光伏发电节能降耗篇1 【关键词】光伏建筑一体化发电系统，企业用电，节能环保，协同发展 一、引言 目前，中国光伏发电的主要应用是无电地区和其他的独立光伏系统，在并网光伏发电方面我国刚刚起步，仅有少数几个示范点，与建筑物结合的太阳能光伏发电系统在我国是新兴的高技术产业。对于并网光伏发电系统系统来说，主要用于建筑相结合的并网光伏发电系统（BIPV），这类应用已经成为光伏发电市场的主流，目前约占到世界光伏发电市场份额的80%以上。为实现能源和环境的可持续发展 ，加强并网太阳能光伏发电系统在企业（工厂）中的应用，促进我国并网光伏发电产业的发展从而达到节能环保的要求。 二、并网光伏发电系统与企业协同发展之间的联系 地球上的环境由于大量燃烧矿物能源已产生很明显的变化，人们世代赖以生存的环境正在逐渐恶化，减少传统常规能源的消耗、节能减排、保护环境的迫切性已引起我国各级政府的高度重视。在倡导低碳经济的背景下，其中企业（工厂）耗能主要是用电和建筑材料这两大耗能，根据这两大耗能的特点分析，利用并网太阳能光伏发电系统在企业（工厂）中的应用，可以有效地减少企业（工厂）对常规电力的消耗量，降低供电高峰负荷和减少常规能源发电对环境的污染和破坏；其次降低企业（工厂）建筑物能耗。 三、怎样使并网光伏发电系统与企业协同发展 如何有效地降低用电能耗和建筑能耗是目前人们关注的焦点之一。“开源节流”是解决能源安全问题的唯一选择，在大力节能的基础上如何使用可再生能源，降低传统能源消耗是近几年人们努力的方向。 1、在企业（工厂）房屋屋顶和外墙上安装太阳能光伏板，不仅可以利用太阳能发电，而且可以替代传统的玻璃幕墙、屋顶和墙面材料，降低房屋和太阳能醒目的整体造价。还可以降低企业（工厂）建筑物的冷负荷，达到建筑物能源的有效利用，降低企业（工厂）建筑物能耗，为企业（工厂）建筑物创造宜人的工作环境。 2、企业（工厂）的太阳能光伏建筑一体化发电系统与国家电网进行并网，因为太阳能作为可再生能源具有间歇性，只能在白天和无阴雨的情况下进行发电，企业（工厂）用电具有连续性，所以企业（工厂）太阳能光伏建筑发电系统必须与国家电网进行并网。这样不仅解决了企业（工厂）用电连续性，而且使企业的太阳能光伏建筑发电系统减少储能装置，降低企业（工厂）光伏发电系统的成本，从而有利于国家电网调峰，减少远距离输电的电能损耗。 3、政府应鼓励支持我国各行各业的企业加强对太阳能光伏发电系统的应用，减少企业对传统能源发电的依赖及应用，从而使企业光伏发电系统与国家电网并网形成互补，这样有效地减少传统能源发电量，使太阳能光伏发电系统得到更广泛的应用与发展，成为今后能源发展主流支柱。其次达到节能环保作用，促进我国经济可持续发展。 四、企业BIPV的建筑结合形式 1、太阳能光伏组件，作为建筑材料安装在企业（工厂）屋顶上 2、太阳能光伏组件，作为建筑幕墙材料安装在企业（工厂）建筑墙面 3、太阳能光伏组件，作为建筑材料安装在企业（工厂）停车棚棚顶 4、太阳能光伏组件，作为天窗材料安装在企业（工厂）天窗上 五、并网光伏发电系统与企业协同发展优点 1、减少远程供电的电量损失：在电能的输送过程中会有电量损失，特别是远程供电的情况下，有相当多的电量损失在长距离输送电能的输电线路上，企业光伏建筑发电系统的发电量直接应用于企业之中，这样可大大减少电能输送过程带来的电量损失。 2、太阳能光伏建筑组件作为遮阳板：在夏天可以减少企业建筑的冷负荷，从而减少企业用电量，达到节能环保的作用。 3、具有节能减排：企业光伏建筑发电系统在发电过程中不会产生温室气体和有害气体。有研究表明，光伏建筑发电系统每发一度电就可以比常规能源发电少排放二氧化碳519克、二氧化硫0.62克、氮氧化物1.22克。其对应的减排效益是每减排1吨二氧化碳可以节约8.8美元、一吨二氧化硫可以节约1650美元、一吨氮氧化物可以节约7480美元. 4、便于管理：太阳光伏建筑发电系统与企业协同发展，犹如光伏发电站建立与企业之中，在管理上统一的人事管理，不需要单独的人事管理系统，这与独立光伏发电站相比减少了在单一管理上的发电成本，从而降低了太阳能光伏发电系统的运行成本。 