光伏发电系统在民用建筑项目中的应用

光伏发电系统在民用建筑项目中的应用

徐胜勇

滨州热力有限公司 山东 滨州 256600

摘要：太阳能光伏发电是我国目前应用的主要发电方式之一，其不仅具有环保性，而且也是碳中和的主要发展项目之一，具有较为广阔的发展前景。众所周知，太阳能是自然界最常见且最容易获得的自然能源，光伏发电技术可以快速采集该能源，对太阳能进行存储及能量转换，从而可以更好地保护生态环境，实现低碳环保的生活理念。将其运用到社会之中可有效地助力建筑电能节能减排，最大程度地降低建筑所需的电力和能源。基于此，相关的建筑工程部门应积极地研究新能源光伏发电技术原理与应用优势，以运用其促进建筑行业的健康发展。

关键词：光伏发电；民用建筑；应用

引言

近年来，我国建筑领域的节能创新技术得到了迅猛发展。绿色环保和可再生资源可持续发展，是我国建筑节能在未来的主要发展趋势，同时也是我国建筑技术提升的重要标志。太阳能作为一种可再生能源，如若得到良好利用，可以节省能源消耗。

1光伏发电系统概述

光伏发电系统可以分为能源、管理和用户三个部分。（1）能源部分。它是系统的电能来源。（2）管理部分。它是光伏发电系统的关键单元，具备控制电源切换、能量流动、电能存储等功能。（3）用户部分。可以为用户提供电能使用方案。光伏发电系统是集成电能管理、电能控制、电能优化的控制系统，是分布式电网的基础构成部分。光伏发电系统中应用的技术包括电能变换技术、蓄电池充放技术、电能智能化管理技术、电能测量技术、电能管理技术。光伏发电系统可以与市电同时使用，如系统的储能未完全使用，可以将多余的电能通过转换存储在蓄电池中作为备用电能。

2光伏发电系统在民用建筑项目中的应用

2.1屋顶应用

在民用建筑的发展中，光伏发电技术的应用的最大化，需要建立在光能充分利用的基础之上，屋顶作为绝佳的部位，可以将自身的地理优势发挥出来，减少角度以及遮挡问题的困扰，实现光能利用率的提升。由于在光能发电处理以后，能够有效的进行热量的隔绝，从而实现顶部通风管道隔热效果的改善，这样就可以有效的降低屋顶隔热处理的费用。但是为了保障太阳能电池板的正常运行，必须要采取一定的保护，避免极端天气造成危害，同时在太阳能电池板选择的时候，应该充分保障其材料强度，在面对雷电灾害的时候，可以最大限度上降低损害，提升使用寿命。太阳能瓦作为屋顶瓦版与太阳能光伏电池的结合体，能够实现建筑与太阳能的有机统一，在直接铺设到屋顶以后，不需要进行支架的安装，效果更佳。

2.2公共照明工程应用

在现代建筑行业的发展中，公共区域照明已经成为了民用建筑施工中必须解决的问题，由于公共区域的面积广阔，同时灯光设置比较分散，这就造成在常规电源线路的铺设中，会产生较大的浪费，同时也会增加工程量。在线路增加的情况下电能的消耗也会大大提升，如果出现线路故障的情况，检修难度加大，影响了民用建筑水平提升。这就需要借助光伏发电系统的优势，保障公共区域照明的供电，构建独立化的照明线路，在白天不需要照明的时候，可以利用太阳能电池板来发电，然后将电能储存起来，晚上用于照明系统供电。这样既可以减少人力与物力的消耗，同时可以降低照明系统的检修难度，起到节约能源的效果，实现资源利用的最优化。

