建筑节能中光伏配电的应用

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【摘要】随着国家经济不断发展，建筑行业也得到了长足的发展。但是目前建筑行业公共照明系统存在不足等问题，针对这一问题，明确指出了目前建筑行业的照明系统有待完善，本文主要通过分析建筑行业照明系统出现的问题，提出了相应的解决措施，并指出了光伏配电在建筑节能中的应用，最终得到了光伏配电将会在建筑行业得到广泛应用的结论。

【关键词】光伏配电；建筑行业；照明系统；节能应用

1前言

随着建筑行业的兴起，建筑设施的不断增多，造成建筑公共照明的用电量不断加大，对供电造成了极大的负担。另外对建筑行业的照明系统的要求越来越严格，导致地产开发商只注重销售数量，而忽略对物业的管理，另一方面用户追求美观和经济实用性，这就导致住户和地产开发商很难形成统一战线，这就容易造成在许多高档建筑中的照明系统存在一些安全隐患。

2建筑行业照明系统的现状分析

2.1许多建筑缺乏节能措施

国家在2004年颁布的《建筑照明设计标准》，和之前的相关政策相比，做出了较大的变动。明确指出了对建筑的照明系统亮度的要求，但是提高公共照明系统的亮度就意味着要消耗更多的电量。除此之外，建筑面积也在不断地扩大，对用电的需求也在不断地增长，导致建筑照明系统的耗电量增加，对供电造成了一定的负担，目前针对耗电量增长过快的问题，主要是采用提高用户超额使用的电量费和降低建筑行业照明系统的质量这两种方法，但是并不能从本质上解决用电量大等问题，不仅降低了照明系统的亮度，同时也会影响到建筑的使用。随着建筑楼层的不断增加，设施在不断的增多，人均使用面积扩大，照明系统亮度要求的提高以及地产开发商重视销售卖点都对建筑照明系统提出了更高的要求，但同时也存在公共照明系统造价、照明系统的运行的费用也在不断地增长的问题，就导致开发商出现降低管理成本、简化照明系统设计的现象出现，同时还存在建筑施工过程中偷工减料的现象。这都为建筑公共照明系统造成了安全隐患。对于建筑照明系统的耗电问题，最主要的原因还是建筑行业缺乏节能措施。首先若是管理不当，容易造成照明系统变成长明灯。长明灯不仅耗电量大，而且容易产生安全事故，对用户的生命财产安全造成威胁，同时也增加了维修费用。因此，建筑行业缺乏节能措施，容易造成照明系统质量低下、存在安全隐患、增加维修费用，从而加大了管理成本。

2.2新技术得不到广泛推广

在建筑节能中应用光伏配电能够很好地改善建筑照明系统用电量大的问题。光伏配电是一项新兴技术，但是目前光伏配电没有得到广泛的推广。主要是因为光伏配电光伏电力能源价格比较贵，成本高，另外建筑用电与屋顶资源发电的差距较大，容易造成环境污染。因此在建筑节能中光伏配电得不到广泛的应用。

3根据存在的问题而提出的相应解决措施

3.1在建筑公共照明中采取相应的节能措施

（1）需要重视的是长明灯的问题。到目前为止，几乎所有的管理控制技术，都无法实现对建筑照明所使用的灯具系统进行管理。在20世纪出现的各种控制开关曾经被认为是建筑行业照明系统的重要节能措施，但是这种观点并不是完全正确的，这种控制开关，不论是声控还是光控，从一开始在技术上就存在一些缺点，最终所产生的结果是不仅不省电，同时是非常耗电的，另外还存在许多的安全隐患。（2）对灯具的分析。目前建筑公共照明所采用的灯具主要是低效的白炽灯和三基色图层的荧光灯具这两种。但是这两种灯都不适合用开关控制进行断续点亮，在频繁的开灯和关灯中更容易受到损坏。另外荧光灯也不能满足照明系统节能的需要。然后是对控制开关的分析。控制开关的控制电路都是直流供电，通常情况下电压为5V，电路功耗约为0.1W，而当这电路从220V的交流电上经过串联和整流获得电力，所要消耗的电力是平时的四十倍。要想使得建筑照明系统实现节能，并不是采取一般的节电方法就能解决。目前有许多节能减耗的方法，但都存在这样或是那样的缺点，反而容易造成更多的安全隐患，从而增加管理和维修成本。在建筑中安装照明系统是不可回避的发展趋势，因此，首先是要提高用户的节能省电的意识，其实是在设计建筑照明系统的过程中，注重对灯具、控制开关等一些设备的改善，减少电力的消耗。