5、减少意外停电带来的损失：与没有建设光伏发电系统的企业相比，由于自然灾害或者其他因素的影响，导致国家电网停电，减少停电给企业在生产过程中带来的经济损失。 6，节约用地资源：太阳能光伏发电系统与企业协同发展，可节约太阳能光伏发电系统用地资源，这样有效降低太阳能光伏发电系统建设成本，从而使整个太阳能光伏发电系统发电成本降低。 六、结束语 并网光伏发电与企业建筑协同发展，为电网提供调峰电力，减少我国远距离输电损耗；其次使光伏组件成为一种特殊的建材与企业建筑物有机结合，形成新型的节能建筑、零能耗建筑和产能建筑，将有利于促进太阳能光伏发电从“补充能源”向“替代能源”过度。从而减少传统能源发电对资源的过度开采以及依赖，降低传统能源发电对环境的污染及排放，促进我国经济和环境得到可持续发展。 参考文献： [1]崔容强，赵春江，吴达成。并网型太阳能光伏发电系统[M]。北京化学工业出版社，2007.7 光伏发电节能降耗篇2 光伏清洁生产不令人满意 中国的光伏产业在2004年后开始飞速发展，2007年中国已经成为世界最大的太阳能电池生产国，2010年太阳能电池产量达到13GW，电池组件产量上升到10GW，占世界产量的45%，太阳能电池产量连续五年世界第一。与此同时，中国的光伏发电市场也在逐渐起步，2010年安装光伏发电500MW，累计达到900MW，居世界前十。2011年中国的光伏电池和组件产量分别达到20GW和16GW，仍居世界第一，发电装机容量可以达到3.6GW，仅次于德国、意大利，居世界第三位。 一般光伏发电系统的使用寿命是25年，而据研究估算，太阳能光伏发电的能量回收期仅为1.3年，也就是说，光伏发电在之后的近24年中都是零碳排放的。晶硅太阳能电池光伏发电的碳排放为33～50g/kWh，而煤电的碳排放为796.7g/kWh，燃油发电的碳排放量为525g/kWh，燃气发电的碳排放量为377g/kWh。光伏发电仅为化石能源发电碳排放量排放的1／10到1／20，是真正的低碳能源。 但总的来看，我国整个光伏产业的清洁生产状况不能令人满意。以产业上游的多晶硅环节为例，目前中国的多晶硅企业有70多家，只有20家达到2011年颁布的国家《多晶硅行业准入条件》要求，说明只有不到1／3的中国多晶硅企业能耗和环保达标能够满足清洁生产的基本要求。这20家企业规模也参差不齐，有的生产规模达到了万吨级，有的规模较小，有的还在建设中没有实际生产，能够继续生产的企业不到10家。 除了多晶硅环节，国内下游的组件企业多达700～800家，只有少数几家上市企业了企业社会责任报告，披露了企业的能耗水平和“三废”排放情况。现在看起来，这是唯一披露光伏企业环境信息的渠道，这暴露出中国光伏企业对清洁生产的认识不足，还多停留于口号和形式上。由此产生的违法、违规隐患，比如在常规污染控制方面就存在很多漏洞。 技术不是清洁生产的瓶颈 需要指出的是，多晶硅环节在能耗和“三废”排放方面首当其冲，因而也具有最大的污染物减排以及降低能耗的空间，且其成本下降的潜力也最大。处在这个生产环节中的企业应该努力创新，将清洁生产技术的改进和提高作为企业的核心竞争力。 2010年年底，国家了《多晶硅行业准入条件》，对多晶硅生产的选址、能耗、环保、规模作出了明确规定和限制。行业标准的出台提高了行业门槛，有助于淘汰那些落后产能。 多晶硅生产要求较高的固定成本以及相当规模的启动现金成本，国家对多晶硅的准入限制又提高了产能准入门槛，多晶硅产业开始进入理性化发展阶段。 近年来，国内多晶硅生产企业在降低生产能耗和生产成本上有很大提高，平均综合能耗和还原能耗分别由2006-2007年的300kWh/kg以上和200kWh/kg左右，下降至2010年的160kWh/kg和80kWh/kg左右，能耗降幅近50%。而生产成本也由最初的70美元/kg降至目前的30～40美元/kg左右，部分多晶硅企业的生产成本已降至20～25美元/kg，可与国际先进企业水平竞争。 