光伏发电在智能绿色建筑中的应用

光伏发电在智能绿色建筑中的应用

张宇

身份证号： 11022419870131****

摘要：

社会经济的快速发展,居民生活水平不断提高,能源耗损量增大,传统石化能源危机日益突出,此种情况下,新能源开发与利用显得尤为重要。在新形势下,将智能绿色建筑与光伏发电技术结合起来,是顺应时代潮流的体现,作为太阳能利用的一项重要技术,光伏发电技术应用范围不断扩大。基于此,本文主要论述了智能绿色建筑中,光伏发电技术的应用要点与效果,希望能为相关领域研究提供参考。

关键词：智能绿色建筑; 光伏发电技术; 应用要点; 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.目前我国绿色智能建筑现状

随着科技的发展,绿色智能建筑的应用越来越广泛,绿色智能建筑在现实中应用的标准是以建筑为平台,具有办公设备智能化、自动化以及通讯网络集中化、系统服务管理最优化等特点,并引入绿色环保理念,能够为人们提供一个干净、舒适、便利、安全的办公环境和生活空间。总体来说,是对办公设备的智能化和办公环境的绿色化的双项要求。

近年来,我国智能绿色建筑的发展获得了一定的成就,以政府为主导的智能绿色建筑体系逐渐在全国开始推行。从20世纪90年代开始,我国政府开始大力推行建筑节能、城市规划、建设与管理信息系统的开发与建设等项目。到了2004年建设部颁布施行《全国绿色建筑创新奖管理办法》,提出建设全国范围内的绿色建筑和智能建筑的构想,并在2005年逐步在全国各大城市实施推广。截至目前,我国已经有部分城市建立了计算机控制中心下的一体化开放式监测控制系统,实现对室内温度、能源消耗、湿热程度和空气质量的快速跟踪反馈,并配置了优化运行系统,最大限度地减少建筑物对能源设备的需求。

智能绿色建筑在我国的应用依然处于初期阶段,应用效果不够明显,应用普及度也较为低下,主要在一线城市的政府机关部分和大型企事业单位有所应用,大片居民区以及中小型企业对绿色智能化建筑应用较少,三四线城市的应用普及率较低。因而,还需要大量普及绿色智能化建筑的应用,提高绿色智能化建筑在应用中的效率。此外,绿色智能化建筑虽然已经成为当前建筑行业较为先进的技术,但就目前来看,此技术在应用中依然造成了很大程度上的能源消耗。为解决此类问题,还需要加大技术投入,开发新的能够符合可持续发展理念的技术装备,将清洁能源投入到新的技术生产中,如将光伏发电技术应用于绿色智能建筑中,能够很大程度上促进经济社会可持续发展,解决目前能源消耗大的问题,促进经济社会可持续发展,营造良好、绿色的发展环境。

2.绿色建筑中光伏发电技术的应用要点

光伏发电系统与绿色建筑有机结合的智能光伏建筑,根据组件不同安装方式,分为太阳能屋顶、墙体、天窗及遮顶篷等。绿色建筑中,根据光伏组件与建筑一体化设计要素,光伏发电技术主要应用于建筑外墙体、屋顶、天窗及其它元素中。

2.1绿色建筑外墙体光伏发电技术的应用

对于绿色建筑而言,外墙体主要为高层建筑或阳光接触面充足的外层,利用墙体有效采集太阳能,必须要注意墙体材料与结构的合理性。根据建筑美学要求,一般讲光电组件与传统玻璃幕墙集成为PV玻璃幕墙,其拥有维护功能,可屏蔽太阳长期照射形成的热辐射,并将太阳能转为电能供日常使用。另外,降低墙体温度,较少室内空调冷负荷运行压力。此种情况下,构建外层光电幕墙,内层密封幕墙相结合的双层墙系统,提高光电组件热量使用效率。外墙体应用光伏板时,必须要注意其透明性,确保室内保持良好光线基础上,增强光电组件接收性能。

