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摘要：随着我国社会经济的快速发展，人们对于新能源资源的需求量也不断的增加，尤其是在建筑电气方面。光伏新能源的应用量大，但浪费也非常严重，没有有效实现能源的科学利用及合理配置。本文通过对光伏新能源技术在建筑电气节能中运用的探讨，以期提高建筑电气节能水平，更好的满足建筑行业的发展需要。
关键词：建筑电气节能；光伏新能源技术；运用方法
1建筑电气节能的特点
1.1实际性
目前建筑工程规模不断变大，电气系统涉及到的专业内容众多，在对建筑电气进行节能设计时，应结合实际情况，确保最终方案具有较高可执行性，万不可脱离实际需求[1]。在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，对比确定出最优方案，通过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。随着蓄电池技术的发展，锂电池的使用，可以降低蓄电池组成本投入，具有更高的经济效益[4]。
1.2适用性
要在正式设计前，应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[2]。所有建筑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。
1.3优化性
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（电气额定功率、常用电量、电器最高负荷等）进行综合判断，依据以往经验对各种数据进行对比分析，选择最优方案作为施工方法。例如可以为建筑项目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光伏能源的应用
光伏新能源技术的应用，可以对峰值进行有效调节，使得电网运行稳定性更高，与以往石化能源发电技术相比具有更大的优势。光伏技术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特效应，为建筑电气系统提供电能，具有损耗小、无污染等特点，更符合建筑电气节能建设的需要。想要充分发挥出光伏新能源技术具有的优势，就要做好安装与维护设计工作。光伏太阳能板避免安装在周围具有高大物体遮挡的地方，导致阳光无法直接照射，以致影响光伏效率。太阳能板安装时要直接面对赤道方向，并在周边设置安全保护措施，在充分接受太阳光能量的同时，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，需要定期进行设备巡查，尤其是在遇到恶劣天气时，要采取紧急预防措施。光伏能源是一种新型的可再生能源，是建筑领域对太阳能资源的一种利用技术，可以极大地节约能源资源，实现节能减排。它是利用半导体光生伏打效应产生电能，从而为建筑提供用电的一种太阳能光电应用形式。这种能源与其他新能源一样，具有无污染、损耗小，且来源广等优点。
3建筑电气节能减排
3.1建筑电气节能减排的基本原则
首先，在实现建筑节能减排的同时，要同时兼顾经济效益，不能顾此失彼。对于节能减排材料的购买和使用，要充分考虑经济因素的影响，选择合适的节能材料。同时，注意建筑废品的回收和重复利用，将用在节能减排上的花费，通过别的方式回收回来，实现节能和经济双收益。此外，所使用的节能减排材料要能够满足建筑工程对能源的基本需求。
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3.2建筑电气节能减排的主要措施
一般来说，建筑电气系统主要由供配电系统、变压器、电压、输电线路以及照明工具等组成，因此，要实现建筑电气节能减排，就要从这些方面着手，全面减少对能源的消耗。
3.2.1配电系统的整体设计
在保证供电质量的同时，减小对电能的损耗，是供电系统设计的首要原则。因此，要根据建筑用电的实际需要，确保整个系统简单、可靠，减少配电级数。以这种方式设计的配电系统，可以将用电质量和能耗都控制在良好的状态中。
3.2.2变压器的选用要满足节能减排的需要
选择和设计变压器，减小变压器运行时产生的能源损耗，是实现建筑电气节能减排的重要内容。首先，要根据实际的建筑需要和环境对供电的需求，以及实际的资金能力，购买能耗低、最宜使用的变压器，并在保证正常运行的前提下，配置变压器的相关数值，确保变压器能够以最经济、节能的方式运行。
4光伏新能源技术在建筑电气节能中的运用方法
4.1工程概述
以某科研楼屋顶光伏发电项目为例，为提高建筑工程节能环保效果，预计共安装3MW光伏发电设备。将光伏板阵列安装在屋顶，通过逆变器和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。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。
4.2系统设计
4.2.1太阳能电池板阵列
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165Wp，165Wp峰值功率、7A峰值电流以及24V峰值电压。
4.2.2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，太阳能总辐射量计算公式为：RD=[sin（α+β）/sinα]×S+D式中：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表示中午时太阳高度角。对本项目太阳能辐射值进行计算时，直接带入气象站数据，分析计算便可得到本地区接收太阳能辐射量最大时阵列倾斜角为45°，即按照45°角来安装光伏阵列。
4.2.3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/m2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效率为85%。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%。
4.3其他
光伏发电系统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量、温度以及风速等数据，作为系统发电量分析的主要依据。
5结束语
面对严重的能源危机和日益加剧的环境污染，采取措施，实现节能减排符合时代和社会发展的要求，对于发展迅速的建筑领域来说，利用光伏能源等，实现建筑电气的节能减排，任重而道远，具有深远的意义，需要得到足够的重视。
参考文献：
[1]张海龙.中国新能源发展研究[D].吉林大学,2014.
[2]任科源.建筑电气节能减排与光伏新能源的运用[J].技术与市场,2014,12:123+125.
[3]韩雪,谢煜斌,陆伟.建筑电气节能减排措施及光伏新能源的应用[J].科技经济市场,2014,11:137.
[4]陆连强.零能耗小屋光伏发电与节能监控系统设计与实现[D].厦门大学,2014.
论文作者:杨海
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第7期
论文发表时间:2017/8/13
标签：光伏论文; 节能论文; 建筑电气论文; 系统论文; 阵列论文; 新能源论文; 效率论文; 《建筑学研究前沿》2017年第7期论文;