总之，作为一种成熟的能源转化技术，光伏生产过程中可能出现的污染是可以通过清洁生产技术解决的。比如，在多晶硅的生产环节中四氯化硅这种危险化学品的排放，实际可以通过冷氢化技术提高四氯化硅的转化率，再通过使用闭路循环来有效解决。闭路循环的使用可以有效解决四氯化硅以及三氯氢硅的排放问题，并达到回收并重复利用目的。而“晶科能源”事故中出现的氢氟酸污染事故，可以通过使用碱中和的措施，将氟离子完全沉淀再作处理。同时，涉及危险化学品的环节，废弃物需严格按照操作规程，交由有资质的部门或单位处理。这些措施和技术在国内已经有企业实施，说明技术并不是清洁生产的瓶颈。 可期待的清洁生产 在光伏行业中，采用清洁生产技术不但能使企业达到国家各项环保标准，还有助于公司持续降低成本，在行业中取得更强的竞争力，具有环保和经济双重效益。 从短期看，光伏产业发展仍然依赖于各国政策的扶持，但随着技术进步、能耗的进一步下降，光伏发电的成本也会逐步降低，在用户端达到平价上网。因此，光伏行业清洁生产技术进步和成本下降将为行业的发展带来持久的生命力。 光伏发电节能降耗篇3 【关键词】建筑；电气；节能减排；光伏；能源 1 引言 随着社会经济的快速发展，信息技术水平的逐步提升，节能与减排已成为社会经济发展衡量的两种重要指标。尤其是近几年，社会对于建筑电气节能要求的提高，使得一种新能源也被广泛也应用于建筑中，即光伏，这种能源具有无污染、便于维护且无噪声等优势，所得到的节能效果较为显著和良好。 2 建筑电气节能减排方法 2.1 电气设计 在电气设计过程中，应综合考虑电气设计所产生的影响以及可获得的效益，基于建筑结构自身的特点和其使用功能来进行设计，比如新风量、照明亮度、空调温度以及显色指数等。同时还应合理进行电力负荷的计算，优先选用具备节能减排功效的电气设备，确保其设计符合建筑节能使用需求。其中在进行供配电系统的设计时，应尽量简单且可靠，同时配电级数不要过多，可按照建筑用电负荷等级、分布以及容量等将变压器装入至负荷中心，尽量采用环式配电系统，从而达到降低电能损耗的目的，并在此基础上进一步使供电质量得到提高。 在建筑电气总能耗中，所产生的损耗主要为磁性材料和电气导体电阻，而这些损耗一般表现在电动机、电缆线路以及照明设备这三个方面，对此，在实施建筑电气节能减排工作时，笔者建议可从这几个方面来着手实施该项工作，即电动机、电缆线路与照明设备。 2.2 电气节能减排之电动机 第一，在建筑的建设与使用中，基于建筑基本要求的符合，尽量选用工作效率比较高的电动机，同时还应采取相应的措施来合理改善设备功率因素，比如降低无功功率或者负荷电流等。若资金相对较为充裕，应该优先选用具备环保节能功能的电动机设备，且根据设备自身实际运行的要求以及运行维护所需的费用来明确电动机容量以及荷载。 第二，由于在启动与制动电能时，其所产生的损耗非常大。对此，在实际应用过程中，应减少电动机设备启动次数和制动次数。同时对于建筑结构中借助于电动机带动的这些设备，也应采取相应的节能减排措施，比如在电梯运行中，可采取并联控制法，以此来降低单台电梯行程，达到节能的目的。 第三，在电动机的运行过程中，应该尽量减少其出现空载运行或者轻载运行情况的频率，可借助于变频调速的方式来进行电动机设备的控制，使其在负载量发生变化的时候，可自动进行转速的调节，以此确保其适应负载变化，达到节能与提升运行效率的目的。 2.3 电气节能减排之照明设备与电缆线路 第一，照明设备。首先在设计照明设备时，应结合建筑附近环境与用户的实际照需求，基于基础照明需求的保障，尽量选择高效且耐用的节能性照明设备，比如LED灯、太阳能节能灯具、细管径的荧光灯等。其次对于照明度需求相对比较高的建筑场所，应适当地提升其照明率，且用高效照明设备；而照明度需求相对较低的建筑场所，可适当地将其照明度降低。此外，还可按照实际要求采取集中照明、自动照明或者分组照明的方式来对照明进行有效地控制。 第二，电缆线路。