光伏新能源技术在建筑电气节能设计中的应用 王文瑞

发表时间:2020/6/1   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:王文瑞
[导读] 摘要:建筑电气节能设计中应用光伏新能源技术,能够提高供电设施运行安全性和稳定性,能够缩减电气设备占地面积,无污染且能源浪费少,可降低电气节能工程造价,对推动建筑电气工程健康可持续发展具有重要作用。
        (深能南京能源控股有限公司  南京市  211200)
        摘要:建筑电气节能设计中应用光伏新能源技术,能够提高供电设施运行安全性和稳定性,能够缩减电气设备占地面积,无污染且能源浪费少,可降低电气节能工程造价,对推动建筑电气工程健康可持续发展具有重要作用。为充分发挥光伏新能源技术在建筑电气节能设计中的重要作用,细化探究了该技术在建筑节能设计中的具体应用,以期为建筑节能设计单位及相关设计人员提供参考。
        关键词:建筑工程;电气节能设计;光伏新能源技术;应用
        在建筑电气系统中,节能是实现电气系统持续运行,提电气系统运行效率的重要途径,而且节能也是当前建筑行业所提出的实现持续健康发展的重要理念,更是社会发展的趋势。因此,开发光伏新能源,并将其应用到建筑电气节能中,对于满足建筑电气的节能需求具有重要意义。
        1建筑电气节能的特点
        1.1实际性
        目前建筑工程规模不断变大,电气系统涉及到的专业内容众多,在对建筑电气进行节能设计时,应结合实际情况,确保最终方案具有较高可执行性,万不可脱离实际需求。在设计分析时要以成熟的科学理论作为基础,对建筑功能特点进行综合分析,对电气系统运行要求进行研究,结合节能降耗理念,选择最为合适的节能方法和技术,对比确定出最优方案,通过在后期实际运行减少的能耗对前期投入的设备和技术进行有效补偿。随着蓄电池技术的发展,锂电池的使用,可以降低蓄电池组成本投入,具有更高的经济效益。
        1.2适用性
        要在正式设计前,应结合建筑建设实际情况,针对电气系统与供电体系特点,确定规划设计方向,保证方案内容的适用性,避免为降低能耗而影响系统的稳定运行。所有建筑电气节能设计工作的展开,均需要将供电系统作为基础,结合工程建设要求以及目标,对其进行优化分析,确保最后既可以节能降耗,又不会对正常使用产生影响。
        1.3优化性
        想要有效落实建筑电气节能设计方案,就需要在前期对影响建筑机电设备运行效率的各项因素(电气额定功率、常用电量、电器最高负荷等)进行综合判断,依据以往经验对各种数据进行对比分析,选择最优方案作为施工方法。例如可以为建筑项目设计自动化温感系统,待系统检测到环境温度超过限定值后,电气系统自动停止工作,既可以提高系统运行安全性,又可以降低运行损耗。
        2光伏新能源技术及工作原理
        能源对于经济的快速发展具有十分重要的作用,是推动社会向前发展主要动力。目前,世界各国对于能源的需求以及消耗量都在日益增加,尤其是各国对于煤炭、天然气以及石油需求量比较大,生产以及生活严重依赖于以上能源。但是,此类能源的使用会造成大量的环境问题。一般建筑虽然不直接使用上述石化能源,但建筑消耗的大量电能在现阶段仍是由上述石化能源转化而来。故此,如何在建筑中使用清洁的电能是一个相当有意义的课题。太阳能是一种无污染的能源,并且太阳能具备可再生的特点,是一种可持续性的能源。光伏发电技术就是通过太阳能发电,促使太阳光能之中的光子转变成为电子的技术,在进行光电转化的过程之中并不会产生任何污染环境的物质。太阳能光伏技术主要是使用太阳能电池将太阳光转变成为电能。