天津企宏騰科技有限公司 王升義

建筑使用過(guò)程中，通常需要消耗大量電力能源，不僅需要投入大量使用成本，而且還會(huì)對(duì)環(huán)境造成較大破壞。而隨著經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，人類(lèi)的思維理念出現(xiàn)了較大變化，逐漸對(duì)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)生了更好的要求，這一背景下，建筑領(lǐng)域提出了建筑電氣節(jié)能的理念，以降低建筑能耗的使用量，減少環(huán)境的破壞。而想要達(dá)到這一目的，則需要建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)加強(qiáng)對(duì)光伏新能源技術(shù)的應(yīng)用?，F(xiàn)代建筑工程建設(shè)時(shí)，有效對(duì)建筑電氣節(jié)能進(jìn)行設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)工程的建設(shè)與施工具有重要意義。

一是減少電力能源的使用。隨著社會(huì)的迅猛發(fā)展，建筑物當(dāng)中的電力設(shè)備數(shù)量在不斷增加，如空調(diào)系統(tǒng)、電視機(jī)、冰箱等，而這些電力設(shè)備運(yùn)行時(shí)需要大量電能予以提供支持，使得電力能源消耗量巨大。且一些人對(duì)電力設(shè)備應(yīng)用時(shí)缺少節(jié)約用電的意識(shí)，很容易出現(xiàn)能源浪費(fèi)的問(wèn)題，不利于現(xiàn)代社會(huì)更好地發(fā)展。通過(guò)建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)后，可加強(qiáng)對(duì)電力設(shè)備控制，最大程度上降低電氣設(shè)備的用電量，從而減少電能的消耗量。與此同時(shí)，也可以利用其他一些能源代替電力能源，也可達(dá)到節(jié)能降耗的目的[1]。

二是加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的保護(hù)。目前我國(guó)依然以煤炭發(fā)電為主，導(dǎo)致電力能源生產(chǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)，對(duì)自然環(huán)境造成巨大破壞。而當(dāng)建筑電氣節(jié)能后可減少對(duì)電力能源的需求量，降低煤炭資源的燃燒少，從而見(jiàn)識(shí)少污染物的排放量；三是建筑使用成本。建筑對(duì)電力能源需求量降低之后，將會(huì)大大降低能源方面的投入成本，使得建筑具有更高的經(jīng)濟(jì)效益。

1 光伏新能源技術(shù)概述

1.1 概念解釋

現(xiàn)代社會(huì)快速發(fā)展的今天，逐漸出現(xiàn)了很多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，光伏新能源技術(shù)是較為常見(jiàn)的一種，被廣泛建筑、電子等各個(gè)領(lǐng)域，為現(xiàn)代社會(huì)更好的發(fā)展提供幫助。該技術(shù)原理為：利用太陽(yáng)能技術(shù)構(gòu)建出太陽(yáng)能電池組，之后利用其對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行采集，并利用相應(yīng)的科學(xué)及技術(shù)予以處理，使其轉(zhuǎn)變成一定的電能，然后在逆變器的處理后形成適當(dāng)大小的交流電，以符合社會(huì)各界對(duì)電力能源的要求。實(shí)際應(yīng)該用時(shí)，可針對(duì)環(huán)境情況合理對(duì)光伏新能源系統(tǒng)予以調(diào)控，日間采集太陽(yáng)能并將其轉(zhuǎn)化成電能，晚間則將電能釋放出來(lái)，用于人的日常生活[2]。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

該技術(shù)主要存在三方面特點(diǎn)：實(shí)際性。城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，使得建筑工程數(shù)量與規(guī)模逐漸增加，為了確保這些建筑在實(shí)際當(dāng)中發(fā)揮出最大的作用，需要加強(qiáng)電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。而電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常先設(shè)計(jì)出多個(gè)不同的方案，之后以此為基礎(chǔ)，從經(jīng)濟(jì)、安全、節(jié)能等角度出發(fā)全面進(jìn)行對(duì)比，從而選擇出最佳的電氣方案，以保證電氣方案符合建筑電氣系統(tǒng)的實(shí)際需求；適用性。建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，通常會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)予以調(diào)查，根據(jù)調(diào)查結(jié)果，結(jié)合其他方面收集到的資料，設(shè)計(jì)出適用性較強(qiáng)的電氣方案，予以提升整個(gè)電氣系統(tǒng)的安全性；優(yōu)化性?？蒲泄ぷ鞯拈_(kāi)展，會(huì)得到更多與光伏新能源技術(shù)相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)，有效將這些先進(jìn)技術(shù)融入到現(xiàn)有建筑電氣節(jié)能系統(tǒng)內(nèi)，可逐漸提升建筑節(jié)能性能，使得光伏技新能源技術(shù)發(fā)揮出更大的作用。