3.2广泛推广光伏配电在建筑节能中的应用

要想实现建筑照明系统的节能，最重要的是应用光伏配电的节能照明系统。那么应当如何实现光伏配电在照明系统的节能呢？目前呢大多数人认为在白天避开用电高峰期能够减轻城市中心的供电负荷。但是大功率并网时必须改变供电线路，不能放在原有的线路上，使电线超负荷运载。光伏配电在建筑节能中的应用，不仅实现了建筑公共照明系统的节能的要求，同时也具有实用性。光伏非逆变配电系统作为一个高效率的配电系统，比以前任何的配电系统都具有高效性和实用性，目前通过不断的实践和改进，已经初步实现了光伏配电在建筑照明系统中节省电力又使用的目标。目前在市场上出现的新型直流LED灯在建筑行业的照明系统中具有一定的优点，为公共照明增添了亮点，虽然价格稍微贵一些，但目前已经慢慢地被市场所接受。除此之外要声明一点，光伏配电技术在建筑节能的应用经过了多次实验，对该技术的开发和改造产生了巨大的成本，开发单位有权享有自主知识产权。

4光伏配电在建筑节能中应用的展望

能够实现建筑公共照明系统的节能和实用性，是一个复杂而又庞大的工程项目。在控制开关、光伏路灯、光伏电站、消防应急和LED灯具在光伏配电中应用都存在一定的难度，大多都与高压交流配电有关。交流配电在输变电方面具有明显的优点，但是对于光伏配电系统来说是具有一定难度的。但是目前现代电子技术都是建立在直流发电的基础上的。如果光伏配电采用的是直流供电，照明系统所需要的各种灯具都不用做任何的改进，不仅如此，还能够为整天电路节省10％的电力。直流供电具有一定的安全性能够保证电路的安全运行，同时直流供电能够减少逆变损耗，为LED等灯具的应用创造条件，另外也能够减少控制开关的能源消耗。由此可见，直流供电制度对建筑照明系统存在一定的优势。但是如何建立一个良好的直流供电系统还需要进一步进行研究和实践。在光伏配电中加入直流光伏点，能够在一定程度上解决在点路上出现的问题，为其解决提供了技术性支持。光伏电力在建筑节能中应用主要存在三方面的障碍，分别为经济问题、并网问题和孤岛效应。同时呢非逆变比逆变的并网的造价低，效率高，能够明显的提高在建筑照明系统的经济性。因为现有的电路所采用的是交流配电制度，而对光伏配电的应用造成一定的电力损耗，就必须对电路进行调整。不进行并网就减少了与城市用电的矛盾，那么也不会产生孤岛效应。因此要想实现光伏电力在建筑节能中的应用，最根本的解决方法就是直流应用。在光伏配电中增加直流供电系统实际上是一个三元供电、二元负载的系统，光伏配电本身所采用的就是直流供电，增加直流供电系统能够在很大程度上减少了能源的消耗，降低用电量。同时直流供电系统的应用能够降低城市用电装置的功率，减少电路负荷。在经济上也具有实用性，不会对电网造成污染，能够降低电网的电力负荷，同时在应急照明系统中不会产生孤岛效应。除此之外，非逆变光伏配电与LED等直流灯具所构成的建筑公共照明系统，经过不断地技术改造和实践证明，目前已经趋于成熟。光伏配电在建筑节能中的应用最大的难点在于配电比例的动态调控和蓄电池的效率调控等方面。不仅实现该系统的高效运行，同时还保证了该系统的经济性和实用性。随着建筑行业的不断发展，对建筑公共照明系统的安装也有了相应的标准和国家政策，同时高层建筑对照明系统的要求也越来越高。为了保证城市的发展，不论各式各样各种性质的建筑，都应设有一套安全高效节能的照明系统。而光伏配电在建筑照明系统的应用，既能减少照明系统对电力的能源消耗，不仅具有经济性，同时在性能上也具有相对的优越性。而且目前光伏配电在建筑节能中的应用产生了可观的效果，由此可见，在不久的将来能够得到广泛推广。

5结束语

随着经济的不断发展和技术的不断进步，光伏发电已经成为人类开发电力的主要方法之一。在建筑行业中传统的照明系统在很大程度上电力的消耗，能源利用效率低下，不仅没有实现建筑行业照明系统的亮度和质量，相反的却加大了对电力的消耗。而光伏配电在建筑照明系统中的应用，在很大程度上弥补了这一缺点。光伏发电不仅有效解决了消耗大的问题，同时也具有一定的经济性，也能够提高光伏配电在照明系统中的工作效率和质量，满足了建筑行业节能的要求，有效地降低了建筑物的能源消耗，同时也能够提高照明系统的亮度和建筑物的质量。

参考文献

[1]杜姜涛，郭帅，田兆鹏，刘贞，隋世伟，肖璜，王凯平，金玉.光伏发电技术在建筑供配电中的应用研究[J].玻璃，2016，43（02）：16~24.

[2]周民康.光伏配电在建筑节能中的应用[J].建筑节能，2010，38（07）：38~41.

作者：郭弘睿 单位：广东电网有限责任公司汕头供电局