建筑电气节能减排措施及光伏新能源的应用

夏荣华，王 平

1.晶澳（扬州）太阳能光伏工程有限公司，江苏扬州 225131

2.江苏石油勘探局钻井处宣传科，江苏江都 225261

0 引言

目前，世界建筑电气的能源消耗量很大，已经占据了整个社会能耗总量的40%，所以实现全球的气候目标，关键是降低建筑电气能源消耗。应用大规模的节能减排措施，使建筑电气节约的能源总量和全球运输行业使用的能源总量持平。节能与减排是经济社会发展的必要前提。近年来，由于对建筑电气节能的要求越来越高，太阳能光伏发电被广泛的用于现代化建筑中。下面主要对建筑电气节能减排的主要措施和光伏新能源的应用进行简单的介绍，这对提高整个工程项目的安全性、可靠性有重要意义，在国内的建筑电气节能减排、应用光伏新能源的发展潜力巨大。

1 建筑电气节能减排的主要措施介绍

1.1 供配电系统的设计

供配电系统的设计应该简单可靠，且配电的级数不要过多。根据用电负荷等级、容量以及分布，使变压器进入到负荷的中心，而且配电系统宜采用环式的，以减少电能损耗，提高供电的质量。

1.2 电压等级的选择

根据供电距离、用电设备的特性、计算容量及当地的用电现状等因素总和考虑用电单位的供电电压。一般情况下，高压的配电电压采用10kv，而低压的配电电压采用220/380v比较适宜。

1.3 变压器的选择

建筑电气在使用上会产生季节性负荷。季节性负荷是冬天取暖，夏天空调用电量大导致的。在设计时，如果季节性负荷大，则应使用专用的变压器。

1.4 提高自然功率因数

自然功率因数是在供配电系统没有放入无功补偿装置时，有功功率和现在功率的比值。用电设备具有电感，通电以后易产生滞后的无功，这时需要引进超前的无功与其抵消，使得有功在传输过程中的损耗降低。

在负荷的有功功率维持不变的前提下，提高功率因数，可以减少负荷电流与无功功率，降低线路损耗。但是在实际应用中，并没有达到节能的目的，只是减少了被电力部门罚款。

1.5 降低电能在线路的传输中的损耗

首先导线要选择电导率比较小的材质；其次线路要避免迂回供电，尽可能是直线，使损失在线路上的电能最少，变压器离负荷中心也要近些；最后是电线电缆的使用规格，要合理选择。

1.6 照明部分的节能

在过去，普遍使用的是白炽灯，因为它不仅价格便宜，而且易于安装，但是发光率比较低。近年来，随着科技的提高，照明技术也日渐完善起来，LED逐渐被人们接受，其具有寿命长、低消耗以及高效率的优点，在很多领域都收到了不错的效果。在建筑物内，用自然采光比较好，但应考虑采光度，而在照明设计中，采用高效的光源和高效的灯具，设计成自动控制开和关的方式，实现照明节能的母的。

2 光伏新能源的应用

2.1 光伏新能源发电技术

能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力，现代的建筑对石油、天然气等天然能源过于依赖，耗能高且效率低的建筑不仅使能源消耗增加，而且严重的污染了环境。太阳能是一种无污染又可再生的洁净能源，资源丰富，对环境无任何污染，是世界各个国家竞相开发的一种新型能源。

太阳能光伏发电是利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。由于其无污染、无噪声、易于维护等有点，在城市建筑、美化工程等领域广泛应用。

光伏新能源发电技术主要包括太阳电池板、控制器以及逆变器三个主要部分。

2.2 光伏新能源发电技术的主要工作原理

太阳能发电系统所发的电能通过逆变器把直流电转换为交流电，再由控制器对电能进行调节和控制，主要是通过光电效应产生电能。在光照条件下，太阳电池组件产生电动势，通过充放电控制器对蓄电池进行充电。到了晚上则由蓄电池组在逆变器的作用下，将直流电转换成交流电，输送到配电柜，再由配电柜的切换作用进行供电。

2.3 光伏新能源发电技术的特点

1）调整电网峰值，提高电网末端电压稳定性，有效地消除电网杂波；

2）有效减少蓄电池组的使用费用；

3）光伏电池与建筑完美结合，使资源充分利用。

2.4 光伏新能源发电技术的应用

2.4.1 安装和维护安装

安装要求在周围无高大物体遮挡阳光和光照比较好的地方，如果是较大面积工程，要适当拓宽安装场地，这样有利于避免太阳电池板遭遇碰损。太阳电池板应朝向赤道，充分地利用太阳能。最好按倾斜角度放置，这样使得使太阳电池板能给比较均匀地接受全年太阳辐射量。

2.4.2 安装过程中主要的注意事项

1）光伏板前不能有高大建筑物等遮蔽阳光，最好用指南针确定方位；

2）光伏幕墙都能有效防雷、防火等措施；

3）严禁碰撞、敲击，以免损坏其元器件；

4）每年至少检查两次做常规性检查含光伏幕墙、屋顶，时间最好安排于春、秋季；

5）应及时采取有效防护措施如遇到狂风、暴雨、冰雹和大雪等天气。

3 结论

一份关于建筑电气能源效率的报告曾指出，到2050年，减少60%的建筑电气能源使用量，是全球的气候目标得以实现的关键所在。因此，应用大规模的节能减排措施，使建筑电气节约的能源总量和全球运输行业使用的能源总量持平，是一项重要的工程。节能与减排是经济社会发展的必要前提。在国内，建筑电气节能减排、应用光伏新能源的发展潜力巨大。

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