光伏发电技术在建筑电气节能中的应用分析
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摘要：在新的时代背景下，伴随着社会经济的迅猛发展，城市发展进程在不断加快，科学技术不断创新，推动着建筑行业的蓬勃发展，并且新能源开发逐渐增多。现阶段在建筑行业中电力能源消耗一年比一年多，而光伏发电技术的应用可以很好的降低电力能源消耗，实现建筑电气节能目的。基于此，本文主要对光伏发电技术在建筑电气节能中的应用进行分析。
关键词：光伏发电技术;建筑电气节能;影响因素; 应用要点
一、光伏发电技术的工作原理及特点
1、光伏发电技术工作原理
所谓光伏能源就是利用太阳能电池把经过太阳照射的光能转化成电能，是一种零污染和噪音的可再生能源。与以往能源相比较，光伏能源对生态环境的污染比较小，应用优势非常大，工作原理是利用太阳能电池组件采集太阳能，随后将太阳能转化成直流电，并且使用光伏发电系统中的逆变器将直流电转化成交流电，在使用的过程中用控制器进行控制和调节。
2、光伏发电技术的特点
关于光伏发电系统，最为显著的优势是没有污染和噪音、利用效率高等，是一种非常标准的可持续发展绿色能源。同时光伏发电技术具有以下几个方面的特点：第一，光伏发电系统地址选择不受到地形条件限制，应用范围非常广泛，对地质条件和基础要求不高;第二，不受到能源枯竭的影响和威胁，能源更加可靠和安全;第三，能源利用效率比较高，与传统发电技术相比，能源浪费现象和成本投入有所减少，经济效益不断提高;第四，对四周居民的影响比较小，可以有效控制噪音，污染较小以及布置十分灵活等。
二、光伏发电的影响因素分析
在建筑电气行业，光伏发电的影响因素包含有很多，第一，每一个组件之间的电性不匹配。通常情况下在建筑应用过程中光伏能源会出现组件电流或者电压不相匹配情况，这主要是因为建筑外墙在组织建设当中需要的平面形状和大小不同造成的，要想有效避免这一情况的出现，要对建筑外墙区域进行划分、统一电性或者平衡分区之后不相同的电池片使用情况。第二，太阳能电池板的倾斜角度因素。在建筑工程当中太阳能电池板的倾斜角度会受到所在地区的地形地貌、天气气候以及四周辐射磁场的影响，所以要根据实际情况计算好电池板的倾斜角度，只有这样才可以促使光伏能源的电能得到最大限度的利用。第三，光伏电池强度因素。在建筑工程中使用光伏能源的时候，基本上都是采用光伏材料作为建筑材料，所以强度大小直接影响着输出电量。同时因为光伏组件使用范围非常广泛，使用位置不同，就造成需要的光伏强度不相同，因此要根据所处位置的不同选择强度不同的光伏组件，例如：对于采光比较好的屋顶应该使用强较大的光伏组件，促使采集到的太阳能能源极其大。
三、光伏发电技术在建筑电气节能中的应用优势
第一，占地面积小。通常应该在建筑物外墙或者采光较好的屋顶位置安装光伏发电设备，该设备土地占用面积很小，非常节省空间。第二，来源广阔，绿色没有污染。无论在地球何处太阳能都存在，并且来源非常广阔，同时在发电的过程中不需要为太阳能能否使用担心，在使用过程中与石油、天然气等传统能源发电会产生二氧化硫等污染气体相比较，光伏发电有绿色、环保、节能效果。第三，电能消耗量较耗小，能源浪费现象不断减少。光伏发电主要是通过集中并网方式进行建筑物发电，进而为居民提供需要的电能。因为建筑体系能够毫无阻碍的进行电能输入和输出，很大程度减少电力能源的消耗，减少一些没有任何必要的能源浪费。第四，供电安全可靠。在建筑电气中使用光伏发电的过程中，光伏系统把发电系统中的多余电量存储起来，将其输送到电网中，起到调节电量输出。加强供电安全和可靠性的目的。第五，应用光伏发电技术可以不破坏自然环境。主要是因为该技术的使用不会产生任何有害物质，破坏自然环境。所以在现代建筑工程中应用光伏发电技术是非常有必要的，既可以保证美观也可以保护环境，实现节能目标。