1.3 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

相對(duì)于傳統(tǒng)建筑電氣節(jié)能技術(shù)來(lái)說(shuō)，光伏新能源技術(shù)具有諸多優(yōu)勢(shì)，具體包括：

更強(qiáng)的環(huán)保效益。傳統(tǒng)建筑使用時(shí)，會(huì)消耗大量煤炭、石油等自然能源，這些能源燃燒過(guò)程中將會(huì)產(chǎn)生大量的污染物，如有毒廢氣、重金屬?gòu)U水等，對(duì)自然環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。雖然，通常傳統(tǒng)建筑電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上降低了自然能源的消耗量，但并不是很明顯，也會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)較大的破壞。而應(yīng)用光伏新能源技術(shù)后，可最大程度上利用太陽(yáng)能替代自然能源，太陽(yáng)能使用過(guò)程中，不會(huì)產(chǎn)生任何污染物，從而大大降低了對(duì)環(huán)境的破壞[3]。

使用成本降低。煤炭、石油等作為一種自然資源，需要花費(fèi)大量資金來(lái)購(gòu)買(mǎi)這些自然資源，導(dǎo)致建筑建設(shè)、使用成本居高不下。而太陽(yáng)能是一種取之不盡的能源，可以直接進(jìn)行采集與使用，無(wú)需投入這些成本，只要花費(fèi)一定資金采購(gòu)相應(yīng)設(shè)備即可。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光伏設(shè)備性能逐漸上升，價(jià)格不斷下降，使得光伏能源使用過(guò)成本顯著降低。

節(jié)能效益更加良好。建筑物光伏發(fā)電系統(tǒng)中，太陽(yáng)能光伏板可固定在屋頂空曠處，不需要占用建筑內(nèi)部的使用空間，有效降低建筑空間的占用率。與此同時(shí)，在日間與晚間，光伏設(shè)備會(huì)根據(jù)建筑的使用情況不斷對(duì)發(fā)電與放電進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿(mǎn)足建筑物對(duì)常規(guī)電能的需求量，因而具有更高的節(jié)能效益。

1.4 光伏新能源的核心技術(shù)

選取電池板。光伏新能源系統(tǒng)當(dāng)中，電池板是其中最古眼見(jiàn)的組成部分，其性能的好壞直接關(guān)系到整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行效率。所以在建筑光伏新能源系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)，應(yīng)針對(duì)建筑工程的需求，結(jié)合經(jīng)濟(jì)性、適用性等原則，選取最佳的電池板?，F(xiàn)代社會(huì)當(dāng)中，存在多種不同類(lèi)型的電池板，多晶硅光伏組件是性能較為良好，需要的太陽(yáng)能較少，且性?xún)r(jià)比較高的一種，因而大部分建筑工程均采用該類(lèi)型電池板。

電池板列陣。選取出電池板后，若未能合理列陣也將會(huì)影響電池板對(duì)太陽(yáng)能的采集，進(jìn)而降低整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行效率。所以在光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)，應(yīng)針對(duì)建筑特點(diǎn)，結(jié)合地理位置、光照時(shí)間等情況，合理對(duì)電池板列陣；太陽(yáng)能輻射量計(jì)算。通過(guò)光伏陣列水平面太陽(yáng)能輻射量的計(jì)算，可計(jì)推導(dǎo)出整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電量，具體計(jì)算公式為：EP=[sin（α+β）/sinα]×S+D。其中，EP為太陽(yáng)能的輻射量，即發(fā)電量；α為中午太陽(yáng)高度角；β為系統(tǒng)傾斜度；S為水平面太陽(yáng)直接輻射量；D為散射輻射量。

2 光伏新能源技術(shù)在建筑電氣節(jié)能中的具體應(yīng)用

2.1 光伏屋頂

現(xiàn)在建筑工程領(lǐng)域，通常會(huì)利用光伏新能源技術(shù)構(gòu)建出光伏屋頂，即在空曠的建筑屋頂上方，安裝于固定各種光伏設(shè)備，通過(guò)這些設(shè)備自動(dòng)采集太陽(yáng)能，并通過(guò)一定的轉(zhuǎn)化后，使太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成符合電力系統(tǒng)應(yīng)用的交流電。

