摘要：以光伏发电系统、绿色建筑为主，从界定核心概念出发，具体分析了光伏系统在绿色建筑中的应用，旨在为促进现代建筑节能提供贡献。
关键词：光伏发电 绿色建筑 节能
Combined application of photovoltaic power generation and green building
Fanhaixu Shuyang Yangfei Yulei Wangchengpeng Caoqi
（China Southwest Construction Eighth Engineering Division.corp.ltd，chengdu，610041）
Abstract：Focusing on photovoltaic power generation system and green building，this paper analyzes the application of photovoltaic system in green building from the definition of core concepts，in order to contribute to the promotion of modern building energy conservation.
Key words：Photovoltaic power generation，Green building，energy conservation
0引言
随着人类社会的不断发展，传统能源被不断的消耗，同时也带来了严重的环境问题。为了减少环境的污染，保证能源的可持续利用，就必须改变现有的能源结构，重视新能源的开发和利用。太阳能作为一种新型的可再生能源近年来得到了广泛的应用，光伏发电技术成为有效利用太阳能的核心和关键。本文主要阐述了光伏发电技术在绿色建筑中的应用。
1 光伏发电系统简介
太阳能光伏发电系统是利用半导体的光生伏特效应进行光电转换的发电系统，主要是由光伏电池组件，交直流逆变器、蓄电池和光伏系统电池控制器组成。首先，通过光伏电池组件将太阳能转换为电能，其次，再利用交直流逆变器将直流电转变成交流电，同时逆变器还可以自动稳定电压，改善光伏发电系统的供电质量。利用蓄电池将电能存储起来，在需要的时候在释放出来。充放电控制器则是可以防止太阳能光伏电源系统的储能蓄电池组过充电和过放电的设备，它是光伏发电系统的核心组成部分。
2 光伏发电系统现状和发展趋势
我国太阳能光伏发电系统的启用较晚，20世纪90年代以来我国光伏发电快速发展。在这一阶段我国光伏组件的生产能力不断提升，产品生产成本降低，市场不断扩大并出口到国外，装机总容量也逐年增加。随着太阳能的开发和利用，我国光伏发电系统的应用快速成熟起来。太阳能光伏发电系统不但具有环保的特点，而且科技含量高，发电成本低，是对传统发电模式的重大突破。但是，光伏发电系统的使用率还不高，主要原因是光伏发电系统的组成科技含量高，对材料的使用要求严格，因此必须加快研发太阳能光伏电池的新材料，提高光伏发电的效率，降低发电成本。
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3 光伏发电在绿色建筑中的应用
3.1 外墙应用
在绿色建筑中，外墙最容易接受太阳光照射，故而最为容易囤积太阳能，为光伏发电系统的构建提供了必要条件。因此，外墙是光伏发电系统应用最广泛的部分，能够将海量太阳能转变为电能。在此，很多光伏系统设计师将光电幕紧贴外墙安置，与地面保持垂直，将太阳能电板美化为玻璃幕墙。在此之下，不仅能够实现集中收集太阳能，减少绿色建筑能源消耗，而且适当布局、美化之后可以提升绿色建筑的美观程度。
3.2 天窗应用
相比于外墙而言，天窗与太阳光接触面积虽然不大，但是能够减少对于室内采光的影响，并且配合太阳能光电板能够强化绿色建筑的遮阳效果。在天窗中安置光伏发电系统，不仅可行，而且也可以避免阳光直射，提高光伏发电区域利用率。鉴于天窗平行于水平面的造型，在布局光伏发电系统之时，需要将光电板做成网格状，紧贴天窗玻璃，确保采光效率。
3.3 屋顶应用
在绿色建筑中，屋顶虽然不能够接受与外墙等同的太阳能，但是其采光性能要比天窗好很多。另外，由于屋顶平行于水平面，并且高于地面，阳光遮挡物较少，因此，在屋顶布局光伏发电系统无须考虑角度问题，只需要保证光电板最大面积覆盖即可。另外，由于屋顶独立于整个绿色建筑之上，容易遭受自然灾害的影响，其使用寿命最短，这些都是设计者需要考虑的问题。
3.4 其他应用
在绿色建筑中，还有很多部分都可以承载3000光伏发电系统，这些部分都能够接受一定太阳光照射。比如说，阳台遮阳板可以安置光电板，在遮阳之时提供电能，不仅可以保证适宜温度，而且也可以收集阳光。这些部分虽然都可以承载光伏发电设备，但是一定要考虑防火、防水等问题，以期提供安全而稳定的光能。
4 光伏发电与建筑结合应用的意义
目前，我国正处在城镇化和新农村建设快速发展时期，每年城乡新建房屋建筑面积近20亿平方米，其中80%以上为高能耗建筑，既有建筑95%以上是高能耗建筑，建筑能耗总量约占我国能源消费总量的28%，未来还将继续增长。党的十八大精神中明确指出“要推动能源生产和消费革命，确保国家能源安全”。我国可利用太阳能建筑面积约100亿平方米，如果其中的20%利用太阳能光伏发电，就会产生230GW的光伏发电量。因此，在建筑设计中广泛应用太阳能光伏发电，可以有效缓解化石燃料逐渐短缺而引发的能源供应紧张，在能源供需领域走可持续发展道路。
5 结语
在可持续发展的背景之下，绿色建筑行业前程似锦。为了实现节能减排、环境友好以及安逸舒适的宗旨，有必要进一步对光伏发电系统的组成、设计以及管理展开研究。
参考文献：
[1]李娟，丁蕾，王娅.太阳能光伏发电技术在绿色建筑中的应用分析[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2018，（1）：1-4.
[2]卢倩楠.绿色建筑中太阳能光伏发电系统的设计研究[D].西安：长安大学，2016.
[3]单佳晖，宋依群.绿色建筑中光伏发电系统的设计[J].科技创新与应用，2016，（10）：29-30
论文作者:范海旭,舒洋,杨飞,余磊,王程硼,曹起
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/2/3
标签：光伏论文; 太阳能论文; 系统论文; 建筑论文; 电板论文; 天窗论文; 外墙论文; 《基层建设》2019年第28期论文;