新能源光伏发电助力建筑电气节能减排分析

新能源光伏发电助力建筑电气节能减排分析

陈敏

中国能源建设集团江苏省电力建设第一工程有限公司 江苏省南京市211102

摘要：随着我国经济的不断发展，使得我国社会产生的能源损耗问题越来越严重，如若对这一问题不进行有效的解决，将会使得我国的资源也越来越紧缺，这会严重影响到我国的健康发展。而在经济迅速发展的时代背景下，进行大量的建筑工程建设是必然的，所以，相关的建筑工程部门应树立正确的节能减排意识，将新能源光伏发电应用到建筑电气建设之中，以实现节能减排的建设目标，有效地降低建筑对于电能能源的运用量，使得我国的能源能得到更好的节能利用，也使得我国的建筑行业能得到节能环保的发展，加快我国国民经济健康发展的步伐。基于此，对新能源光伏发电助力建筑电气节能减排进行研究，以供参考。

关键词：新能源；光伏发电；建筑电气；节能减排

引言

在生态环境建设相关理念下，各行业在发展过程中均加强了节能减排技术的研究。建筑电气工程整体结构复杂，其中包含的子系统不仅种类较多而且能耗水平也比较高，在建筑电气节能减排思维的指导下，当前建筑电气工程在设计过程中必须考虑能耗问题，而现代化建筑中电气系统融合较深，尤其是一些长时间运行的电气设备相对较多，这一部分的节能减排水平在很大程度上决定了系统整体状态。

1光伏新能源技术概述

能源在社会和经济发展方面的作用巨大，我国要想在社会主义建设方面取得更大成果，必须关注能源的开发与利用。目前，我国经济正处在高质量发展阶段，对能源的需求非常大，在可持续发展和绿色经济发展观念深入人心的大环境下，国家的社会和经济发展对清洁能源提出了更高要求。太阳能作为可再生清洁能源，在缓解能源利用矛盾方面具有突出价值，因此需要将太阳能的开发利用作为新能源开发的重要方向。在城市智能建筑电气中要科学地应用光伏新能源技术，必须了解光伏新能源技术的相关内容，详细地分析光伏新能源技术的应用环境、应用条件等，为技术应用提供理论支持。光伏新能源技术主要的工作原理是利用半导体界面的光生伏特效应，将吸收的大量太阳能转化为电能；之后，利用光伏逆变器转化光伏电能，使其由直流电转变为交流电。可以利用自动防止蓄电池过充电和过放电设备，如光伏控制器控制整个电气系统。

2建筑电气节能减排存在的问题

2.1变压器设计不合理

变压器作为建筑电气工程的基础设备其担负着电力调节和电力入户等重要任务。很多建筑工程在变压器设计过程中并未充分考虑节能减排要求，在变压器选型、变压器配置等方面存在诸多问题。不同变压器其空载损耗以及负载损耗差异非常大，传统变压器受材料和运行原理的限制其电能损耗往往比较大，对比来讲，节能变压器可以在不同运行状态下实现较好的节能减排效果。目前，我国建筑电气系统中节能变压器的应用仍比较有限，此部分的能耗损失相对较多。变压器配置不合理也会导致电力损耗增加，根据变压器具体参数，所有变压器都可以计算出高效运行负载，例如很多建筑电力变压器负载率在60%左右时其效率相对较高。我国很多建筑工程存在变压器配置不合理的情况，变压器多数情况下的负载率并非不在节能区间，因此电能损耗也比较大。

2.2安装角度对发电量的影响

对于屋顶光伏，安装倾角会改变光伏表面接收辐照量。由于全年太阳角度变化，安装倾角的最优参数会随着季度等时间变化发生显著改变。为了获取最大光伏发电量，需要同时考虑包头市当地的全年辐照等天气数据变化，进而获取最优化的安装倾角。对于建筑外立面光伏安装，由于需要考虑建筑安装以及美观、安全性等问题，其安装倾角对于最大发电量的影响相对于屋顶光伏较小，因此研究中不考虑外立面的光伏倾角因素。

