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光伏技术在建筑电气节能中的应用
时间:2023-11-13 23:19 所属分类:科技论文 点击次数:
引言
大力发展新能源、新技术、新材料等具有战略意义的高新技术,减少资源消耗和环境污染已成为国家和社会发展的必然趋势。在建筑电气中引入光伏技术是响应国家号召的重要措施。国家还应将建筑电气节能纳入节能减排体系,给予政策支持,大力倡导和积极推进建筑电气节能。
1光伏技术的应用前景
1.1市场前景分析
光伏技术具有广阔的应用前景,已成为新能源领域的重要发展方向。根据国际能源机构的数据,到2030年,全球光伏发电量将达到8000亿kW·h,占全球电力需求的16%。根据中国政府提出的“十四五”规划,到2025年,我国太阳能发电总装机容量将达到400GW,到2035年,总装机容量将达到1200GW,届时我国光伏发电量将占全国发电总量的20%。正如你所看到的,光伏技术市场非常广阔,发展潜力巨大。
1.2应用领域分析
光伏技术应用广泛,可应用于工业、民用、交通、农业等领域。在工业领域,光伏技术可应用于电子、半导体、纺织、化工等行业,解决传统电网不稳定问题,提高工业生产效率;在民用领域,光伏技术可用于家庭、企业、公共场所等供电,满足人们的生活和工作需要;在交通领域,光伏技术可应用于汽车、火车、飞机等备用电源,提高交通安全可靠性;在农业领域,光伏技术可应用于泵、电动汽车、干燥设备供电,解决传统农业供电不足的问题,提高农业生产效率。
2.建筑电气节能的特点需求
2.1实用性
在我国,建筑电气节能是一个重要的发展趋势。越来越多的建筑需要找到更合适的电能来达到节能的目的,其他能源转化为电能就是其中之一。因此,在普通建筑电气节能中,首先要考虑的是转换设备的效果,是否能将其他能量转化为真正需要的电能。此外,还要考虑转换过程中是否会出现过度消耗,是否会出现不切实际的损失,以完成目标能量的转换。因此,在建筑电气节能方面,转换后的能量可以满足实际需要,从而实现建筑电气的“节能”。从目前的角度来看,新能源是一个更好的选择,其中光伏、水电、风电等能源基本可以满足建筑电气节能的实际需要。
2.2合理性
从合理性的角度来看,水电、风能、光伏能更符合实际情况。其中,风力发电对环境的要求相对较高,通常需要相对开放的区域来形成强风,需要相对平坦的区域来安装采集设备;在水力方面,需要在地面差距较大的地方设置设备,以方便采集。因此,新能源在一定程度上受到各种因素的限制,在实际应用过程中,仍会出现一些不合理的地方,为了更好地应用于建筑电气节能领域,我们必须不断克服这些不合理的地方。
2.3进步性
从长远来看,我们必须先满足实际要求,然后继续考虑未来的发展。因此,在使用电能的过程中,要考虑各种因素,如用电设备的额定功率、各部门、各地区的用电状况、不同时期的用电需求等,这些都要求专业人士进行有针对性的方案设计,综合考虑不同的能量转换,比较不同方法的长期效益,设计出符合要求的建筑节能方案,以最佳的用电效益实现长期节能减排目标。
3光伏技术在建筑电气节能中的应用
3.1输电线路电气节约
在建筑电气节能领域,光伏技术的应用不仅限于建筑屋顶、幕墙等领域,还可以在输电线路上应用光伏技术。在许多情况下,建筑和城市垃圾站有许多小型电气负荷,如弱电传感器、市政路灯和需要随时驱动的智能家居设备。在这些情况下,如果使用阻隔开关作为输电线路的电源,就会浪费大量的能源,缺乏高效的供电和储能方式。通过在输电线路上放置光伏电池板等设备,可以实现地面电力工程,利用光伏电池板将太阳能转化为电能,将能量储存在电池中。该方案可大大降低城市垃圾站等设施的能耗,从而达到节能减排的效果。通过光伏技术的应用,可以向气候变化和环境污染迈出重要一步,实现可持续发展和节能减排的目标。在实现光伏技术应用的过程中,要注意选择高质量的光伏电池板和电池组,以实现更高效的能源利用。同时,还需要合理设计输电线路布局和电力储存系统配置,以实现更稳定、更可靠的电力供应。
3.2光伏屋顶
光伏屋顶是光伏新能源技术的一种常见应用方式。随着建筑数量和高度的不断增加,光伏屋顶经常出现在一些高层建筑中。在屋顶上安装光电器件,可使其与采光面积更广,并与屋顶紧密相连,可防止风对其造成损坏。同时,将其应用于屋顶,还可以节省屋顶建筑材料,提高建筑效率。就安装面积而言,屋顶是建筑中空余面积较大的一块,地理位置比较理想,非常适合安装光伏系统。屋顶能吸收更多的太阳辐射,在屋顶水平面和倾斜面上,辐射量远大于垂直立面。特别是对于一些高层建筑较多、建筑密集、外墙覆盖现象严重的大城市,屋顶安装光伏系统非常方便,效果好,也可实现大规模安装。将太阳能电池板应用于建筑屋顶,虽然可以取得良好的节能效果,但如果大面积应用,会对城市环境产生影响。此外,如果处理不当,还可能造成光污染,从而影响居民的日常生活。这些都是在安装太阳能电池板时要考虑的。将太阳能电池安装在屋顶上,相当于在阳光和建筑之间形成一个过渡,可以提高建筑的保温效果,降低建筑的能耗。目前,光伏屋顶技术的应用相对成熟,安装和后期维护非常方便,效率高,成本低,可大规模推广。在世界建筑系统中,光伏新能源技术的应用主要以光伏屋顶为主。
3.3光伏幕墙
光伏幕墙一般是指将光伏发电技术应用于建筑围护结构的外表面。它将建筑外幕墙技术与光伏发电技术完美融合。光伏幕墙取代了过去的外墙,既避免了环境污染,又非常节能。光伏幕墙的建设还可以隔离外部噪音,改善传统围护结构的隔音,保证建筑内部温度。在设计建筑光伏幕墙系统时,要根据实际情况和自身特点,将当地的太阳辐射特性与建筑周围的环境相结合。只有这样,才能充分发挥光伏幕墙的性能,提高节能效果。
结束语
综上所述,随着时代的发展,建筑业使用的电器越来越多,建筑电气节能的重要性日益突出,也带来了能源危机和环境污染问题。目前,随着光伏技术的研发,新能源发电技术的发展越来越成熟,其应用领域也越来越广泛。在光伏发电技术产业的应用过程中,相关行业人员需要继续探索,不断深化光伏发电技术的发展,改进其缺陷,更好地应用于日常生活,缓解能源短缺问题。