建筑电气节能中运用光伏新能源技术的优势

包乐明

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摘要：高新技术的不断融入给予了我国基础设施建设新的发展方向，改善我国民生的同时，加速我国各行业的发展进程。近年来，各国能源消耗巨大，对能源的需求不断增加，尤其是建筑行业，其作为各国的基础行业，同时也是能源消耗最大的行业之一。随着光伏新能源技术不断被应用到建筑电气领域，其发挥的作用越来越大，不断优化光伏新能源技术，确保企业的经济效益与社会效益。

关键词：建筑电气节能；光伏新能源技术

引言

各行业的快速发展，人们生活水平的提高，使得我国对于能源的需求越来越大。随着我国现代化建筑进程的加速，我国建筑电气节能运用光伏新能源技术规模和数量不断增加。但是，由于技术发展较晚，专业人才短缺，使得建筑内的电气控制系统在实际应用中仍然存在着较大的能耗。

1光伏能源在建筑电气中的应用优势分析

1.安全环保、经济性强，结合大量的案例分析可知，在建筑工程领域应用光伏新能源技术进行发电的过程中，往往会在建筑物的外墙、屋顶以及光照相对充足的地方安装光伏发电设备。这样做一方面可以有效提升建筑物的空间结构利用效率，另一方面也可有效提升项目整体的经济性。此外，光伏能源技术的大面积应用可以助推我国建筑行业节能事业的发展。多数建筑仅仅需要借助阳光就可以实现发电，同时在发电过程中也不会产生任何污染物质。2.节能、能源消耗小，随着我国科技水平的不断进步和提升，LED灯和直流供电设备的发展也有了长足的进展，采用更易于控制的直流供电作为建筑供电系统也受到了广泛的关注。利用新的光伏技术，可以将太阳能电池的电压稳定下来，然后直接用于电力分配，从而降低电力消耗，提高电力的利用率。

2建筑工程电气系统中光伏新能源技术的具体应用分析

2.1多能互补的协调控制策略

多能互补系统中能源形式包括太阳能、风能、潮汐能、水能等,由于可再生能源具有随机性、波动性和间歇性特点,但过程无论是“供能”还是“撤能”,都必须保障整个过程的连续、稳定和安全,因此多能互补协调控制策略的研究尤为重要,不仅要准确预测可再生能源发电量与负荷消耗量,优化电源及储能装置的耦合,保证能源系统安全稳定,同时还要考虑地区电、气等价格,实现多种能量的互补调度,提高能源系统的经济性。

2.2照明应用

首先，根据建筑物的功能和电气的需要，采取分段式的照明模式来控制照明。在建筑物的楼梯区域照明设计中，为了避免能源的浪费，必须保证夜间值班人员的夜间照明要求。在建筑办公场所的照明设计中，要注重创造舒适的视觉环境，提高使用者的工作效率。在办公区域增加光敏检测器等仪器，对户外自然光进行测试和评价，当自然光强度高时，可减少或关掉人工照明设施。在低自然光照条件下，增加或提高人工照明设备的照度，可以提高电气资源的利用效率。在建筑景观照明中，由于对电气的要求比较高，可以根据不同的时段，采用增加定时设备的方法来实现对景观照明的控制。其次，利用时序控制方法，根据建筑用户工作日、休息日、工作时间等因素，编写出对应的时间控制表格，实现建筑照明的自动开启、关照和照度调整，节约能源和人力。最后，采用智能控制方式，根据时间和地域的不同，对室内灯光进行更灵活的调节，以达到整体建筑的光照需求。当前，智能照明系统由系统、输出、输入三部分构成，通过总线连接，实现了对照明系统的统一控制。在这些装置中，该系统装置包含诸如电气供应装置的多种装置提供接口。这个输入装置能将房间内的灯光参数转化为电子信号，并将其传输给中央监控中心。

