建筑節(jié)能中光伏配電的應(yīng)用

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【摘要】隨著國家經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，建筑行業(yè)也得到了長足的發(fā)展。但是目前建筑行業(yè)公共照明系統(tǒng)存在不足等問題，針對這一問題，明確指出了目前建筑行業(yè)的照明系統(tǒng)有待完善，本文主要通過分析建筑行業(yè)照明系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，提出了相應(yīng)的解決措施，并指出了光伏配電在建筑節(jié)能中的應(yīng)用，最終得到了光伏配電將會在建筑行業(yè)得到廣泛應(yīng)用的結(jié)論。

【關(guān)鍵詞】光伏配電；建筑行業(yè)；照明系統(tǒng)；節(jié)能應(yīng)用

1前言

隨著建筑行業(yè)的興起，建筑設(shè)施的不斷增多，造成建筑公共照明的用電量不斷加大，對供電造成了極大的負(fù)擔(dān)。另外對建筑行業(yè)的照明系統(tǒng)的要求越來越嚴(yán)格，導(dǎo)致地產(chǎn)開發(fā)商只注重銷售數(shù)量，而忽略對物業(yè)的管理，另一方面用戶追求美觀和經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，這就導(dǎo)致住戶和地產(chǎn)開發(fā)商很難形成統(tǒng)一戰(zhàn)線，這就容易造成在許多高檔建筑中的照明系統(tǒng)存在一些安全隱患。

2建筑行業(yè)照明系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析

2.1許多建筑缺乏節(jié)能措施

國家在2004年頒布的《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，和之前的相關(guān)政策相比，做出了較大的變動。明確指出了對建筑的照明系統(tǒng)亮度的要求，但是提高公共照明系統(tǒng)的亮度就意味著要消耗更多的電量。除此之外，建筑面積也在不斷地?cái)U(kuò)大，對用電的需求也在不斷地增長，導(dǎo)致建筑照明系統(tǒng)的耗電量增加，對供電造成了一定的負(fù)擔(dān)，目前針對耗電量增長過快的問題，主要是采用提高用戶超額使用的電量費(fèi)和降低建筑行業(yè)照明系統(tǒng)的質(zhì)量這兩種方法，但是并不能從本質(zhì)上解決用電量大等問題，不僅降低了照明系統(tǒng)的亮度，同時也會影響到建筑的使用。隨著建筑樓層的不斷增加，設(shè)施在不斷的增多，人均使用面積擴(kuò)大，照明系統(tǒng)亮度要求的提高以及地產(chǎn)開發(fā)商重視銷售賣點(diǎn)都對建筑照明系統(tǒng)提出了更高的要求，但同時也存在公共照明系統(tǒng)造價、照明系統(tǒng)的運(yùn)行的費(fèi)用也在不斷地增長的問題，就導(dǎo)致開發(fā)商出現(xiàn)降低管理成本、簡化照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的現(xiàn)象出現(xiàn)，同時還存在建筑施工過程中偷工減料的現(xiàn)象。這都為建筑公共照明系統(tǒng)造成了安全隱患。對于建筑照明系統(tǒng)的耗電問題，最主要的原因還是建筑行業(yè)缺乏節(jié)能措施。首先若是管理不當(dāng)，容易造成照明系統(tǒng)變成長明燈。長明燈不僅耗電量大，而且容易產(chǎn)生安全事故，對用戶的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅，同時也增加了維修費(fèi)用。因此，建筑行業(yè)缺乏節(jié)能措施，容易造成照明系統(tǒng)質(zhì)量低下、存在安全隱患、增加維修費(fèi)用，從而加大了管理成本。

2.2新技術(shù)得不到廣泛推廣

在建筑節(jié)能中應(yīng)用光伏配電能夠很好地改善建筑照明系統(tǒng)用電量大的問題。光伏配電是一項(xiàng)新興技術(shù)，但是目前光伏配電沒有得到廣泛的推廣。主要是因?yàn)楣夥潆姽夥娏δ茉磧r格比較貴，成本高，另外建筑用電與屋頂資源發(fā)電的差距較大，容易造成環(huán)境污染。因此在建筑節(jié)能中光伏配電得不到廣泛的應(yīng)用。

