光伏新能源技术在建筑电气节能中的应用

李向阳

摘要：光伏新能源技术在建筑电气节能中有广泛的应用。其中，光伏屋顶、光伏幕墙和光伏大棚是最常见的应用方式。光伏屋顶利用太阳能电池板将阳光转化为电能，供给建筑物内部用电，减少对传统电网的依赖。光伏幕墙通过在建筑立面上安装太阳能电池板，实现建筑外观与发电功能的结合，提供清洁能源和美观效果。光伏大棚则是将太阳能电池板与温室结合，同时提供光合作用和电能产生，充分利用资源并实现节能效果。

关键词：光伏新能源技术；建筑电气节能；应用

随着社会对可持续发展的需求日益增加，光伏新能源技术作为一种清洁、可再生的能源形式，受到了广泛关注。光伏技术在建筑电气节能方面具有巨大的潜力和应用前景。通过将光伏电池模块与建筑结构相结合，可以实现光伏发电和建筑电气系统的有机融合，为建筑提供零排放的电力供应。本文将从光伏新能源技术的影响因素、应用现状以及应用流程等方面，探讨光伏在建筑电气节能中的应用，以期为推广和应用该技术提供一定的参考和指导。

1.影响光伏新能源技术运用效果的主要因素

光伏系统依赖于太阳辐射转化为电能，因此地域的太阳辐射强度是至关重要的。辐射强度越高，光伏系统的发电效率越高。光伏组件的质量和效率直接影响整个系统的发电效果。高质量、高效率的光伏组件可以提高光伏系统的发电能力。光伏组件遭受遮挡或阴影会降低其发电效率。建筑物、树木等的阴影会导致局部组件的效能下降，甚至引起反向电流，影响整个系统的稳定性。高温环境会导致光伏组件的效能下降，因为光电二极管的工作效率会随温度的升高而降低。

光伏组件在使用过程中会积累灰尘、污垢等，影响光的吸收和传导，从而降低发电效率。定期清洁和维护是保证系统运行效果的重要环节。光伏系统中的变频器将直流电转换为交流电供给电网使用。变频器的效率越高，系统的整体发电效能越高[1]。

2.光伏新能源技术在建筑电气节能中的应用现状

光伏新能源技术在建筑电气节能中的应用现状日益广泛。随着科技的进步和环保意识的增强，越来越多的建筑开始采用光伏发电系统以减少对传统能源的依赖。光伏发电系统，通过安装太阳能光伏板，将光能转换为电能，供给建筑内部电器设备使用。这种系统可以有效降低对传统电网的需求，减少电力消耗。建筑一体化，光伏技术已经应用于建筑的设计和建造中，如光伏幕墙、光伏屋顶等。将光伏电池板与建筑材料结合起来，使建筑外表面同时具备建筑美观性和能源利用效益。

储能系统，光伏发电系统产生的电能可以通过储能装置存储起来，以供夜间或天气不好时使用。这样可以最大限度地提高能源利用率，实现全天候的电气供应。智能控制，运用智能控制技术，光伏发电系统可以根据消耗需求和光照强度实现自动调节发电量，以达到最佳的节能效果。

3.光伏新能源技术在建筑电气节能中的应用流程

3.1准备工作

在应用光伏新能源技术前，首先需要进行充分的准备工作，包括对建筑电气系统进行评估和分析，确定适合安装光伏组件的位置和数量，以及规划光伏发电系统的容量和输出功率等。

3.2安装光伏组件

根据准备工作的结果，将光伏组件安装在建筑的合适位置上，通常是在屋顶或墙壁上安装太阳能电池板。确保组件安装牢固可靠，并与建筑电气系统正确连接。

3.3建立质量控制机制

为了保证光伏发电系统的可靠性和性能，需要建立严格的质量控制机制。包括对光伏组件、逆变器、电池等设备进行质量检查和验收，确保它们符合相关标准和规范。同时还需要进行系统调试和运行测试，确保系统的正常运行和高效发电。

3.4确保光伏节能减排效果

光伏新能源技术的最终目的是实现建筑电气节能和减少排放。为了确保光伏系统的节能减排效果，可以采取以下措施：监测和记录光伏系统的发电量和用电量，定期进行数据分析和评估；对发现的问题进行及时的维护和修复，确保系统运行的稳定性和效率；定期对光伏组件进行清洁和检查，以提高光电转换效率[2]。

