新能源光伏发电助力建筑电气节能减排探讨

新能源光伏发电助力建筑电气节能减排探讨

张健

中广核新能源投资（深圳）有限公司青海分公司

摘要：我国建筑工程行业和我国各行业的快速发展，光伏发电是我国的重要资源之一。近年来，我国建筑行业逐渐进入高速发展阶段，越来越多的建筑工程拔地而起，极大地提升了城市现代化水平，但随之而来的是能耗指数级增长，环境污染日益加剧。碳达峰、碳中和发展目标的提出，要求建筑行业完成低碳转型工作，加快实现建筑电气节能减排目标，全面推进新能源光伏发电系统在建筑工程中的应用，并努力提高光伏发电系统转换效率，具有十分重要的现实意义。

关键词：新能源；光伏发电；建筑电气；节能减排

引言

传统的电气设计中，电源配置不合理不仅会造成建筑物内部能源消耗，还会增加建设部门的建设费用，影响用户的使用体验。对此，设计者、建设者需要不断提升自己的技术水平，以“绿色建筑”为指导思想，应用光伏发电助力建筑电气节能减排，保证“绿色建筑”建设的顺利进行。

1电力资源应用现状

在以往的资源开发与利用中，人们并没有对有关的资源进行保护和节约的意识和观念，这就使得在日常生活和生产实践活动中出现了很多电力资源严重浪费的情况，没有让电力资源发挥更好的效能，达到更高的利用率。在全世界范围内人口数量越来越多的背景下，经济发展也需要得到更多的资源支持。有关的资源和能源消耗与经济发展之间的矛盾和冲突越来越明显，所以人们也开始意识到应当采取合理有效的措施，减少对有关资源和能源的消耗，而且也应当让排放的污染物得到最大化的减少，开发一些新型的能源来替代以往所用的不可再生能源。在这样的大环境下，光伏新能源技术应运而生。从整体而言，现阶段各行业的发展依然离不开电力资源的支持。即使政府和相关企业依据自身情况制定并落实了相应的节能减排方案，也难以阻止大量资源和能源的消耗。为了帮助企业实现可持续发展，要积极地推动电力能源节约与创新，因此，要推动对光伏新能源的创新优化，有效扩大其应用范围，而这一能源的利用，也能让气候变暖以及环境恶化等问题得到有效的缓解和改善。

2将新能源光伏发电技术运用到建筑电气工程中的几点提议

2.1培养高素质的光伏发电技术队伍

在建筑工程的设计、建设及维护阶段，为了进一步高质量落实新能源光伏发电系统的应用，需要加快培养光伏发电技术专业工作人员，采取有效措施提升光伏发电工作人才队伍的专业综合素质，使相关人员可以掌握光伏发电技术的核心内容，确保光伏发电系统的高利用效率，助力建筑工程节能减排工作目标的有效完成。此外，建筑电气工程设计工作需要满足国家及地方性规范标准的要求，同时要结合建筑工程的实际需求，有针对性地应用新能源光伏发电系统，并在实施过程中不断优化光伏发电技术的应用方案、系统架构及设备选型。这一举措一方面能够降低光伏发电技术的应用成本，另一方面可将光伏发电的核心价值充分发挥出来。

2.2光伏电站防雷设计是电站建设中不可忽视的一环

为了保障电站的稳定运行和工作人员的安全，光伏电站的防雷设计需要遵循相关规范，综合考虑内部、外部情况，具体的防雷设计要注意直击雷和感应雷防护。在光伏电站具体的防雷设计中，直击雷防护可以通过金属构架连接实现，这样可以将电流导入地下。感应雷需要重点防护，主要途径为采用特殊的电缆和设备对光伏系统组件方阵直流线路和交流并网供电线路进行防护。在大型并网光伏电站电气设计中，防雷接地设计尤为重要，可以在箱式变电器高压侧放置避雷器，将雷电击中的电流导入地下，保护光伏电站的设备和工作人员的安全。光伏电站的防雷设计需要从多个角度考虑，实现全面的防护。在实际建设中，应该结合具体的情况制订详细的防雷方案，以保障电站的稳定运行和人员的安全。