2.3太阳能光伏发电技术在传统建筑的应用路径

将太阳能光伏发电系统融合到传统建筑领域，使建筑材料和构件可以有效地提高电能，有效地改变我国建筑能耗高的问题，有着非常广阔的发展空间和巨大的潜力。光伏系统结合建筑主要分为两类，一类为建筑附属光伏系统，另一类为建筑光伏一体化系统。建筑附属光伏系统被加入传统建筑中，不会直接影响到建筑结构功能，例如在传统建筑屋顶上放置光伏板或墙面安装光伏板等。在单体建筑中，如果建筑屋顶平坦，可以在屋顶上放置光伏板，将其与周围路灯相结合，通过间隔安装与分时照明的方式达到低能耗照明的目的。再如地下停车场的采光井上加装光伏板，以满足地下停车场的用电需求。建筑光伏一体化系统可以通过将太阳能电池与建筑材料如砖、瓦和玻璃等物体表面复合在一起而集成为建筑围护结构中的一部分，如太阳能砖、光伏瓦或玻璃幕墙等。不仅如此，将不同的建筑组件与太阳能电池组进行集成，还可以创造出一种新型的光伏组件，如遮阳式、围栏式、瓦片式、嵌入式、窗间式、壁挂式、百叶式等。这样的光伏建筑材料或光伏组件可以为建筑增添发电功能，从消费者变成能源发电机。

2.4光伏玻璃幕墙和光伏幕墙

行业标准JGJ/T365—2015《太阳能光伏玻璃幕墙电气设计规范》的术语中，光伏玻璃幕墙：具有光伏发电功能的玻璃幕墙。光伏玻璃幕墙组件：可用于玻璃幕墙（采光顶）并作为建筑围护结构材料的光伏组件。光伏玻璃幕墙系统：利用光伏玻璃幕墙组件和其他辅助设备将太阳能转换成电能的光伏系统，是光伏建筑一体化的一种应用形式。国标GB/T38388—2019《建筑光伏幕墙采光顶检测方法》的术语中，光伏幕墙：含有光伏构件并具有太阳能发电功能的幕墙。光伏采光顶：含有光伏构件并具有太阳能发电功能的采光顶。光伏构件：具有建筑构件功能的光伏发电产品。中国建筑金属结构协会的团体标准T/CCMSA70228—2022《光伏幕墙应用指南》的术语中，光伏幕墙：含有光伏构件并具有太阳能发电功能的幕墙。

2.5光伏温室建筑（太阳能温室施工）

现阶段，随着光伏技术的成熟，光伏温室建筑在农业中的应用范围变得更加广泛。目前该技术主要应用于花卉、盆花、养殖业（鱼类、猪、牛、鸡、蚕）、林业（观赏树木、育苗）、果树（柑橘、冬枣、樱桃、西瓜、草莓、葡萄等）等领域。综合来看，太阳能在温室中的应用，不但能提高光照，而且还能防风防水，PVB薄膜能吸收大量的紫外线，对害虫有杀灭作用。提高粮食生产效率，确保粮食品质，促进粮食安全。

3建筑能源应用融合发展路径

碳排放几乎涉及建筑各个学科领域,从建材生产、建筑规划设计、施工建造、运营管理等全产业链,涵盖建筑材料、规划设计、建筑学、建筑环境和能源应用、建筑电气、建筑给排水等所有专业,以及与能源相关的城市电网、储能、新能源、新材料、智能控制、金融管理等学科,各学科和专业如何针对双碳目标,适应低碳减碳的需求,是必须考虑的问题。根据新形势下建筑能源领域学科发展的特点,未来建筑能源应用领域的学科发展势必会综合所有碳排放相关专业知识,以交叉、融合和优化为提升路径,产生新型的建筑能源应用学科模式。

结语

当前，太阳能光伏发电技术凭借着其自身性价比高、安装简单、后期维护成本较低以及造价较低等优势，在建筑工程各个领域有着非常广泛的应用，对促进我国节能减排事业的发展作出了突出的贡献。

参考文献

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