2.2绿色建筑屋顶中光伏发电技术的应用

现阶段,建筑屋顶还没有获得充分利用,对于绿色建筑而言,充分利用屋顶是十分必要的。基于地理优势,屋顶设置太阳能电池板,无需考虑遮挡与角度问题,装置简单,可将其作为通风管道隔热层与顶层建筑遮阳板。在建筑屋顶中应用太阳能电池板,必须要对雨雪、冰雹及雷电等自然灾害做好有效防护,对于雨雪堆积,以屋顶倾角设计方法进行解决,屋顶观赏性提高的同时,打破传统平底与角顶设计形式,雨雪堆积问题得到有效解决。电池板材料要选用强度好的材料,以此抵挡强度较小的冰雹造成的损害。此外,还要注意采取有效防雷措施,以防雷电灾害损坏太阳能电池板。

2.3绿色建筑天窗中光伏发电技术的应用

对绿色建筑而言,天窗主要用于采光,一些建筑使用光伏天窗,不但可以有效避免室内长时间遭受强光直射,还可采集阳光并转换为电能供室内照明使用。在建筑天窗中,光伏发电系统的应用,必须要注意采光率设计问题,将天窗造型设计为井格状,实现立体采光,同时确保室内空间效果更加丰富。另外,天窗倾斜度设计,还要注意考虑防雨防雪等因素。

2.4其它绿色建筑元素中光伏发电技术的应用

在绿色建筑其它元素如遮阳板、遮雨板及窗户玻璃等,也是可以使用太阳能电池板的。以不透明太阳能电池板用作遮阳板、或代替窗户遮雨棚,满足遮阳遮雨需求的同时,提高太阳能采集效率。在绿色建筑其它元素中,应用太阳能电池板,必须要全面考虑防雨雪堆积、火、雷及撞击等问题。

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.光伏发电在智能绿色建筑应用中的挑战

光伏发电技术和智能绿色建筑相结合能够具有多学科多领域的理论知识优势,同时能够减少能源消耗量,实现可持续发展,方便人们生活和生产,为人们提供安全舒适、节能方便的生活和办公环境。但是随着工业化水平和发展程度的提高,以及目前地区经济发展不平衡的现象,光伏技术在实际应用中还面临着一定的挑战。

第一,智能绿色建筑系统专业具有综合性、新兴性的特征,目前国内还没有太多此类技术的专业人才,大部分是多项科目的人才共同构建一个团队,共同进行商讨研究。总体而言,智能化绿色建筑和光伏发电的结合缺乏专业性技术优势。

第二,智能绿色建筑中通常使用大量的检测器件,这些器件的应用过程中会涉及到各类物理量、生物量和化学量,这些器件的使用要求长期的精准性,但就目前的技术而言很难实现。

第三,安全性能方面相比传统的建筑体系而言有较高的飞跃,但在应用中涉及到的生物特征信息与数字处理图像的应用还需要进一步突破。

光伏发电的智能绿色技术在应用中有很多的优势,但是也依然存在一定的不确定性,对这些不确定性的消除依赖于技术的进步和科技人员的创新。

结语：

综上所述,在我国,太阳能资源是一种分布最为广泛的新能源,既可利用偏远土地资源,还可利用建筑屋顶与外墙,实现能源供应。世界范围内倡导节能减排理念下,绿色建筑中光伏发电技术应用日益广泛,尽管现阶段,针对光伏发电技术的推广与普及,还没有政策与价格保障机制不够完善,但随着非再生能源的日益减少,居民绿色环保意识增强,光伏发电技术有巨大的市场发展潜力,将成为绿色建筑未来发展的必然趋势。

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),2018,14(01):1-4+22.

[2]秦艳丽.光伏发电在智能绿色建筑中的应用研究[J].电气时代,2018(01):70-72.

[3]王超.光伏发电技术在绿色建筑中的应用分析[J].建筑工程技术与设计，2018(16):764.

[4]杨玉，严李强，董学卓，等.基于太阳能技术的西藏负能耗绿色建筑设计[J].建筑节能，2018,46(1):66-70.

[5]徐瑞阳.智能绿色建筑光伏发电技术的应用要点及效果分析[J].城市建设理论研究（电子版），2018,000(007):6-6.