2.3光伏构件形式和设置区域

新能源光伏发电技术运用于建筑电气施工中时，需合理确定好光伏构件的形式和设置区域。光伏构件是指在工厂模块化装配的主要配件，包含两种类型：一种是建材型光伏构件，另一种是普通光伏构件。（1）在使用建材型光伏构件时，太阳能电池板被设计成了多种形式的建筑装饰材料，在此可用于替代建筑外墙、幕墙、雨棚和屋顶等装饰材料，此类形式的新能源光伏发电技术与建设投资、建筑效果和结构荷载有着密切联系，对此为合理发挥该光伏构件形式，需在建筑方案阶段考虑与业主、建设单位进行必要的沟通。其中，对于混凝土屋面的建筑（或已有建筑），采取在屋顶上加钢架的BIPV方案，钢框架的高度通常在2.5～3m，这样可以提升安装、检查效果。该形式在设计时，要考虑跨线和结构荷载增大等因素。（2）在使用普通光伏构件时，各个专业首先要对屋面机房、设备和管道等占用情况进行分析处理，并明确所占用的空间，在计算好后扣除这些剩余位置并留出光伏构件设置区域。

2.4光伏发电系统中的变压器

在光伏发电系统中，变压器的作用主要体现在为整个光伏发电系统提供必要的电压，以实现对电力的稳定供应；为光伏电池板提供必要的电压，使其能够正常工作。光伏发电系统中需要使用的变压器包括两种类型：一种是由铝壳制成的单相变压器，另一种是由铁壳制成的三相变压器。通常情况下，单相变压器需要应用在光伏发电系统中，因为其输出电压是单相形式的；而三相变压器则可以应用在光伏发电系统中，因为其输出电压可以是三相形式。在应用这两种类型变压器时，需要对其进行相应的设计。首先，根据电力负荷情况合理设计三相变压器，在设计时要保证三相电压和电流可以保持平衡；要充分考虑到光伏电池板电压对电流的影响，对其进行相应的调整；由于其输出电压不稳定且具有一定的波动性，所以要保证其能够正常运行；还需要对光伏发电系统中变压器容量进行合理配置，保证能够满足整个系统正常运行的要求。

2.5做好光伏能源配置管理

从现有的电气节能建设来看，很多单位采用光伏新能源技术实现装置安装和维护工作，能够提升技术的运用效果，也能够保障技术的后期运用，增强其运用安全性。但是在实际运用中，该项技术存在较多不足，如相关工作人员需要结合现场的运行情况予以分析，通过检查现场环境来控制设备数量、质量。为了保证满足上述要求，建议从基础性能、外观要求、现场环境等角度进行分析，进而保障光伏项目的使用功能全面发挥。

2.6光伏屋顶

随着全球气候变暖，太阳能正成为越来越重要的可再生能源。以太阳能为能源的建筑正在兴起，其中就包括光伏屋顶。光伏屋顶意味着建筑物的屋顶将变成一个可以产生电能的太阳能板。这将使建筑物的能源成本降低，同时也减少对环境的影响。随着我国对太阳能发电行业的越来越重视，光伏屋顶领域也进入了快速发展的阶段。光伏屋顶项目的整体规模、占地面积和发电能力都在不断提升。首先，光伏屋顶项目的整体规模不断扩大。根据中国光伏产业协会统计数据，我国光伏屋顶项目总装机规模同比增长率逐年拉高，占地面积也在不断扩大，发电能力也在不断提升。光伏新能源具有自然条件优越、可再生能源丰富、开发利用成本低廉、应用范围广泛等优点，是发展清洁能源的重要选择

结束语

光伏新能源技术是一种依赖于太阳能进行发电的技术，与其他技术相比优势很多，符合当前绿色环保的社会发展理念，未来发展前景广阔。不仅如此，如果安装的光伏板数量足够多，可以满足建筑运行能耗，实现建筑的零能耗，节约大量的电能能源。

参考文献

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