光伏发电在智能绿色建筑中的应用

张适阔

摘  要：随着时代的不断进步，越来越多的人们开始重视环境问题，人们开始注重对于能源的节约，并且为了能够更好的便利人们的生活，对于光伏发电的研究正在逐渐加强，人们正在逐渐加强对光伏发电的重视，随着智能化时代的到来，光伏发电遇到了很好的发展契机，光伏发电可以直接将光能转化为电能，现阶段也仅仅是在太阳能热水器方面有着很广泛的应用，光能是一种十分清洁的能源，并且含量巨大，相比较其他的可再生能源，光能是含量最大并且最有可能实現全面利用的，可以在任何有阳光照射的地方安装光伏发电设备，便能够产生电能，将光伏发电与智能绿色建筑相结合，能够为人类的可持续发展做出巨大贡献。文章主要阐述了我国智能绿色建筑现阶段的发展状况，根据其中的问题，采取光伏发电与智能绿色建筑相结合的模式，来促进人类社会的可持续发展。

关键词：光伏发电;智能绿色建筑;应用效果

中图分类号：TM615        文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）36-0167-02

Abstract： With the continuous progress of the times， more and more people begin to pay attention to environmental problems， people begin to pay attention to energy conservation， and in order to better facilitate people's lives， the research on photovoltaic power generation is gradually strengthened. With the advent of intelligent era， photovoltaic power generation has encountered a good development opportunity. Photovoltaic power generation can directly convert light energy into electric energy. At this stage， it is only widely used in solar water heater. Light energy is a very clean energy， and the content is huge， compared with other renewable energy， Light energy is the largest and most likely to be fully utilized. Photovoltaic power generation equipment can be installed in any place with sunlight， which can generate electricity， combine photovoltaic power generation with intelligent green buildings， and make great contribution to the sustainable development of human beings. This paper mainly expounds the current development of intelligent green building in China. According to the problems， the mode of combining photovoltaic power generation with Smart Green Building is adopted to promote the sustainable development of human society.

Keywords： photovoltaic power generation; Smart Green Building; application effect

前言

随着经济的不断发展，对于能源的消耗也越来越快，人们逐渐意识到节约能源的重要性，并且注意到了传统能源带来的污染，为了改变这种状况寻找清洁的可再生的能源，来对传统能源进行替代，从而能够保证社会发展的继续进行，各国对于新能源的应用正在迫切进行，相对于传统的石油能源，人们注意到太阳能这一取之不尽的能源，并逐渐完善了对于太阳能的应用技术，太阳能相对于传统能源，不仅仅有着丰富的储量，并且还具有普遍的存在性、没有任何污染、取用十分便利，因此光伏产业的发展正在逐渐加快，并且成为了新的能源发展趋势。

1 光伏发电的原理

光伏发电就是指将太阳能转化为电能，其作用原理是通过阳光的作用，在太阳能电池板内部形成电能，随后通过充放电控制器将太阳能电池形成的电能转入到蓄电池中。这一过程中，如果负载适宜便能够直接转入蓄电池，如果存在交流负载，那边需要利用相关的转化仪器将直流电转化为交流电，进而为日常使用提供电能。这一个系统之中有很多的重要部分，例如伏电池组建，这一部件能够实现将太阳能直接转化为电能，但是组建的功率必须要能够符合负载的标准。控制器也是十分重要的部分，能够保护蓄电池不进行过度充放电，进而影响使用寿命。如果需要对电流种类的转化，就需要安装逆变器，从而实现将直流电转化为符合负载的交流电。除了上述部分之外，还需要有蓄电池和智能化测量设备，以此来实现对光伏电池组件产生的电能进行存储，以及对系统中要数据的测量，从而实现远程的信息传输与遥控，来保证光伏发电系统正常运行。

2 光伏发电在智能绿色建筑中的应用

2.1 屋顶的应用

要想实现光伏发电的最大化，就必须要对光能进行充分的利用，尽可能大的接触光能，因此屋顶便成为了绝佳的位置，充分发挥屋顶的地理优势，从而避免了角度和遮挡的问题，提升了光能利用率，由于将光能进行了发电处理，所以在安装了光伏发电系统之后能够有效地将热量阻挡，从而为建筑顶部的通风管道起到了隔热的作用，除去了隔热处理的成本，不仅如此还能够起到遮阳的作用，从而降低了地表的热量，在夏天可以有效地降低建筑内部的温度。但是为了保护太阳能电池板的正常，就要对太阳能电池板采取一定的保护措施，避免在大雨大风甚至冰雹等极端天气，对太阳能电池板造成危害，除了设立一定的保护措施外，还要对太阳能电池板的材料进行严格的挑选，选择具有一定强度的材料，不仅如此还要避免雷电灾害对于光伏系统的影响，降低雷击的风险。