在进行电缆线路的设计时，应采用规格合理且导电率比较小的电线电缆，从而使电流大小得降低。基于电缆温升与热效符合要求的条件下，可适当地增加线路横截面积，同时在敷设电缆线路时，要注意迂回问题，尽量采取曲线的方式，从而减少传输距离。此外，变压器的位置也应该接近于负荷中心。 3 新能源应用―光伏 从当前所有的这些能源来看，太阳能是众多能源中最为理想的一种洁净能源，其不仅具备零碳优势，不会产生噪音与污染，同时建设周期相对较短，故障流较低，便于维护等。目前我国对于太阳能的应用主要分为两种，即光热应用和光电应用，其中光热应用为将太阳能用作为建筑物供热热源，以此来解决人们日常生活与生产中所需的热水以及采暖等，如太阳能空调。而光电应用则是借助于半导体光生伏打效应来获得电能，这种电能能够为建筑供于试验用电、公共区域照明、生产用电以及应急照明灯等。 太阳能光伏系统为逆变器、太阳能电池板、放电控制器、充电控制器、用电负荷以及蓄电池等各元件所构成，在该系统中电源系统为太阳能电池板和蓄电池，保护与控制系统为充电控制器、逆变器以及放电控制器。在建筑中该系统的应用方式一般为独立系统、并网混合、混合系统、并网系统与群控系统。在太阳能发电的应用中，光伏建筑一体化为新概念，即通过在建筑围护结构的外表面安装相应的太阳能光伏发电方阵，来提供相应的电力。按照光伏方阵和建筑结合方式所存在的差异，可将光伏建筑一体化划分为两种：第一，光伏方阵和建筑结合，即把建筑看作光伏方阵应用的载体，将其依附在建筑上，从而起到一定的支撑作用。第二，光伏方阵和建筑集成，即将光伏组件表现为某种具体的建筑材料，比如光电采光顶、光电瓦屋顶或者光电幕墙等，使光伏方阵成为建筑中不可或缺的重要组成部分。 在建筑中应用光伏所具备的优势主要如下：第一，只需要把光伏阵列安装于建筑墙面或者屋顶就可，占地面积较少，这一优势也是目前在城市建筑与土地资源比较稀缺中表现最为突出的一种；第二，借助于光伏建筑一体化并网发电，由于太阳能和公共电网所产生的这些电能都可以提供于负载用电，对此，建筑系统就能随时在电网中进行电能的输入以及取出，通过这种方式不仅降低了电能的消耗量，同时还可借助于光伏系统把所产生的多余电能及时馈入至电网中，发挥出一定的调峰作用，强化供电的安全性以及可靠性；第三，所用这种建筑材料为太阳能电池板，在减少安装成本与整体造价的同时，也美化了建筑的结构外观，降低了二氧化排放，适应建筑节能减排的需求。 在应用光伏这种新能源时，应注意以下几个方面的内容：第一，在安装时，要注意在光伏板前不可有高大建筑物，以免将阳光遮挡住，可事先利用指南针来明确具体方位。第二，光伏幕墙必须要可以有效防火与防雷，同时还要避免膨胀与敲击等，以免使其元器件受到影响与损坏。第三，定期实施常规性检查，且采取相应的防护措施，避免其受到恶劣天气的影响而受到损坏。 4 结束语 综上所述，在今后建筑工程设计与建设过程中，还应加大建筑电气节能减排的探索以及研究力度，充分利用各种高效新能源，继而进一步提高建筑建设质量，为人们的居住创设一个更为健康且舒适的环境。 参考文献： [1]朱永强，朱甫泉.建筑电气节能减排措施和光伏新能源的应用[C].首届中国中西部地区土木建筑学术年会论文集，2011. 光伏发电节能降耗篇4 【关键词】住宅小区；电气节能；应用措施 节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针，也是当前能源紧缺环境下一项极为紧迫的任务。国家正在积极推行，各级政府都有相应的节能工作目标，与发达国家相比，我国住宅小区的能耗比尚处在较低水平，但随着建设水平的日渐提高及使用功能的日趋丰富，目前呈快速增长趋势。据相关文献资料，我国的住宅小区改造后能耗可节约率在30%以上，因此新建住宅小区在满足业主使用的同时，必须相应考虑建筑节能的问题。过去应用于工程中的建筑节能技术多体现为节能门窗和新型墙体材料等，而电气节能往往在工程验收时考虑的较少，这就要求电气技术人员应增强节能设计理念，在住宅小区开发过程中有效应用电气节能技术措施，搞好住宅小区的电气节能工作。 