摘要：对于建筑工程来说，现在已经逐渐实现了现代化、智能化与自动化建设，对更好的满足生活工作需求具有重要意义。基于节能降耗理念对建筑工程设计施工进行分析，可以在现有基础上应用光伏新能源技术，进一步推动建筑电气节能的实现。本文结合建筑电气节能要求以及光伏系能源技术特点，对其在实际中的应用方向和要点进行了简单分析。
关键词：光伏新能源；建筑电气；节能降耗
建筑基础功能的完善，在实际应用中对各项能源的需求不断提高，为实现建筑行业的持续发展，必须要基于节能降耗理念，对建筑电气系统进行节能研究，积极应用新型技术，对传统设计方法进行优化。将光伏新能源技术应用到建筑电气系统中，可以减少建筑运行对传统能源的依赖性，在满足基础应用需求前提下，提高企业经济效益。
一、光伏新能源技术特点研究
1.光伏新能源技术
能源是维持社会生产生活正常进行的保障，作为各项活动展开的基础，一直都备受各方关注。尤其是现在经济发展迅速，对能源的需求更高，在面对石油、天然气、煤炭等主要能源时，要采取措施有效解决能源有限以及需求间矛盾。想要实现经济持续发展，就需要开发新能源，如太阳能能源，对比传统能源，不仅可以再生且对生态环境影响小，具有较大的应用优势。采取高新技术将太阳能光伏能源转变为电能，可以满足生产生活要求，为充分发挥其所具有的优势，需要对此项技术做更深入的研究。
2.技术原理分析
光伏新能源发电技术在实际应用中，可以利用逆变器将得到的直流电转变成交流电，然后通过控制器对电能进行调节控制，利用光电效应来获取电能。太阳电池组在阳光持续照射下，将会产生电动势，利用充放电控制器来完成蓄电池的充电动作。夜间在逆变器作用下，可以将蓄电池内直流电转变为交流电，并输送给配电柜，最后通过配电柜的切换来完成供电。
3.光伏新能源技术应用
光伏新能源技术的应用，可以对峰值进行有效调解，使得电网运行稳定性更高，与以往能源发电技术相比具有更大的优势。并且还可以降低蓄电池组成本投入，具有更高的经济效益。将其应用到建筑电气系统中，可以有效提高资源利用效率。光伏新能源发电主要是通过半导体光生伏效应，为建筑电气系统提供太阳能光电应用，具有损耗小、无污染特点，更符合建筑电气节能建设。现在逐渐实现了光伏建筑一体化建设，使得光伏能源技术与建筑技术有效结合，在建筑外墙上安装光伏系统，通过光伏新能源发电为建筑提供电力能源。另外，想要充分发挥出光伏新能源技术具有的优势，还要做好安装与维护工作设计，避免安装在周围具有高大物体遮挡的地方，以免阳光无法直接照射，影响发电效率。安装时太阳电池板要直接面对赤道方向，并在周边设置安全保障措施，在充分接受太阳能量的同时，降低外界因素的影响，避免造成设备损坏。在后期使用过程中，为保证可以持续为建筑电气系统运行提供能源，需要定期进行检查，尤其是在遇到恶劣天气时，要采取紧急预防措施处理。
二、建筑电气节能原则分析
1.实际性原则
建筑工程规模不断加大，电气系统涉及到的专业内容更多，在对其进行节能设计时，要确保最终方案具有较高可执行性，与实际情况相符合，万不可脱离实际需求。设计分析时要以成熟的科学理论作为基础，对建筑功能特点进行综合分析，对电气系统运行要求进行研究，结合节能降耗理念，选择最为合适的节能方法和技术，对比确定最优方案，可以在后期实际运行减少的能耗对前期投入的设备和技术进行有效补偿[1]。
2.适用性原则
要在正式设计前，结合建筑建设实际情况，针对电气系统与供电体系特点，确定规划设计方向，保证方案内容的适用性，避免为降低能耗而影响系统的稳定运行。所有电气节能设计工作的展开，均需要将供电系统作为基础，结合工程建设要求以及目标，对其进行优化分析，确保最后既可以节能降耗，又不会对正常使用产生影响。
3.优化性原则