4.光伏新能源技术在建筑电气节能中的应用

4.1光伏屋顶

光伏屋顶能够利用太阳能资源进行电能产生，避免了传统能源消耗，并且不会产生二氧化碳等温室气体。通过使用光伏屋顶系统，可以有效减少对传统能源的需求，实现节能减排。屋顶通常是建筑物的无效空间之一，光伏屋顶的安装可以充分利用这个空间，将其转化为能源产生的区域。与其他形式的光伏系统相比，光伏屋顶不需要额外占用地面空间，节省了土地资源。

光伏屋顶可以与建筑物的设计和外观完美融合，不仅实现了电能的产生，还可以提供建筑表皮的保护功能。光伏屋顶具备高度的美学价值和艺术性，能够增加建筑的整体形象和价值。尽管光伏屋顶的初期投资成本较高，但随着时间的推移和能源价格的上涨，光伏屋顶系统可以实现长期的经济回报。太阳能资源的广泛可得性和光伏技术的不断进步，也将为光伏屋顶的应用提供更好的经济效益。

4.2光伏幕墙

光伏新能源技术在建筑电气节能中的光伏幕墙应用是指将光伏组件集成在建筑外墙中，以实现建筑外墙的发电功能。光伏幕墙可以将建筑外墙面积最大限度地利用起来，不仅为建筑提供了美观的外观设计，还能够通过太阳能发电来满足部分或全部的建筑电力需求。

光伏幕墙的应用流程一般包括设计阶段，根据建筑设计需要和实际可利用的外墙面积，确定光伏幕墙的布局、组件类型和数量等。在设计阶段，需要考虑光伏组件的安装方式、电气连接方式以及与建筑的整体结构和外观效果的协调性。材料选型与加工，选择适合光伏幕墙的材料，通常使用的是高透明度的玻璃或聚碳酸酯材料作为幕墙的外层，以保证光伏组件的正常发电效果。

安装与施工，在建筑施工阶段或幕墙添加改造过程中，将光伏组件按照设计要求安装到预留的位置上。需要确保安装工艺和固定方式的合理性，以提高光伏幕墙的稳定性和安全性。电气连接与系统调试，光伏组件的安装完成后，需要进行电气连接，将光伏发电系统与建筑电气系统进行接入。

4.3光伏大棚

光伏组件安装，在农业大棚的顶部或周围安装光伏组件，使其可以充分接收阳光并进行发电。可选择透明的太阳能电池板，以便一部分阳光透过电池板进入大棚内，供作物生长所需。建立光伏系统，将光伏组件与光伏逆变器、储能设备等相关设备连接，形成光伏发电系统。逆变器将直流电转换为交流电，并将其供给农业大棚内的电力系统使用。储能设备可以将多余的电能储存起来，供不足时使用。

农业生产，在光伏大棚内进行常规的农业生产。通过使用发电系统提供的电能，可以驱动灌溉设备、温室控制系统等，满足作物生长所需的水分、温度和光照等条件。电能自给，光伏大棚通过光伏发电系统自行发电，满足大部分或全部农业生产过程中所需的电能。通过合理规划光伏组件的容量和配置，可以实现光伏大棚的电能自给自足，减少对传统能源的依赖[3]。

结语

光伏新能源技术在建筑电气节能中的应用具有广阔的前景和深远的影响。通过充分利用太阳能资源，光伏系统可以为建筑提供可靠、清洁的电力供应，实现电气节能的目标。随着技术的不断发展和成本的降低，光伏技术将在未来得到更广泛的应用。然而，要实现光伏技术在建筑电气节能中的最大化效益，还需要政府、企业和社会各界的共同努力，加大对光伏科研和产业化的支持力度，推动技术创新和市场发展。

参考文献

[1]胡春磊.光伏新能源技术在建筑电气节能中的应用[J].低碳世界,2024,14(01):88-90.

[2]杨臻.建筑电气节能中光伏新能源技术的运用[J].中国设备工程,2024,(02):216-218.

[3]陈译耘.光伏新能源技术在建筑电气系统中的应用[J].光源与照明,2023,(12):237-239.