1变压器的节能措施 电气技术人员应根据当地供电条件、负荷性质、负荷容量、运行方式等因数综合考虑，进行配电变压器能效及技术经济评价，以确定变压器的台数和容量的选择是否合理。 （1）正确选择变压器的负载率。既要从变压器容量选择、功率因数补偿、照明调光设备、电动机启动设备及初装费、变压器、低压柜、土建的投资及各项运行费用考虑，又要使变压器在试用期内预留适当的容量，一般变压器的负载率为额定容量的70～75%较合适，最高不宜超过85%，这样可以做到物尽其用。当变压器的负载率达到最佳时，其运行的效率最高，变压器的损耗也最低。 （2）减少变压器的空载损耗。空载损耗又称铁损，由变压器铁芯的涡流损耗及漏磁损耗组成，是固定不变的部分，其大小取决于制造变压器的硅钢片的性能及铁芯的制造工艺。一般电力系统中各类变压器的损耗占系统总损耗的25%左右，因此选择变压器时应优先选用节能型的变压器，其采用高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造，具有低能耗、质量轻、效率高、抗冲击等优点，在节电和降低运行费用有显著效果。 （3）合理选择变压器的台数。当容量大需要选用多台变压器时，在合理分配负荷的情况下，尽可能减少变压器的台数，选用大容量的变压器。例如需要装机容量为 1000kVA，可选两台500kVA，不选4台250kVA，以优化变压器的运行方式。对于负荷中有季节性变化或不同时期住宅小区入住率变化较大的，宜采用两台及以上的变压器供电方案，并可满足在负荷变化时能在经济运行的原则上灵活投切，避免变压器空载或长期轻载运行而增大损耗。 2供配电系统的节能措施 住宅小区的供配电系统主要由开闭所、区街变、配电柜、计量箱及电缆、电线等设备和线路组成。供配电系统的节能措施包括提高系统的运行电压和功率因数、减少无功功率和降低导线电阻，降低供配电系统线路损耗等措施。节能途径主要有： （1）根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素，设计人员应合理选择供电电压，供配电系统的设计应尽量简单可靠，同一电压供电系统变配电级数不宜多于两级。 （2）住宅小区内的变配电室应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径，减少线路损耗。小区各变配电室之间宜敷设联络线，根据负荷情况，可切除部分变压器，从而减少损耗。 （3）降低线路电阻，各回路电缆、电线的线路截面选择要符合国标要求，同时与国际接轨，推广应用“电力电缆截面的经济最佳化”，根据经济电流密度法合理选择导线截面，以减少损耗。对于环形供电方式，为降低线路的电阻损耗，将开式网运行改为闭式网运行，同样可明显降低线路损耗。 （4）在电力传输上可以采用提高电压等级的方法。通过计算可知，当电压提高10%耗损可降低17.4%，适当提高电压传输，是降低线损的有效途径。 （5）通过提高功率因数减少电能损耗。线损与电力用户的功率因数的2次方成反比，故提高功率因数也是降损的有效措施。提高功率因数，可从合理选用电气设备容量及装设并联补偿电容器两方面着手。 3电动机的节能措施 电动机作用是将电能转化为机械能，在建筑电气安装工程中的应用是相当广泛的，其用电量亦占据总用电量的大部分，认真做好电动机的节能工作具有非常重要的意义。在设计应用时应根据负荷特性合理选用高效率的电动机，对住宅小区中使用的功率超过10kW的水泵、风机、空调等设备的电动机采取无功就地补偿，以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗，同时还应减少电机轻载和空载运行状态。由于电子技术及电脑控制的迅速发展，目前变频调速已成为住宅小区电动机节能措施的主流趋势，主要有以下几种方式： （1）采用变频调速装置，使电机在负载下降时，自动调节转速，使其与负载的变化相适应，能提高电机在轻载时的效率。