使用太阳能光伏系统的建筑电气网络优化研究.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2024 年 01 月 18 日 作者简介:农洲(1996),男,壮族,广西百色人,本科学历,初级职称,研究方向为建筑电气设计;陈梅间(1989),女,汉族,广西梧州人,本科学历,中级职称,研究方向为建筑电气设计。-25-使用太阳能光伏系统的建筑电气网络优化研究 农 洲 陈梅间 南宁市建筑规划设计集团有限公司,广西 南宁 530000 摘要摘要:在当今的全球能源危机中,寻求可再生能源解决方案变得尤为重要,应用太阳能可降低对传统化石能源的依赖,减少废气污染和碳排放,有利于环境保护。因此,越来越多的建筑采用太阳能光伏系统作为其电力供应的主要来源。然而,要最大
2、限度地利用可再生能源,特别是在建筑电气网络中,需要进行广泛的优化研究。本文介绍了太阳能光伏系统的原理与特点,探索如何优化建筑电气网络以实现可再生能源的最佳利用的应用策略,这一研究的成果将有助于推动可再生能源在建筑行业的广泛应用,为建筑领域的可持续发展贡献力量。关键词关键词:太阳能;光伏系统;建筑电气网络 中图分类号中图分类号:TU201.5 0 引言 在当代社会中,能源供应和环境可持续性是全球面临的重大挑战之一。为了应对这一挑战,我们必须寻找替代传统能源的解决方案,并将可再生能源的利用提升到一个新的层次。在这方面,太阳能光伏系统作为一种可再生能源技术,正在成为建筑电气网络中的重要组成部分。我们
3、相信,通过深入研究和优化,太阳能光伏系统将成为建筑电气网络中不可或缺的一部分,为我们创造更加环保和高效的用电环境。1 太阳能光伏系统的原理与特点 能源在生产生活中具有非常重要作用,传统的一次能源储量有限,且过量开采和消耗会对环境产生严重的影响。因此,在研究如何提高能源利用效率的基础上,加大可再生能源的利用率非常重要。太阳能作为新型可再生能源,应用在建筑电气节能中能促进建筑电气能源结构优化,达到节能减排的目的。这就是说,光能使得半导体材料内部的电子跃迁到导带,从而形成电流。接下来,我将深入阐述太阳能光伏技术的基本原理及其独特性。太阳能光伏系统的关键部分为光伏电池,亦称光伏模块,光伏电池,乃由一层
4、或数层半导体材料构建而成,常见的材料分为单晶硅、多晶硅以及非晶硅三类。这些材料经过掺杂与精确调控的工艺过程,构成了阴阳两极的 P-N 架构,旨在提升光电转换成效。太阳能光伏发电系统又称太阳能电池发电系统,发电原理是基于半导体的光生伏特效应,通过太阳能电池将太阳辐射能换换为电能的发电系统。借助光伏技术,太阳能得以被转化为电能,得以实现长久的电力供应。相较于传统的化石燃料发电方式,太阳能光伏系统是一种对环境无害的能源方式,它不会产生污染,也不会排放二氧化碳。光伏系统无需燃料,仅通过太阳能转化,便能直接生成电能,能够切实减少能源消耗和碳排放。光伏系统得以广泛敷设于建筑物之屋顶、墙壁等空间,从而节省了
5、额外的土地资源。光伏系统在运行之时,并无流动之部件,因此,保持成本较低,稳定性得以确保。光伏模块依据各类需求,可进行相应设计及组合,能满足各种规模和功率需求的建筑电气系统。相较于常见的发电装置,例如风力发电机,光伏系统运行之际,噪音几乎难以察觉。这种特性使其在要求宁静氛围的建筑领域备受欢迎,例如,住宅区、学校以及医院等场所。2 太阳能光伏系统在建筑电气网络中的应用优化策略 2.1 光伏系统容量和布局优化 在建筑电气网络中,对光伏系统容量与布局的优化,是提升光伏系统应用效果的关键环节。在这个领域里,我们要充分挖掘建筑的可利用空间,兼顾朝向与遮蔽物等多方面因素,最大限度地提升光伏系统容量与布局优化
6、。首先,光伏系统的容量对于建筑物而言,需依据中国科技期刊数据库 工业 A-26-建筑的能耗与实际需求进行妥善规划。根据建筑每年的能源消耗数据,我们可以精确地计算出光伏系统的最优规模,以此来满足建筑的电力需求。与此同时,同时,还需要考虑建筑物所处的位置和地理条件,从而优化光伏系统的布局。例如,在充足的阳光照耀下,建筑可以承载更大规模的光伏设备,在阳光不足之地,光伏设备数量须进行相应调整。其次,光伏发电装置的布置安排,对于提高整体效能具有重要意义。光伏模块的摆放务必全面权衡光照直射的范畴与角度,减轻遮蔽物对光线传播的干扰。为了提高光伏发电的效能,应当尽量减少遮挡物的存在。通过优化布局和调整设施,我
7、们可以降低遮挡物对光伏系统的影响,从而提高系统的整体效率。在这一过程中,我们需要不断探索和实践,寻求最佳的解决方案。除此之外,采用新颖的技术和设计方法,光伏系统的布局仍有优化空间。比如,建筑外部或雨水回收系统可与光伏组件相互融合,达成建筑物外墙光电一体化设计的目标。这样的设计不只关乎电力供应,还发挥着守护楼宇外立面的功效,提高建筑物的可持续性与环保性。在实际规划过程中,还需充分照顾到建筑本身的构造及外观需求。光伏模块的布局需与建筑整体构思及外观保持和谐一致,避免影响建筑的美观性。因此,在探索光伏系统容量与布局之优化过程中,需在容量与布局之间寻找恰当的平衡点,兼顾建筑工程的实际需求与审美观。在建
8、筑电气领域,光伏系统容量和布局优化是建筑电气网络中的重要方面,它涉及到光伏系统容量的合理规划和布局的优化设计。借助科学计算与设计方法,可以使得光伏系统的容量与布局达到最优状态,增进光伏设备之效能与品质,用于满足建筑的能源需求,进而追求外观、实用性与可持续发展之和谐统一1。2.2 功率控制与电能管理 在建筑电气网络中,光伏系统的功率控制与电能管理成为了优化关键。在此领域,研究光伏系统在各种时节与天气状况下的电力产出调控与管理成为关键,为了保障电力稳定供应并提升能源转换效益,各项工作都在稳步推进。光伏系统的功率控制,旨在保证其在光照明和温度多变的环境下,始终保持最优运行状态。最大功率点追踪,简称
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