光伏設(shè)備安裝時(shí)應(yīng)選擇空曠的屋頂，以保證太陽(yáng)能的采集效率，若屋頂存在大量遮擋物，導(dǎo)致太陽(yáng)光無(wú)法直接照射到光伏設(shè)備上，影響設(shè)備對(duì)太陽(yáng)能的采集，從而干擾光伏設(shè)備的應(yīng)用效果[4]；在整個(gè)建筑物當(dāng)中，屋頂接受陽(yáng)光照射的時(shí)間最多，使得屋頂可以采集到最多的太陽(yáng)能，且屋面結(jié)構(gòu)的不同，也會(huì)使太陽(yáng)能采集量存在一定差異。其中，相對(duì)于垂直立面來(lái)說(shuō)，水平與傾斜面采集的太陽(yáng)能更多一些，尤其是在建設(shè)步伐不斷加快的城市當(dāng)中，隨著及建筑物的逐漸增加，外墻遮擋問(wèn)題愈加嚴(yán)重，若在墻體固定光伏設(shè)備，則會(huì)使得設(shè)備難以采集充足的太陽(yáng)能。所以，需要選擇屋頂作為光伏設(shè)備的固定場(chǎng)所。

光伏屋面的構(gòu)建，主要是在太陽(yáng)與建筑間形成過(guò)渡層，從而賦予建筑更強(qiáng)的保溫性，減少建筑的能耗量[5]。對(duì)于多層建筑和高層建筑來(lái)說(shuō)，外墻作為與太陽(yáng)光接觸面積最大的外表面。為合理利用墻面實(shí)現(xiàn)收集太陽(yáng)能，可以通過(guò)應(yīng)用合適的墻體構(gòu)造與材料，比如與太陽(yáng)能電池一體化的玻璃幕墻、透明絕熱材料以及附加于墻面的集熱器等等，可以實(shí)現(xiàn)有效的建筑能耗，實(shí)現(xiàn)保溫；光伏新能源發(fā)電的早期，即將其應(yīng)用到了建筑屋頂建設(shè)當(dāng)中，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展使得光伏屋頂技術(shù)非常的成熟與完善，因而應(yīng)用得更加廣泛。

2.2 光伏幕墻

現(xiàn)代建筑領(lǐng)域快速發(fā)展的今天，逐漸將光伏新能源技術(shù)應(yīng)用到幕墻的建設(shè)當(dāng)中，從而建設(shè)出了性能良好的光伏幕墻，即在建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的外部，建設(shè)出相應(yīng)的光伏幕墻，會(huì)直接利用光伏幕墻作為維護(hù)結(jié)構(gòu)，以賦予幕墻更加良好的性能，為建筑的使用提供更大的作用。通過(guò)光伏幕墻的構(gòu)建，用光電玻璃替代普通玻璃用于當(dāng)代建筑幕墻中，能夠?yàn)楣夥怆姴Ａ峁┹^大的受光面積，又不需要額外的土地，同時(shí)還能省去光電玻璃的支撐結(jié)構(gòu)，可減少對(duì)環(huán)境的破壞。

對(duì)于屋頂面積較小的建筑來(lái)說(shuō)，無(wú)法構(gòu)建出光伏屋頂，這時(shí)則可通過(guò)建設(shè)光伏幕墻的方式，加強(qiáng)對(duì)太陽(yáng)能的應(yīng)用；光伏幕墻具有一定的隔熱功能，可減少陽(yáng)光對(duì)外墻的照射，降低外界熱量進(jìn)入到室內(nèi)，使室內(nèi)環(huán)境更加舒適。但需要注意的是，光伏幕墻建設(shè)時(shí)應(yīng)避免對(duì)周邊環(huán)境造成影響。

2.3 光伏大棚

近年來(lái)，光伏新能源技術(shù)逐漸應(yīng)用到農(nóng)業(yè)建筑領(lǐng)域，逐漸出現(xiàn)了大量的光伏大棚，包括家禽養(yǎng)殖棚、蔬菜種植棚、水果生產(chǎn)鵬等多個(gè)方面，通過(guò)光伏大棚的構(gòu)建，向大棚內(nèi)部提供充足的電能與熱能，構(gòu)建出良好的大棚內(nèi)部環(huán)境，為家禽、農(nóng)作物、水果等的生長(zhǎng)提供支持。與此同時(shí)，對(duì)于光伏材料來(lái)說(shuō)，還具有一定的防風(fēng)、防水功能，可對(duì)大風(fēng)、大雨進(jìn)行阻擋，防止大風(fēng)、大雨對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作造成干擾。