2.2 公共照明工程的运用

实现智能绿色建筑，公共区域的照明便是很重要的部分，由于公共区域的面积相对较大，并且灯光设置相对分散，此外对于灯光的亮度需求也较小，所以利用常规的电源线路来实现对公共区域的照明，不仅对线路有很大的浪费，并且由于铺设的范围很大导致工程量增加，除此之外由于线路较长也就增大了电能的消耗，一旦发生线路故障想要进行检修也十分不便，为了解决这些问题，采用光伏发电系统来为公共照明区域进行供电，利用这种方法实现了各个照明线路的独立化，在白天不需要照明时利用太阳能电池板来进行发电，然后将这些电能存储到蓄电池中，在晚上需要照明时蓄电池放电来进行照明，避免了对于大量人力及物力的消耗，并且还能够很大程度上降低检修的难度，还能够节省能源的消耗，可谓是一举多得，由于不需要受到线路铺设的约束，所以可以实现更好的景观效果。不仅如此还能够将生产的多余电能进行集中存储，用于建筑内部的照明实现最优化的资源利用。

2.3 天窗的应用

为了实现更好的采光以及避免部分区域的阳光直射，所以在智能绿色建筑中应用了天窗，以此来实现更好的光源控制，如果将天窗的材料用光伏发电系统来替代，不仅能够有效的实现采光和遮阳效果的优化，还能够实现更充分的光源利用，生成的电能可以直接为整个建筑进行供电，这一项目的有效实施，就需要将太阳能电池板的形状设计成井字形，同时为了保证采光的良好，需要对光的折射进行充分的利用，以此来实现更好的采光效果，达到最优的采光率，提升住户的居住体验。

2.4 其他部位的应用

由于光伏发电板对于安装环境并没有要求，所以可以在智能绿色建筑的多个部位进行安装，例如遮阳板、遮雨棚、凉亭等等，在这些区域安装太阳能发电板，不仅不会对这些设施应有的功能产生影响，并且避免这些设施常年受到阳光照射，减缓了这些设施的老化，还能够有效的进行光伏发电，与绿色环保的概念十分相符，但是要想真正能够实现对各个部位的有效应用，还需要对各种突发状况进行防范，在防雷击、防水、防碰撞、防火等方面要进行专门的考虑，只有对这些问题进行了充分地解决，便能够有效的实现对光伏发电系统的高效应用，提高智能绿色建筑对能源的利用效率。

3 光伏发电技术的应用效果

3.1 技术节能效果

将光伏发电技术应用到智能绿色建筑之中，能够有效的节约能源，通过对太阳能的利用，降低了建筑对于能源的需求量，从而有效地节省了建筑电网的供电成本，此外，由于光伏发电设备对于太阳能的有效吸收，在夏季有效地降低了建筑内部的温度，从而减少了空调的使用量，一定程度上降低了能源消耗，由此可见采用了光伏发电技术，可以有效地实现能源的节约，降低了我国火力发电的成本，从而有效地降低了污染节省了煤炭资源。

3.2 技术经济效益

虽然光伏发电设备的安装成本很低，但是对于运营成本的要求很低，据估算，安装光伏发电设备仅仅需要7年便可以实现成本的回收，在剩余的18年的使用年限中，可以節省很大一笔电费，去除维修等费用仅仅499kW光伏的发电系统，就能够实现近千万的经济效益。

4 结束语

我国的土地面积很大，并且有很多的偏远地区土地资源处于闲置状态，对此可以充分发挥光伏发电的优势，将光伏发电系统应用到更广阔的范围，并且还能够与节能减排的理念相契合，所以光伏发电在我国有着很大的市场前景，这就需要政府和相关企业加大对政策和市场的建设，推动光伏发电进一步发展。

参考文献：

[1]秦艳丽.光伏发电在智能绿色建筑中的应用研究[J].电气时代，2018（1）：70-72.

[2]张博健.光伏发电在智能绿色建筑中的应用研究[J].房地产导刊，2018（27）：150.

[3]王超.光伏发电技术在绿色建筑中的应用分析[J].建筑工程技术与设计，2018（16）：764.

[4]杨玉，严李强，董学卓，等.基于太阳能技术的西藏负能耗绿色建筑设计[J].建筑节能，2018，46（1）：66-70.

[5]徐瑞阳.智能绿色建筑光伏发电技术的应用要点及效果分析[J].城市建设理论研究（电子版），2018，000（007）：6-6.

[6]张小宝，谷若雨.光伏发电技术在变电站辅助电源系统中的应用研究[J].大众用电，2017，32（5）：17-18.