3新能源光伏发电助力建筑电气节能减排措施

3.1健全与完善光伏发电工作要求

建筑工程部门应健全与完善光伏发电工作要求，落实相关的工作责任制度，避免工作人员机械化的、无安全意识的开展施工工作，不考虑施工场地和外部环境等因素，对于光伏发电技术的应用影响，盲目地运用光伏发电技术，使光伏发电技术的应用价值无法得到有效发挥的不良工作现象。而是使得所有的工作人员都能肩负起自己的工作责任，正确地制定将光伏发电技术应用到建筑工程中的施工方案，提前做好相关的文档设计和用电方案，严格地按照方案进行相应的光伏发电工作，使得光伏发电工作人员能与施工人员进行有效的技术交底，也使得所有工作人员都能严格地按照规范化的制度要求开展工作，保障光伏发电技术能够在建筑工程中发挥出实际价值，也使得建筑电气能真正节能减排的发展和节能环保高效的运用，促使建筑企业持续良性发展。

3.2变压器方向的节能减排措施

变压器方面，应该在设计过程中结合实际情况做好变压器的选型和配置工作。首先，应在考虑节能减排的基础上选择新型节能变压器。当前，非晶合金变压器以其更低的空载损耗成为了建筑电力变压器的重要选择，此类变压器在铁芯方面使用非晶态金属替换传统硅钢材料，大幅降低了变压器的空载损耗。根据调查研究显示，此类变压器相较于传统硅钢变压器空载损耗降低70%左右，在变压器选择方面应重点考虑此类节能型变压器。其次，在变压器配置方面，应注意根据用电需求合理调控变压器的负载率。不同负载率下变压器的整体损耗差异较大，按照电气系统整体用电需求将变压器的负载率控制在60%左右时变压器损耗相对较小、能耗比更好，因此可以科学计算变压器的负荷变化区间，结合实际情况布置变压器，减少变压器平均负载率以降低运行损耗。除此之外，对于变压器而言，更大的发热量意味着更大的能量损耗，因此要注意积极控制变压器发热，可以通过保持三相电流平衡来减少变压器发热情况。

3.3光伏系统效率计算

光伏系统的效率与两个要素有显著关系，其一是太阳能电池板的转换效率，也就是发电效率，其二是所发电力在并网过程中产生的损失。光伏系统总效率由光伏阵列效率、逆变器效率和交流并网效率决定。在实际工作中，光伏阵列效率为光伏阵列在1000W/m2的太阳辐射强度下的实际直流输出功率与标称功率之间的比值；逆变器的效率指的是逆变器输出交流电功率与直流输入功率的比值；交流并网效率指的是逆变器输出和高压电网传输效率，其主要参考的是升压变压器效率。

3.4通风系统方向的节能减排措施

此类系统想要在确保运行功能的基础上减少能耗必须要明确各区域的通风、制冷、制热需求。在空调制冷方面，应在设计中即进行精确的冷负荷计算，在明确这一参数后科学选择制冷机组，使冷负荷略小于制冷量，这样既能够较好地满足空调制冷需求同时也达到了节能减排的目标。此外，要注意工作机组的运行效率，要注意保障通风系统机组有更高的运行效率，保障其在多重负荷状态下始终保持较低的功耗水平。在设备选择过程中选择变频机组，变频技术是通风系统重要的节能技术，相较于定频设备其能耗水平平均下降15%左右，是降低系统能耗的重要措施。

结束语

综上所述，目前，社会经济发展与能源的矛盾越来越突出，社会环境问题愈演愈烈，这对于社会经济的可持续发展非常不利，在绿色经济与可持续发展理念下，研究社会循环发展措施有突出价值。新能源的开发可以解决能源矛盾，光伏太阳能作为可开发的清洁能源，具有污染小、可再生等显著优势，通过技术研究实现光伏太阳能的开发与利用，对于解决城市供能紧张等问题有积极意义。

参考文献

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