此外，在光伏材料內(nèi)添加了一定的PVB夾膠膜，該物質(zhì)具有較高的紫外線吸收能力，阻隔大棚內(nèi)部紫外線的進(jìn)入，防止紫外線對(duì)農(nóng)作物或家禽生長(zhǎng)造成影響，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作的開(kāi)展提供支持。對(duì)于光伏大棚產(chǎn)出的電能來(lái)說(shuō)，主要應(yīng)用在三個(gè)方面，一是照明系統(tǒng)，用于夜晚向大棚提供充足的亮度，為農(nóng)戶(hù)更好地對(duì)大棚進(jìn)行管理提供支持；二是灌溉系統(tǒng)，即為灌溉設(shè)備的運(yùn)行提供電力能源，確保灌溉設(shè)備能夠正常運(yùn)營(yíng)；三是溫控系統(tǒng)，即根據(jù)外界環(huán)境的情況對(duì)大棚內(nèi)部溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保大棚內(nèi)部溫度符合家禽、農(nóng)作物的生長(zhǎng)需求等。

3 光伏新能源技術(shù)應(yīng)用的注意事項(xiàng)

建筑電氣節(jié)能中對(duì)光伏新能源技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，需要注意下述幾個(gè)方面：

光伏發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行，需要采集充足的光源，因而在設(shè)備安裝時(shí)，應(yīng)確保其無(wú)遮擋物，使光照有效照射到光伏發(fā)電設(shè)備上。

大規(guī)模安裝光伏發(fā)電設(shè)備時(shí)，要保證現(xiàn)場(chǎng)具有充足的場(chǎng)地空間，防止各設(shè)備間的碰撞，同時(shí)在設(shè)備周?chē)扇∫恍┡涮椎谋Ｗo(hù)措施，加強(qiáng)對(duì)光伏發(fā)電設(shè)備的保護(hù)，避免硬物、雨水等對(duì)設(shè)備造成損傷。

為了使光伏發(fā)電設(shè)備能夠采集到充足的陽(yáng)光，需要工程所處地理位置情況，將設(shè)備調(diào)節(jié)到最佳的角度。

光伏發(fā)電設(shè)備使用時(shí)，為了確保其能夠持續(xù)不斷的向建筑滇西設(shè)備傳輸能源，應(yīng)安排專(zhuān)業(yè)人員予定期予以檢查，特別是在大風(fēng)、大雨等惡劣天氣時(shí)，更是要加強(qiáng)對(duì)光伏發(fā)電設(shè)備的檢查力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備中出現(xiàn)的隱患與故障，并采取科學(xué)、合理的方式予以維修，以保證光伏發(fā)電設(shè)備的良好性。

對(duì)于光伏發(fā)電系統(tǒng)的總效率來(lái)說(shuō)，通常與逆變器效率、光伏陣列效率與交流并網(wǎng)效率有關(guān)，因而在光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)及周邊環(huán)境的監(jiān)控，連接相應(yīng)的防雷元件。發(fā)電時(shí)，對(duì)并網(wǎng)逆變器予以檢測(cè)，動(dòng)態(tài)采集逆變器運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)采集數(shù)據(jù)的整理與分析，判斷整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行情況，為系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置與調(diào)節(jié)提供支持。

針對(duì)建筑工程特點(diǎn)，采取科學(xué)、合理的方法，將其與光伏發(fā)電技術(shù)有效融合到一起，降低光伏發(fā)電設(shè)備的占地面積，使光伏發(fā)電設(shè)備發(fā)揮出最大的作用，以此減少建筑能源的消耗。

4 結(jié)語(yǔ)

光伏新能源技術(shù)是現(xiàn)代較為先進(jìn)的技術(shù)，有效將其應(yīng)用到建筑電氣節(jié)能當(dāng)中，可降低建筑使用成本，并提升建筑的節(jié)能環(huán)保效益，使建筑在人類(lèi)日常生活即現(xiàn)代社會(huì)更好地發(fā)展當(dāng)中發(fā)揮出更大作用，進(jìn)而推動(dòng)社會(huì)向著更加良好的方向發(fā)展。