3根據(jù)存在的問題而提出的相應(yīng)解決措施

3.1在建筑公共照明中采取相應(yīng)的節(jié)能措施

（1）需要重視的是長明燈的問題。到目前為止，幾乎所有的管理控制技術(shù)，都無法實(shí)現(xiàn)對建筑照明所使用的燈具系統(tǒng)進(jìn)行管理。在20世紀(jì)出現(xiàn)的各種控制開關(guān)曾經(jīng)被認(rèn)為是建筑行業(yè)照明系統(tǒng)的重要節(jié)能措施，但是這種觀點(diǎn)并不是完全正確的，這種控制開關(guān)，不論是聲控還是光控，從一開始在技術(shù)上就存在一些缺點(diǎn)，最終所產(chǎn)生的結(jié)果是不僅不省電，同時是非常耗電的，另外還存在許多的安全隱患。（2）對燈具的分析。目前建筑公共照明所采用的燈具主要是低效的白熾燈和三基色圖層的熒光燈具這兩種。但是這兩種燈都不適合用開關(guān)控制進(jìn)行斷續(xù)點(diǎn)亮，在頻繁的開燈和關(guān)燈中更容易受到損壞。另外熒光燈也不能滿足照明系統(tǒng)節(jié)能的需要。然后是對控制開關(guān)的分析?？刂崎_關(guān)的控制電路都是直流供電，通常情況下電壓為5V，電路功耗約為0.1W，而當(dāng)這電路從220V的交流電上經(jīng)過串聯(lián)和整流獲得電力，所要消耗的電力是平時的四十倍。要想使得建筑照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能，并不是采取一般的節(jié)電方法就能解決。目前有許多節(jié)能減耗的方法，但都存在這樣或是那樣的缺點(diǎn)，反而容易造成更多的安全隱患，從而增加管理和維修成本。在建筑中安裝照明系統(tǒng)是不可回避的發(fā)展趨勢，因此，首先是要提高用戶的節(jié)能省電的意識，其實(shí)是在設(shè)計(jì)建筑照明系統(tǒng)的過程中，注重對燈具、控制開關(guān)等一些設(shè)備的改善，減少電力的消耗。

3.2廣泛推廣光伏配電在建筑節(jié)能中的應(yīng)用

要想實(shí)現(xiàn)建筑照明系統(tǒng)的節(jié)能，最重要的是應(yīng)用光伏配電的節(jié)能照明系統(tǒng)。那么應(yīng)當(dāng)如何實(shí)現(xiàn)光伏配電在照明系統(tǒng)的節(jié)能呢？目前呢大多數(shù)人認(rèn)為在白天避開用電高峰期能夠減輕城市中心的供電負(fù)荷。但是大功率并網(wǎng)時必須改變供電線路，不能放在原有的線路上，使電線超負(fù)荷運(yùn)載。光伏配電在建筑節(jié)能中的應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了建筑公共照明系統(tǒng)的節(jié)能的要求，同時也具有實(shí)用性。光伏非逆變配電系統(tǒng)作為一個高效率的配電系統(tǒng)，比以前任何的配電系統(tǒng)都具有高效性和實(shí)用性，目前通過不斷的實(shí)踐和改進(jìn)，已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了光伏配電在建筑照明系統(tǒng)中節(jié)省電力又使用的目標(biāo)。目前在市場上出現(xiàn)的新型直流LED燈在建筑行業(yè)的照明系統(tǒng)中具有一定的優(yōu)點(diǎn)，為公共照明增添了亮點(diǎn)，雖然價格稍微貴一些，但目前已經(jīng)慢慢地被市場所接受。除此之外要聲明一點(diǎn)，光伏配電技術(shù)在建筑節(jié)能的應(yīng)用經(jīng)過了多次實(shí)驗(yàn)，對該技術(shù)的開發(fā)和改造產(chǎn)生了巨大的成本，開發(fā)單位有權(quán)享有自主知識產(chǎn)權(quán)。