在国外一些发达国家光伏发电技术得到非常广泛的应用，光伏发电项目使用情况与国家今后的发展方向是相同的，可以推动国家朝着健康稳定方向发展，是高新技术发展的重要标志。
四、光伏发电技术在建筑电气节能中的应用
在新能源中，光伏能源是一种相对理想的新型能源，零污染和噪音，从经济方面考虑，该能源具有故障发生率比较低，建设周期比较短，维护非常方便等特点，所以在建筑电气节能中光伏能源得到了非常广泛的应用。现阶段，在我国光伏能源主要分为光电和光热，其中光热能源就是把光伏能源当作建筑供热热源，为人们的日常生活和工作提供采暖和供热需求;光热能源就是把光伏能源作为建筑供热能源，为人们的日常生活和工作提供采暖和供热需求，例如：太阳能空调，其中在建筑電气节能设计中以光电能源应用为主，这一能源主要是使用半导体光伏效应获取电能，为建筑工程提供应急照明、生产用电以及试验用电等各个方面的用电需求。
对于建筑电气节能设计过程中光伏建筑一体化是一种趋势，就是在建筑围护结构中安装太阳能发电的方阵，从而为建筑提供日常生活和工作需要的电力能源。在光伏建筑一体化中光伏发电技术包含以下几个方面：
1、透光技术的应用
在建筑中，顶部光伏采光是最常用的方式，效果也非常的显著。在顶部进行采光，一方面，太阳相当于直射在顶部，能够使太阳能的吸收率得到提高，使玻璃幕墙不能对阳光进行足够吸收的弊端得以解决;另一方面，在顶部进行采光时，还要对没有遮挡或者遮挡率比较低的地方进行选择，这样能够保证最大的吸收太阳能。除此之外，为了能够对太阳能进行最大化的吸收，在安装时可以选择透明度比较高的材质。对太阳能光伏采光顶进行利用，能够使太阳能对建筑物的辐射大幅降低，进而增大建筑物的受光率，并且起到对阳光进行遮挡的作用。
2、光伏器件作为屋顶材料
在太阳能光伏发电中最大的优势是将光伏气作为屋顶的材料，这样不需要额外的建筑空间，能够得到广泛的使用，同时屋顶具有很多的太阳光照射，就算是在冬天，也能够实现白天日照，从而提高太阳能的使用效率。另外，屋顶材料的光伏器件能够通过施工与屋面结构进行连接，从而能够有效地控制大风以及暴风雨等方面所产生的影响。最后使用太阳能电池组件代替屋面保温隔热，不仅能够保护建筑物面，防止受到影响，同时也能够有效地控制整体的应用成本，因此进一步加强对其的研究非常有必要。
3、光热发电
在建筑物中对太阳能光热加以利用进行发电，不再使用传统的发电方式，可以避免使用昂贵的硅晶光电转换工艺，从而使发电的成本得到减少。而且，利用光热发电还有将太阳能加热的水储存起来的优点，即使没有光照，也可以将汽轮带动发电好几个小时。利用光热进行发电时，充分合理的利用资源，发挥资源的价值，在技术和资金条件的允许下，还可以综合利用多种能源，进行互补发电，也可以考虑联合热电站进行发电。
4、光伏幕墙技术的应用
如今，光伏建筑一体化主要是光伏幕墙在建筑中的应用。光伏幕墙技术主要是在玻璃幕墙夹层中压入光伏方阵，在玻璃幕墙内使用双玻璃光伏组件来替代普通的材料，从而能够使其具备相应的功能，包括隔音、隔热以及安全等方面，光伏玻璃幕墙能够最大程度利用太阳能，有效地达到绿色控制作用，因此，建筑光伏一体化技术也是未来主要的发展方向，需要重点加强该部分的研究。
五、结束语
综上所述，光伏发电是一种零污染、绿色可持续发展的能源，通过利用太阳能将其转成为电力能源的一种技术，应用范围非常广泛，特别是在建筑电气节能上，具有非常显著作用，因此必须加强光伏发电技术管理，合理利用该技术，就能确保建筑行业朝着健康稳定的方向发展，维持社会的长治久安。
参考文献：
[1]陈舒婷.电气节能减排及光伏新能源的应用[J].技术与市场，2017（03）：90-91.
[2]杨翠翠.建筑电气节能中光伏新能源的应用[J].中国高新技术企业，2017（11）：78-79.
[3]李兰.新能源光伏发电站发展现状以及应用[J].智能城市.2017（21）：45-46.
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