2.3天窗应用

在民用建筑的设计过程中，为了更好的防止部分区域的阳光直射，实现良好采光，应用了许多的天窗，对光源进行合理调控。如果采用光伏发电系统来代替传统的天窗材料，可以在优化遮阳与采光效果的同时，最大限度上的利用光源，同时其所生产的电能，可以为整个建筑项目供电，实现能源节约。在这一项目的实施中，需要对传统太阳能电池板的形状进行调整，形成井字形，为了实现采光良好，还需要充分利用光的折射，从而取得良好的采光效果，提升采光率，改善住户的居住环境。在光伏板天窗中，应该借助透明、半透明等类型的光伏板，彼此之间的相互配合，在保证采光的同时，形成多样化的天窗造型。除此之外，必须要充分的考虑防雨与防雪的要求，对天窗的倾斜度进行合理设计，避免因为积水或者积雪情况，影响太阳能的使用寿命

2.4其他部位的应用

对于光伏发电板来说，其在安装的过程中对于环境的要求相对较低，在民用建筑的应用中，可以在多个部位安装，包括遮雨棚、遮阳板、凉亭等，在进行太阳能发电板的安装以后，不仅不会对设施原有的功能产生影响，同时还可以起到遮挡辐射的作用，延长设备的使用寿命。通过选择不透明的太阳能光伏板，安装在窗户上，起到阳光隔板以及遮阳棚的效果，能够在创造电能的基础上，实现建筑美观度的提升，同时可以实现室内光环境的改善。在这种情况下，可以更好的契合绿色环保的理念，但是在具体应用中，必须要对一些突发情况进行防范。比如在进行太阳能发电板安装的时候，需要充分考虑防雷击、防火、防碰撞以及防水等方面的因素，解决一些潜在的风险，从而实现光伏发电系统的高效利用，实现民用建筑的可持续发展。除此之外，对于高层与多层建筑来说，建筑外墙与太阳光之间的接触面积最大，这就需要充分借助墙面，进行太阳能的收集，将光伏系统与外墙体相结合，既可以实现建筑墙体温度的控制，又可以缓解空调的负担。

3光伏发电系统的发展建议

3.1提高转换效率

由于在太阳能光伏发电系统之中，太阳能电池所占的整体比例较大，因此，可根据实际需要开发不同类型及不同型号的太阳能电池，太阳光的辐射较为集中之时，便可促进太阳能电池充分发挥自身效应，确保太阳能转换为电能的转换率。但其耗费材料较多，可能会导致材料成本迅速上升，进而形成大量现金外流的现象。针对此点，我国一方面可以加大对太阳能光伏发电技术研究的投资力度，另一方面也可加大对太阳能光伏发电技术的政策支持力度，提高我国太阳能光伏发电技术水平，减少材料耗费量。

3.2维持现状、注重创新

我国现阶段光伏产业虽然较为普遍，但其实际发展却较为缓慢，若要达到太阳能光伏发电技术可持续发展的目标，一方面需要我国出台相应的政策进行支持，另一方面也需要我国加大资金投资力度，为其提供科研器材，全力做好太阳能光伏发电技术发展的长远规划与布局。另外，还需要我国全力探索太阳能的应用领域，争取将太阳能光伏发电技术所应用领域的生产成本降到最低，以确保我国太阳能光伏发电技术水平稳步提升。

3.3扩大太阳能光伏发电技术的开发面积

目前我国个别省份提出将光伏发电作为城市可持续发展的奋斗目标之一，将其运用到居民生活、工作、企业及工业发展之中去，最大程度上减少城市的传统用电量，进而降低城市用电成本。因此，我国可依据目前太阳能光伏发电技术的实际应用情况与领域，在城市居民楼及商业楼盘等建筑物的屋顶建立光伏发电系统，以此满足整个城市的用电需求，同时达到节约资源、保护环境的目的。

结束语

综上所述，光伏发电系统是现阶段太阳能资源最普遍的一种利用方式，在能源危机的社会背景下，光伏发电系统具备可持续性发展、环境友好的优势。近年来，光伏发电系统是全球新能源产业中发展速度最快的产业之一，具备普遍适用性。在未来的发展过程中，光伏发电产业的发展方向应该聚焦于电能转换技术及电池管理控制技术的发展。

参考文献

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