光伏新能源具备较多的优势,比如无噪声污染以及容易维护等,因此,在建筑之中也能应用光伏新能源并且能在建筑之中发挥重要的作用。光伏新能源主要是依赖光照以及太阳板产生光电效益,进而产生大量的电能。其中,太阳能的发电系统产生的电能会通过逆变器的处理,经过逆变器处理之中就能促使直流电转换成为交流电,与此同时,光伏控制器能够对电能进行必要的控制和调节。其中,在逆变器作用之下,蓄电池组可以促使直流电转变成为交流电,之后将电流传送到配电柜当中,之后由配电柜进行切换后实现供电。当前我国的光伏电能产业主要包括几个类型:晶体硅光伏电池、聚光光伏电池以及薄膜光伏电池。在这三种类型之中,晶体硅光伏电池比较成熟以及在如今占据主导性地位。


        3光伏新能源技术在建筑电气节能设计中的应用优势
        3.1透光技术的应用
        在建筑中通常采用顶部光伏采光来进行电能产生,所生产的电能较多。顶部采光操作,一是太阳直射太阳板面增加采光面积提升采光效率,使得对玻璃幕墙采光效率较低产生压倒性优势;二是顶部采光操作时,要多选择在无遮挡物或遮挡物较少的区域来进行工程操作,这种方式可以保证采光效率吸收尽可能多的太阳能。除此之外,为了实现光能吸收的最大化效果,安装之前材料方面可以选择市面上所能找到的高透明度材料来成为吸光载体,采取这种材料可以降低太阳能对建筑墙面的辐射,反之也可推动建筑物受光程度增加,并对太阳光产生遮蔽作用。
        3.2供电安全性以及可靠性
        建筑电气设备如果使用光伏新能源,光伏系统将会促使多余电量储存起来并且可以输送到电网,对电网的电量输出进行调节,从而切实保障了供电安全性以及可靠性。从目前的具体分析来看,光伏发电的条件较为简单,具体操作中的安全性较好,而且产生的电能可以进行储存,这样,电能的调解应用效果会更加的突出。简言之,其利用使得供电稳定进一步提升。
        3.3美观、成本低
        光伏新能源技术应用期间,建筑电气设计会使用光伏材料作为建筑材料,即太阳能电池板。由于材料安装期间可以自由设计建筑安装形式,所以技术运用不仅具有良好的实用性,而且其外观还具有突出的美观性。相比传统建筑材料,光伏材料成本和安装成本都相对较低,具有突出的经济优势 。
        3.4占地面积小以及安全无污染
        一般来讲,光伏新能源发电设备需要安装在外墙亦或是安装在采光性较好的位置,比如屋顶等,这样占地不多并且省空间,光伏新能源采集容易以及绿色无污染,只要存在太阳能就能进行发电。在发电的过程之中无污染以及安全。不会如同天然气、石油等在使用过程之中产生大量的有害气体,比如二氧化硫、二氧化碳气体等。综合来讲,光伏新能源发电能够有效的利用建筑空间进行能源采集,而且其发电的过程保证了持续的绿色,这符合建筑绿色化发展的基本要求。
        3.5光伏幕墙技术的应用
        目前,光伏建筑一体化技术主角仍是建筑光伏幕墙的作用。光伏幕墙技术就是指玻璃幕墙夹层中压入光伏方阵;将玻璃幕墙内部材料替换为双玻璃光伏组件来获得相对应的效果,效果包括隔音、绝热以及安全等方面。基于此光伏一体化技术将是未来光伏技术重点研究领域及发展方向,需投入更多资金与优秀人才来获得科研产出。
        结语
        建筑电气节能设计中应用光伏新能源技术,能显著节约传统电能消耗量,且能源使用无污染,供电较安全与可靠,可促进建筑行业健康有序发展。因此,建筑电气工程设计中,设计人员需建立正确的节能环保理念,积极地将光伏新能源技术应用于电气节能设计,以充分发挥光伏新能源技术的重要优势和作用,满足当今时代对建筑提出的节能减排需求。
        参考文献
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