引言
近年来, 传统能源消耗量的增多, 污染日益严重, 为了实现社会与经济的可持续发展建设, 各界各国迫切系统通过新能源代替传统传统能源, 因太阳能储量丰富、干净且没有污染、取用方便而备受关注, 光伏产业发展速度加快, 逐渐成为能源发展的新趋势。
1、光伏发电基本原理
光伏发电系统, 就是讲太阳能转换成电能的一种形式, 其原作原理是指在阳光作用下, 太阳能电池板形成电能, 在利用充放电控制器为蓄电池组充电, 符负载适宜情况下, 实现直接供电。如果系统存在交流负载, 就要利用直交流逆变器将直流电转换成交流电而供日常使用。对于该系统而言, 伏电池组建、控制器、逆变器、蓄电池组以及测量设备等是重要构成部件。其中光伏电池组建能够将太阳辐射转换为电能, 组建功率必须要符合负载标准。控制器, 是预防蓄电池组因充放电过度影响使用寿命, 在光伏发电系统中, 其是十分重要的。如果系统中出现交流负载可使用逆变器, 将直流电转换成符合负载需求的交流电, 同时与充放电控制器共同将输出电能传送到电网。蓄电池组主要是储存光伏电池组件产生的电能, 随时为负载供电。智能化测量设备, 对系统重要参数进行测量, 必须要进行远程信息传输与遥控。
2、绿色建筑中光伏发电技术的应用要点
光伏发电系统与绿色建筑有机结合的智能光伏建筑, 根据组件不同安装方式, 分为太阳能屋顶、墙体、天窗及遮顶篷等。绿色建筑中, 根据光伏组件与建筑一体化设计要素, 光伏发电技术主要应用于建筑外墙体、屋顶、天窗及其它元素中。
2.1 绿色建筑外墙体光伏发电技术的应用
对于绿色建筑而言, 外墙体主要为高层建筑或阳光接触面充足的外层, 利用墙体有效采集太阳能, 必须要注意墙体材料与结构的合理性。根据建筑美学要求, 一般讲光电组件与传统玻璃幕墙集成为PV玻璃幕墙, 其拥有维护功能, 可屏蔽太阳长期照射形成的热辐射, 并将太阳能转为电能供日常使用。另外, 降低墙体温度, 较少室内空调冷负荷运行压力。此种情况下, 构建外层光电幕墙, 内层密封幕墙相结合的双层墙系统, 提高光电组件热量使用效率。外墙体应用光伏板时, 必须要注意其透明性, 确保室内保持良好光线基础上, 增强光电组件接收性能。
2.2 绿色建筑屋顶中光伏发电技术的应用
现阶段, 建筑屋顶还没有获得充分利用, 对于绿色建筑而言, 充分利用屋顶是十分必要的。基于地理优势, 屋顶设置太阳能电池板, 无需考虑遮挡与角度问题, 装置简单, 可将其作为通风管道隔热层与顶层建筑遮阳板。在建筑屋顶中应用太阳能电池板, 必须要对雨雪、冰雹及雷电等自然灾害做好有效防护, 对于雨雪堆积, 以屋顶倾角设计方法进行解决, 屋顶观赏性提高的同时, 打破传统平底与角顶设计形式, 雨雪堆积问题得到有效解决。电池板材料要选用强度好的材料, 以此抵挡强度较小的冰雹造成的损害。此外, 还要注意采取有效防雷措施, 以防雷电灾害损坏太阳能电池板。
2.3 绿色建筑天窗中光伏发电技术的应用
对绿色建筑而言, 天窗主要用于采光, 一些建筑使用光伏天窗, 不但可以有效避免室内长时间遭受强光直射, 还可采集阳光并转换为电能供室内照明使用。在建筑天窗中, 光伏发电系统的应用, 必须要注意采光率设计问题, 将天窗造型设计为井格状, 实现立体采光, 同时确保室内空间效果更加丰富。另外, 天窗倾斜度设计, 还要注意考虑防雨防雪等因素。
2.4 其它绿色建筑元素中光伏发电技术的应用
在绿色建筑其它元素如遮阳板、遮雨板及窗户玻璃等, 也是可以使用太阳能电池板的。以不透明太阳能电池板用作遮阳板、或代替窗户遮雨棚, 满足遮阳遮雨需求的同时, 提高太阳能采集效率。在绿色建筑其它元素中, 应用太阳能电池板, 必须要全面考虑防雨雪堆积、火、雷及撞击等问题。
3、绿色建筑㕜光伏发电技术的应用效果
3.1 技术节能效果
绿色建筑中应用光伏发电技术, 有非常显著的节能效果, 主要体现为充分吸收太阳能, 为建筑提供充足的电能, 满足电能使用需求, 节省了建筑电网供电成本。其次, 太阳能电池板用于遮阳板与天窗, 不但可以充分发挥其本质功能, 还可有效吸收太阳光辐射, 增强其隔热效果, 一定程度上降低了夏季建筑内部气温, 减缓了空调制冷负荷压力, 能源消耗量下降, 特别是降低了建筑供电需求。在我国, 电网供电以火力发电为主, 因而其也充分表明节省了煤炭资源, 降低了废气排放量, 减少环境污染。
3.2 技术经济效益
光伏发电技术, 其安装成本高但运营成本低, 即一次性消费可长久使用。例如, 建筑安装400kw光伏发电系统, 一年发电量为400000kw.h (千瓦时) , 该系统材料、安装及人工等费用总计约400万。现阶段, 我国商业用电为1.5元/kw.h, 这就相当于, 一年可节省近60万元, 只要7年时间便可收回成本, 而光伏发电系统其使用寿命长达25年。这就表明, 未来18年中, 光伏发电系统能够为企业省下1080多万元的电费, 扣除日常维护与维修费用, 经济效益约为900万元。
结束语
综上所述, 在我国, 太阳能资源是一种分布最为广泛的新能源, 既可利用偏远土地资源, 还可利用建筑屋顶与外墙, 实现能源供应。世界范围内倡导节能减排理念下, 绿色建筑中光伏发电技术应用日益广泛, 尽管现阶段, 针对光伏发电技术的推广与普及, 还没有政策与价格保障机制不够完善, 但随着非再生能源的日益减少, 居民绿色环保意识增强, 光伏发电技术有巨大的市场发展潜力, 将成为绿色建筑未来发展的必然趋势。
摘要：社会经济的快速发展, 居民生活水平不断提高, 能源耗损量增大, 传统石化能源危机日益突出, 此种情况下, 新能源开发与利用显得尤为重要。在新形势下, 将智能绿色建筑与光伏发电技术结合起来, 是顺应时代潮流的体现, 作为太阳能利用的一项重要技术, 光伏发电技术应用范围不断扩大。基于此, 本文主要论述了智能绿色建筑中, 光伏发电技术的应用要点与效果, 希望能为相关领域研究提供参考。
关键词：智能绿色建筑,光伏发电技术,应用要点,应用效果
参考文献
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