智能绿色建筑中光伏发电的应用

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现全面利用的，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

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，可以节省很大一笔电费，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。

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作者：张适阔 单位：江西现代职业技术学院