想要有效落实建筑电气节能设计方案，就需要在前期对影响建筑机电设备运行效率的各项因素进行综合分析，包括电气额定功率、常用电量、电器最高负荷等。总结以往经验对各种弊端进行对比分析，选择最优方案作为施工依据。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如可以为建筑设计自动化温感系统，待系统检测到环境温度超过限定值后，电气系统自动停止工作，既可以提高系统运行安全性，又可以降低运行损耗[2]。
三、光伏系能源技术在建筑电气节能应用实例
1.工程概述
以某科研楼光伏发电屋顶项目为例，预计共3MW安装容量，提高建筑工程节能环保效果。激昂光伏阵列安装在屋顶，通过逆变器与控制器引出端与公共电网进行有效连接，为降低成本不安装蓄电池组，利用电网和光伏方阵并联来达到为企业提供电力能源的目的[3]。其中，光伏发电系统产生的电能，经过转换后用于部分照明、生产用电、试验用电以及应急照明等，多余电能则馈入电网。
2.系统设计要点
2.1太阳能电池阵列
选择应用多晶硅光伏组件，成本较低且生产效率高，经过性价比计算，确定本项目太阳能光伏组件应用260Wp。镉镍与铅酸蓄电池单体浮充电压分别为1.4~1.6V和2.2V。
负载24h消耗容量P：P=H/V。其中V表示负载额定电源。
电池阵列工作电压VP：VP=VF+VD+VT。其中，VD=0.5~0.7，且VD≈VF
2.2表面太阳能辐射
通过将光伏阵列水平面太阳能辐射量换算成光伏阵列倾斜面辐射量，来计算发电量。假设选择应用倾斜角固定安装阵列的方式，可接受太阳能辐射主要受倾斜角度影响，计算公式为：
RD=[sin（α+β）/sinα]×S+D
其中，RD表示倾斜光伏阵列面太阳能总辐射量；D表示散射辐射量；S表示水平面太阳直接辐射量；β表示光伏阵列倾角；α表示太阳高度角。对本项目太阳能辐射值进行计算时，直接带入气象站数据，分析计算便确定当地全面接收太阳能辐射量最大时阵列倾斜角，并按照此角度来安装光伏阵列。
2.3光伏系统效率计算
光伏系统总效率主要受逆变器效率、光伏阵列效率以及交流并网效率决定。光伏阵列效率η1，即光伏阵列在太阳辐射强度为1000W/㎡时，实际支流输出功率与标称功率之比，因受各项因素限制最终确定为效率的85%[4]。逆变器转换效率η2，即逆变器输出交流电功率与直流输入功率比，计算时取效率95%。交流并网效率η3，即从逆变器输出至高压电网传输效率，且主要为升压变压器效率，计算时取效率95%。则：光伏系统总效率η=η1×η2×η3=77%。
2.4其他
还需要对系统设置环境监测装置和监控系统，并按照要求完成防雷接地装置的安装，在实现高效发电的同时，确保光伏阵列运行的安全性。监控系统与多台并网逆变器进行连接，可随时获取每台逆变器累计发电量、日发电量等数据。且可以通过环境传感器来收集辐照亮、温度以及风速等数据，作为系统发电量分析的主要依据。
结束语
光伏新能源技术在建筑电气节能中的应用，需要结合技术特点，根据建筑实际应用需求，确定光伏发电系统建设要点与要求，控制好每个节点，为建筑电气系统运行提供电力能源的支持。
参考文献：
[1] 郑艳妮.建筑电气节能减排措施及光伏新能源的应用探究[J].山东工业技术，2016，（18）：96.
[2] 张颖.建筑电气节能中光伏新能源的应用[J].门窗，2016，（07）：29-30.
[3] 宋兆岩.建筑电气节能减排措施和光伏新能源的应用[J].山东工业技术，2016，（09）：82.
[4] 夏荣华，王平.建筑电气节能减排措施及光伏新能源的应用[J].科技传播，2012，（09）：164+173.
论文作者:刘超
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/16
标签：光伏论文; 新能源论文; 阵列论文; 建筑电气论文; 系统论文; 节能论文; 效率论文; 《电力设备》2017年第4期论文;