4光伏配電在建筑節(jié)能中應(yīng)用的展望

能夠?qū)崿F(xiàn)建筑公共照明系統(tǒng)的節(jié)能和實(shí)用性，是一個復(fù)雜而又龐大的工程項(xiàng)目。在控制開關(guān)、光伏路燈、光伏電站、消防應(yīng)急和LED燈具在光伏配電中應(yīng)用都存在一定的難度，大多都與高壓交流配電有關(guān)。交流配電在輸變電方面具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，但是對于光伏配電系統(tǒng)來說是具有一定難度的。但是目前現(xiàn)代電子技術(shù)都是建立在直流發(fā)電的基礎(chǔ)上的。如果光伏配電采用的是直流供電，照明系統(tǒng)所需要的各種燈具都不用做任何的改進(jìn)，不僅如此，還能夠?yàn)檎祀娐饭?jié)省10％的電力。直流供電具有一定的安全性能夠保證電路的安全運(yùn)行，同時直流供電能夠減少逆變損耗，為LED等燈具的應(yīng)用創(chuàng)造條件，另外也能夠減少控制開關(guān)的能源消耗。由此可見，直流供電制度對建筑照明系統(tǒng)存在一定的優(yōu)勢。但是如何建立一個良好的直流供電系統(tǒng)還需要進(jìn)一步進(jìn)行研究和實(shí)踐。在光伏配電中加入直流光伏點(diǎn)，能夠在一定程度上解決在點(diǎn)路上出現(xiàn)的問題，為其解決提供了技術(shù)性支持。光伏電力在建筑節(jié)能中應(yīng)用主要存在三方面的障礙，分別為經(jīng)濟(jì)問題、并網(wǎng)問題和孤島效應(yīng)。同時呢非逆變比逆變的并網(wǎng)的造價低，效率高，能夠明顯的提高在建筑照明系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)楝F(xiàn)有的電路所采用的是交流配電制度，而對光伏配電的應(yīng)用造成一定的電力損耗，就必須對電路進(jìn)行調(diào)整。不進(jìn)行并網(wǎng)就減少了與城市用電的矛盾，那么也不會產(chǎn)生孤島效應(yīng)。因此要想實(shí)現(xiàn)光伏電力在建筑節(jié)能中的應(yīng)用，最根本的解決方法就是直流應(yīng)用。在光伏配電中增加直流供電系統(tǒng)實(shí)際上是一個三元供電、二元負(fù)載的系統(tǒng)，光伏配電本身所采用的就是直流供電，增加直流供電系統(tǒng)能夠在很大程度上減少了能源的消耗，降低用電量。同時直流供電系統(tǒng)的應(yīng)用能夠降低城市用電裝置的功率，減少電路負(fù)荷。在經(jīng)濟(jì)上也具有實(shí)用性，不會對電網(wǎng)造成污染，能夠降低電網(wǎng)的電力負(fù)荷，同時在應(yīng)急照明系統(tǒng)中不會產(chǎn)生孤島效應(yīng)。除此之外，非逆變光伏配電與LED等直流燈具所構(gòu)成的建筑公共照明系統(tǒng)，經(jīng)過不斷地技術(shù)改造和實(shí)踐證明，目前已經(jīng)趨于成熟。光伏配電在建筑節(jié)能中的應(yīng)用最大的難點(diǎn)在于配電比例的動態(tài)調(diào)控和蓄電池的效率調(diào)控等方面。不僅實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的高效運(yùn)行，同時還保證了該系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，對建筑公共照明系統(tǒng)的安裝也有了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和國家政策，同時高層建筑對照明系統(tǒng)的要求也越來越高。為了保證城市的發(fā)展，不論各式各樣各種性質(zhì)的建筑，都應(yīng)設(shè)有一套安全高效節(jié)能的照明系統(tǒng)。而光伏配電在建筑照明系統(tǒng)的應(yīng)用，既能減少照明系統(tǒng)對電力的能源消耗，不僅具有經(jīng)濟(jì)性，同時在性能上也具有相對的優(yōu)越性。而且目前光伏配電在建筑節(jié)能中的應(yīng)用產(chǎn)生了可觀的效果，由此可見，在不久的將來能夠得到廣泛推廣。

5結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和技術(shù)的不斷進(jìn)步，光伏發(fā)電已經(jīng)成為人類開發(fā)電力的主要方法之一。在建筑行業(yè)中傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)在很大程度上電力的消耗，能源利用效率低下，不僅沒有實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)照明系統(tǒng)的亮度和質(zhì)量，相反的卻加大了對電力的消耗。而光伏配電在建筑照明系統(tǒng)中的應(yīng)用，在很大程度上彌補(bǔ)了這一缺點(diǎn)。光伏發(fā)電不僅有效解決了消耗大的問題，同時也具有一定的經(jīng)濟(jì)性，也能夠提高光伏配電在照明系統(tǒng)中的工作效率和質(zhì)量，滿足了建筑行業(yè)節(jié)能的要求，有效地降低了建筑物的能源消耗，同時也能夠提高照明系統(tǒng)的亮度和建筑物的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]杜姜濤，郭帥，田兆鵬，劉貞，隋世偉，肖璜，王凱平，金玉.光伏發(fā)電技術(shù)在建筑供配電中的應(yīng)用研究[J].玻璃，2016，43（02）：16~24.

[2]周民康.光伏配電在建筑節(jié)能中的應(yīng)用[J].建筑節(jié)能，2010，38（07）：38~41.

作者：郭弘睿 單位：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司汕頭供電局