光伏發電技術在建筑供配電中的應用研究

【摘要】隨著經濟與科技的發展，人們的生活越來越快。隨著工業革命的發展，我們使用的能源從一開始的煤炭到第二次工業革命的電能或者石油能源，我們的再一步一步的向前發展。為了節約地球的資源，近年來我們一直致力于研究可再生能源。太陽能是可再生能源的重要組成部分，而光伏發電是太陽能利用的主要方式。在面對這些新能源的開發上，還有許多問題急需我們研究與解決。鑒于此，本文是對光伏發電技術在建筑供配點電中的應用研究做的一個探析。

【關鍵詞】光伏發電；建筑供配電；應用；研究

引言：

近年來隨著全球經濟的發展，人口的快速生長，已經嚴重影響未來的發展。能源問題日益突出。幾年來能源的過度開發，不僅造成了能源的缺乏，還造成了環境的嚴重破壞。所以幾年來，世界各國為了健康可持續的發展，建議每個國家采用新型能源和可再生能源。我國在這方面也進行了一系列研究。我國重點開發的新型能源有太陽能、風能以及水能。本文重點研究的是太陽能中的光伏發電。在現行的能源消耗中，根據調查與統計顯示，耗能量最大的是建筑耗能，建筑是人們從事大量活動的地方，需要的能源最多，所以建筑供配電中的應用研究是非常重要的。所以我們對建筑的供配電中進行光伏發電是有利于緩解能源緊張的問題。

一、太陽能光伏發電在建筑上的應用現狀

在全球來看，美國是最早研究光伏發電的，最初的光伏發電的核心就是單晶硅太陽能電池。隨著科技的不斷發展，在上世紀九十年代光伏發電得到了一個巨大的發展，從而使光伏發電的使用越來越廣。我國的光伏發電研究過晚，主要是在改革開放之后，我國逐漸與世界連為一體了才開始的光伏發電研究。在1980年我國開始對這些光伏發電的開發予以重視，直到本世紀初我國啟動了“光明工程”，使光伏發電得到廣泛的開發。我國預計在2016年的光伏發電機的安裝達到世界第一。光伏發電技術不僅只在公用建筑上應用，今年來在民用建筑上也得到廣泛的推廣與應用。

二、光伏發電系統的重要組成部分

1.太陽能光伏板，就是把太陽能轉換為電能的一種裝置，這是太陽能發電的重要組成部分。太陽能的采光就在于太陽能光伏板的設計。

2.太陽能電池。以高純的單晶硅棒為原料的太陽能電池，這種電池已經得到廣泛的開發與研究，而且應用范圍也極大，在太空和地面已經得到廣泛應用。

3.蓄電池，就是把太陽能準話的電能儲存起來的得一個容器。

4.控制器和逆變器，這些東西也是光伏發電的重要組成部分。地位十分重要，發電系統中的核心技術部分。

三、太陽能光伏發電系統在建筑小區應用的供配電方式

1.獨立發電系統

獨立發電是最早開始應用的發電形式，由于開發的早，技術等不夠成熟，所以它是最簡單的供配電方式。這種供配電應用最多的就是路邊的街燈。它是通過太陽能光伏板，把太陽能轉換成電能，然后通過導線傳遞到蓄電池中，儲存起來，用于夜晚的照明。這種供配電的優點就是能夠獨立完場發電與供電，不需要人為的控制，具有一定的環保性能與安全性。缺點就是用電的穩定性比較小，而且維修和管理都非常的不方便。

2.市電并聯發電系統

這種供配電的方式就是在獨立發電的基礎上對獨立發電的優缺點進行取長補短，規避獨立發電的缺點。它能夠與交流市電供電連在一起。也就是說在太陽能的正常供電下，市電供電是不會影響太陽能的供電。這種供配電的優點就是太陽能發電出現故障的時候能夠及時的應對，利用ATSE進行切換，把太陽能供電切換到交流市電供電，這樣就會增強供電的可靠性。并且能夠減少蓄電池的容量，節約投資。

3.市電并網發電系統

通過前兩個供配電的形式我們可以知道市電并聯發電系統可以解決太陽能光伏發電量不足或中斷時，由ATSE切換到市交流供電，但是在這期間有一定的時間差，這段時間會造成供電中斷為人們的生活帶來不便。所以，我們可以采用市電并網發電系統，這樣及解決獨立發電的不穩定性，又能夠解決在進行供電切換的時候造成的供電中斷現象。保證人們的正常供電。

四、市電并網發電系統的優點

1.并網容易，簡單

交流并網需要兩股電流的電壓、頻率、相位類似或者一樣，這樣才能夠是及時的進行兩種供電形式的有效切換，保證供電不中斷，保證人民的生產生活正常進行。這個技術已經得到廣泛的應用，而且技術已經成熟。

2.投入主要設備簡單，經濟

直流并網的投入非常簡單，主要是對大功率的可控硅整流設備。交流并網主要是對大功率可控硅變壓、變頻和逆轉器的投入。前者過程簡單、設備經濟、技術相對容易成熟、可靠。

五、在建筑小區內可以采取光伏發電與交流市電并網供電的系統。

近年來，由于能源緊張的問題越來越嚴重，而建筑用電又是非常大的，所以我們在供電系統方面可以采取這種并網發電系統，它能夠有效的利用光伏發電，而且能夠保證人們在生活的中的正常用電。

結語：

太陽能是可再生能源，分布廣大，而且儲量巨大，不會對環境造成影響。是我們進行節約資源的首選的能源。光伏發電已經成為人類利用太陽能的主要方式之一，傳統的光伏并網發電系統具有不穩定性，所以我們采取了市電并網的供電系統。它能夠有效的進行供電，保證人民的正常生活。

參考文獻：

[1]杜姜濤，郭帥，田兆鵬，劉貞，隋世偉，肖璜，王凱平，金玉.光伏發電技術在建筑供配電中的應用研究[J].玻璃，2016，02：16-24.

[2]王健，曹磊.光伏發電技術在建筑工程中的應用[J].智能建筑電氣技術，2012，01：45-51.

[3]黃家室.建筑小區應用太陽能光伏發電供配電方式探討[J].建筑電氣，2009，02：22-25.

[4]唐莉蕓.光伏發電系統在綠色建筑中的應用及其節能研究[D].華南理工大學，2012.

[5]張拓.我國民用建筑光伏系統電氣設計的研究[D].吉林建筑大學，2014.

[6]趙敏榮，胡希杰.太陽能建筑實現“零能耗”的可行性探討——太陽能光伏發電技術在建筑上的應用[A].中國工程院.長三角清潔能源論壇論文專輯[C].中國工程院：，2005：5.

[7]張萍，郭偉.太陽能光伏發電與建筑一體化技術在節能建筑中的應用[A].吉林省土木建筑學會.吉林省土木建筑學會2011年學術年會論文集[C].吉林省土木建筑學會：，2011：5.

作者簡介：

潘波（身份證號碼：411521 198411047210），江蘇常州。