在建筑电气节能中运用的技术特点

2.1 供电稳定

光伏新能源技术的运用使得建筑电气系统原有能源结构发生了改变，其在面临供电高峰期的时候，能利用光伏新能源所产生的电能有效对供电峰值进行调整，提高供电效率，缓解供电压力，使得整个建筑电气系统的运用稳定性得以提升，保障供电安全。

2.2 能源清洁

光伏新能源技术主要是利用太阳能进行发电，在实际应用过程中，只需要保证良好的采光条件，便可以保持较高的发电效率，整个过程不涉及任何化石能源的消耗，自然也就不会产生二氧化碳、二氧化硫等温室和污染性气体，产生清洁的能源，不会对生态环境造成任何影响。

2.3 高效节能

建筑电气节能目的的实现，主要依赖于将光伏新能源发电系统同建筑电气系统进行并网，在这个过程当中，利用光伏新能源所产生的电能就能够满足人们基本生活需求，使得建筑电气系统对能源的利用效率得以提升，最大程度避免了电能输送而产生的损耗。

3 光伏新能源技术在建筑电气节能设计中的具体应用

3.1 光伏屋顶

光伏屋顶是一种比较常见的光伏新能源技术应用方式，随着建筑数量及高度的增加，在一些高层建筑中时常能够发现光伏屋顶的身影。光伏设备安装在屋顶能够大范围地接触光照，紧贴着屋顶进行安装，能够避免受风力的影响。同时，其作为屋顶的一部分，可以减少屋顶施工材料的应用，带来更高的经济效益。从安装面积来看，屋顶是建筑中面积空闲较大的空间，有着比较完美的位置条件，十分适合光伏系统的安装。屋顶能够吸收更多的太阳辐射，并且屋面水平面及倾斜面上所取得的辐射量远大于垂直立面，尤其对大城市而言，高层建筑较多，建筑比较密集，外墙遮挡现象严重，在屋顶安装光伏系统十分便利，而且效果好，还能够实现大规模安装。虽然在屋顶安装光伏系统可以获得较好的效果，但如果大规模使用，会对城市景观造成一定的影响。另外，如果外墙光伏电池的反射光没有合理处理，就容易出现光污染，进而影响人们的正常生活。这一点是在光伏屋顶安装时需要注意的问题。在屋面安装光伏系统，就好比在阳光与建筑之间形成了一个过渡层，能够改善建筑物隔热性能，降低建筑物的能耗。目前，光伏屋顶技术的应用已经较为成熟，安装与后期维护都非常方便，且效率高，成本低，能够大规模开展，在全球范围内的建筑系统中，光伏新能源技术的应用以光伏屋顶为主。

3.2 光伏幕墙

光伏幕墙通常是在建筑围护结构外表层中运用光伏发电技术，这是一种新型能源方式，将建筑外幕墙技术与光伏发电技术完美结合到一起，光伏幕墙代替以往的外墙面，避免了环境污染，且非常节能。修建光伏幕墙，还能阻隔外界噪声，改善传统围护结构隔音效果，并保证建筑物的室内温度。在设计建筑物光伏幕墙系统时，要根据实际情况与自身特点，结合当地太阳辐射特点及建筑物周边环境进行，这样才能有效发挥光伏幕墙的性能，改善节能效果。

3.3 光伏大棚

目前，光伏大棚被相继应用到农产品种植中，其作用是生产农产品。随着人们生活水平的提高，光伏大棚在农业的应用范围逐渐扩大，现阶段，光伏大棚已经应用在鲜花养殖、畜牧业、林业以及果树生产等方面。植物生长对光照有着很高的要求，在大棚中应用光伏技术，不仅增加光照时间，还能保证农作物质量，有利于食品安全。在农业大棚中运用光伏技术，可以节约土地资源，能够为大棚其他设备提供电能，满足农户生产与生活需求。另外，在农业大棚中，容易出现保温、升温的问题，尤其是夏季，过高的温度会影响蔬菜的正常生长，使用光伏技术，通过红外线隔绝室外温度，大棚中不会有太多的热量，可以保证蔬菜正常生产。同时，在冬季，大棚内的红外波段对外辐射程度也相继减弱，避免了昼夜温差大的问题，在一定程度上起着保温的作用。

4 光伏新能源技术在建筑电气节能中的优化运用

4.1 照明系统的优化

照明系统是建筑电气系统的重要组成部分，也是光伏新能源技术在建筑电气中的一个重要应用方向，要想达到节能的目的，就必须要对建筑的照明系统设计进行优化，使得照明系统的能源浪费情况得到有效控制。建筑照明应当从实际出发，在满足照明需求的基础上，选择更加节能的照明灯具，同时要结合照明特点，对照明时间和照明方式进行合理的控制，以此达到优化建筑照明系统的目的，使得照明系统对电能利用效率得以提升，进而实现建筑电气节能的目标。

4.2 监控系统的优化

监控系统是确保建筑电气系统使用安全的重要系统，也是对建筑光伏发电电能消耗较大的系统，对其进行优化，能减少不必要的能源浪费，提高建筑的节能效率。建筑电气监控系统应当基于电气应用实际需要进行设计，监控设备数量满足应用需求即可，不应超额设计以使得监控系统耗电量增加。监控设备的布局应当结合建筑空间格局进行合理的布置，在满足基础监控需要的基础上，促使监控系统设计更加合理、科学，从而使得监控系统对电能的消耗得到降低，满足建筑电气节能的要求。

4.3 线路系统的优化

线路系统是进行电能输送的重要系统，也是能量损失的重要环节，电能的输送不仅会受到线路材质、连接方式等方面的影响，若是线路系统不合理，势必会导致这部分能耗浪费增大，自然就无法满足建筑电气节能的需求，因此必须要对线路系统进行优化。建筑电气线路系统同样要从实际需求出发，要在满足使用需求的基础上，选择电阻率比较小的线材。线路的铺设应当本着科学的原则，尽可能走直线，使得传输距离大大减小，从而控制在线路上的能源浪费，提升建筑的节能效率。

结语：

综上所述，当前随着建筑行业的不断发展，建筑电气系统对能源的消耗也与日俱增，节约能源已经成为建筑体系的一个重要发展方向。利用光伏新能源技术将光能转化为电能，投入到建筑电气系统中进行利用，能有效减少建筑电气系统对其他能源的消耗。而就目前来看，光伏新能源技术已经相对成熟，并且在建筑电气节能中的运用，已经具备一定的运用基础和经验，这对优化建筑系统的能源结构，推动我国建筑事业的发展而言，有着非常重要的帮助作用。

参考文献：

[1]周田田. 光伏新能源技术在建筑电气节能中的运用[J].地产,2020(15):26.

[2]刘振兴. 光伏新能源技术在建筑电气节能设计中的应用[J].通信电源技术,2020,36(06):118-119.