张续龙

摘要：近年来，经济的快速发展，城市电力网络也在不断完善，其供电规模、范围、稳定性提升的同时也增加了电力负荷问题，传统的发电技术很难达到城市建设及发展的供电需求，这也使得先进技术应用的需求愈发明显。技术的发展与进步使得光伏发电技术得到了越来越广泛的应用，其成本投入较低、使用寿命较长、污染性较低等优势甚至成为了发电技术发展的主要趋向，在建筑开发与建设中的应用能够有效改善建筑整体的环保性能。本文主要围绕光伏发电技术展开论述，提出其在建筑建设中的应用策略。

关键词：光伏发电技术;建筑建设;应用策略

引言：根据目前的现状分析，建筑方面的能耗占据我国总能耗较大的比率，因此绿色施工、节能环保理念也在不断推进，建筑的可持续发展也成为了社会关注的话题。光伏建筑一体化技术便是将光伏发电技术与建筑建设融合而产生的新兴概念，能够有效降低电网压力。通过光伏电池板来替换传统建材，太阳能敷设能够被光伏电池板吸收并转化为电能，为建筑持续供电，而这一过程能够做到零排放零污染，同时建筑降低材料成本，优化了安装和施工建设，进一步加强成本控制力度，提高建筑整体的环保效益和经济效益。

1、光伏发电系统分析

光伏发电技术在建筑建设中的应用需要针对其系统结构原理和特征进行分析，经实践与经验得知，需要注重以下几点：

1.1光伏发电系统结构

光伏发电系统主要分为三种类别，其中独立发电系统能够将太阳能电池板作为电源，持续供应电能。并网发电系统能够通过逆变器来转化太阳能电池板中的直流电，将其并入到公共电网中。混合阀电网络则运用柴油发电机，在系统中利用柴油发电机作为备用电源，从而保证光伏发电系统能够持续稳定运作，并网发电系统如图1所示。

太阳能电池板是整个系统的关键部位，主要结构为电池板、支撑构架等，太阳能电池板一般电压并不高，不能直接和电力系统进行协调运作，所以需要把太阳能电池板通过串联、并联等方式组成太阳能电池方阵。蓄电池是电能存储结构，可以将太阳能电池方阵收集的电能进行保存，控制器可以针对蓄电池组充电放电活动和放电的程度进行掌控，合理运用控制器还可以延长蓄电池组的使用寿命，改善放电质量等。逆变器的主要功用为转化直流、交流电，确保整个系统的稳定运作[1]。

1.2光伏发电系统特征

光伏发电系统的主要优势在于，能够将太阳能作为能源的来源，适用范围非常广，特别是在我国日照充分的西北地区，光伏发电系统的应用能够发挥更高的综合效益。光伏发电系统所需的设备性能大多较为完善，并且不需要额外消耗其他能源，污染排放也几近为零，设备的购置、安装、运维都具有一定优势，确保光伏发电系统的合理运用能够有效改善建筑的用电及照明需求。系统也存在一定不足需要完善，由于太阳能为自然资源，因此能源的密度不高，难以实现高效化的收集与开发，并且也会受天气等外部因素影响，部分常年或夏季阴雨天气较多的地区难以保证系统应用的连贯性。因此受区域气候条件影响，光伏发电技术的应用存在区域差异性，不利于该项技术的大规模推广应用。

（三）光伏发电系统分类

2、光伏发电技术在建筑建设中的应用

2.1光伏发电系统在建筑屋顶中的应用

建筑屋顶具有良好的日照條件，并且遮挡因素较少，能够与阳光充分接触。因此光伏发电系统能够在屋顶或沿屋顶结构设计，减少降水、风力等环境因素影响。太阳能电池组件可以替换保温隔热层遮挡屋面，能够有效控制室温，同时柔性光伏材料的运用可以在各种屋面条件下顺利安装，太阳能瓦也是光伏发电技术应用于建筑建设的新兴产物，无需支架也能安装到屋面，能够有效控制应用成本[2]。

2.2光伏发电系统在建筑外墙中的应用

外墙作为建筑的表面，和阳光具有非常大的接触面积，因此合理运用建筑外墙来设计太阳能可以有效提高阳光收集效率。若想进一步提高墙体表面的利用率，可以选用能够和墙体结合的光伏材料，如透明隔热材料和玻璃帷幕等，某建筑在设计建造中应用的光伏发电技术便运用玻璃幕墙，其结构为单晶硅玻璃幕墙电池板。

2.3远程监测系统

远程监测系统主要结构为环境温度探头、电压传感器、二次仪表、电流传感器、通信模块、监控装置等。系统能够以5分钟的间隔定时收集本地阳光辐照量和温度、系统温度、发电情况等，并利用通信模块将数据信息传输到数据库中，再将信息上传到光伏建筑一体化项目的有关网站中，有利于项目的控制与管理。

2.4应用效果分析

1）设计构思。该项目为某建筑屋顶光伏发电项目，预定系统容量为3MW。建筑以节能降耗为主要设计理念，在屋顶中设计光伏阵列，通过控制器及逆变器与公共电网连接，为了能够进一步控制成本，通过光伏方阵与电网并联的方式来供给电能，在系统发电时，电能经过转换来输入到公用部分的照明和生产，其余则归入公共电网;2）主要结构设计。该项目通篇更难过集中并网和分块发电的形式，将系统划分为3个1MW单元，每个单元设计4台逆变器，每个光伏并网发电单元电池组选择串并联的形式构成电池阵列，电池阵列输入光伏方阵汇流箱，并接入直流配电柜，最后通过逆变器并入变压配电设备;3）应用效果。经过3MW光伏发电系统和建筑建设的结合，该建筑工程在满足自身用电需求的同时，所产出的剩余电力能够出售给电力公司，从而进一步提高了系统的经济效益，不仅节约电费成本，同时也降低了电缆线路及铺设成本[3]。

结束语：电力领域的快速发展，光伏发电技术不仅具有较为优异的环保效果，同时其电能生产效益也是人们关注的关键。光伏发电技术在建筑建设中的应用不仅契合绿色施工理念和建筑可持续发展战略目标，也进一步发挥了光伏发电技术的优势，使得该项技术得到了越来越普遍的应用，为其发展提供了强劲的动力。

参考文献：

[1]付兴.浅谈光伏发电技术与建筑建设[J].电子世界，2014（16）：151-152.

[2]付强 孙德刚.光伏发电在建筑施工中的应用与技术[J].城市建筑，2015：227.

[3]姜乾锋，徐珺.光伏发电技术与建筑一体化的实际应用[J].文摘版：工程技术，2016：98.