通过调节电动机的转速，不仅可以满足调节流量或风量的要求，而且还能达到节能的效果。流量与转速的 1 次方成正比，功率与转速的3次方成正比。因此，根据用电设备的需求，对电动机进行调速，节能效果十分明显，例如转速下降1/2，用电功率下降至1/8。 （2）用普通晶闸管、GTR、GTO、IGBT等电力电子器件组成的静止变频器对异步电动机进行调速已广泛应用。在设计中，技术人员应根据变频的种类和需调速的电机设备特点，选用适合的变频调速装置。 （3）选用智能化节能控制装置，对二次供水系统设置智能化变频调速节能控制装置，可最大限度地提高整个二次供水系统的运行效率，收到良好的节能效果。 （4）提高功率因数节能：电动机由定子绕组和转子绕组通过电磁作用而产生力矩。绕组由于其感受抗作用。对电网而言，阻抗特性呈感性，电机在运行时吸收大量的无功功率，造成功率因数很低。采用变频节能调速器后，由于其性能已变为：AC-DC-AC，在整流滤波后，负载特性发生了变化。变频调速器对电网的阻抗特性呈阻性，功率因数很高，减少了无功损耗。由此可见，采用变频调速技术可提高电机运行效率，达到节能的目的。 4照明系统的节能措施 LED是一种半导体发光源，其光能效应与使用寿命均高于常用的普通光源。LED可以在高速状态下工作，LED灯的响应时间为1×10-9s，为ns纳秒级，而白炽灯的响应时间为1×10-3s，为ms毫秒级。普通节能灯如果频繁的启动或关断，灯丝就会很快的坏掉。而节能 LED 灯为固态封装的冷光源类型灯具，能很方便的运输和安装，可以被安装在任何微型和封闭的设备中，不怕振动，基本上用不着考虑发光照明时的散热。节能 LED 内部不存在有害的汞金属介质，光谱分析中没有紫外线和红外线，是一种眩光小的绿色环保光源。LED技术正在日新月异的创新，发光效率正在取得惊人的技术突破，随着推广应用，节能LED灯的价格也在不断降低。目前在住宅小区上已广泛应用于电梯照明和楼道照明等公共照明系统上。 （1）LED节能灯在电梯中的应用节能效果显著。以弧形电梯轿顶为例，两侧为2×6W的主光源，中间为4～6W的辅助光源，总用电量为16～18W的LED灯，可相当于日光灯的80～100W的照度。对于长期运行的电梯来说，按每天照明 20h 计算，日光灯一年用电量约730kW・h，采用节能LED灯一年用电量约132kW・h。可见，在电梯里使用节能LED灯，一年的用电量只占日光灯的18%，对于一个住宅小区的电梯照明用电将产生极可观的经济效益。 （2）LED灯在住宅小区公共楼道中的应用节能效果也很显著。楼道灯目前使用白炽灯，若换用节能 LED 灯，用电量只占白炽灯的18～20%；楼道灯在白天是处于自闭状态，夜间在红外感应作用下，LED节能灯可频繁的启动或关断；LED灯的寿命可达6000～10000h，避免了楼道灯经常需要维修的物业管理及费用支出。 5太阳能光伏发电系统的应用 太阳能光伏技术基本工作原理：以太阳能电池板接收太阳能光并产生电能，太阳能电池板本身只能发电，不能储存电能，它发出的是直流。目前太阳光伏发电系统的运行方式主要有两种形式： （1）独立发电系统主要由光伏方阵、控制器、蓄电池、逆变器、交流负载组成独立的光伏发电系统。典型的应用就是太阳灯照明，主要由太阳能电池板、蓄电池、充放电控制器、逆变器和节能灯具、灯杆等组成。太阳灯的控制器除了要有具备一般光伏系统的防反充、防过冲和过放、防短路和反接功能外，还要有自动开关照明灯功能。太阳灯应用在住宅小区主要有太阳能路灯、太阳能庭园灯和太阳能草坪灯等。 （2）市电并联发电系统是在独立发电系统的基础上，通过在用电负荷处增加市电供电，并与太阳能光伏发电经逆变的交流供电回路利用双电源切换装置对交流负荷供电。典型的应用就是小区公共照明太阳能光伏电站，虽然其一次性投资较高，但它的运行费用低、维修少、使用寿命长济。 6光导管照明系统的应用 光导管绿色照明系统就是把白天的太阳光有效地传递到室内阴暗的房间或者易燃易爆不适宜采用电光源的房间，改变目前很多建筑“室外阳光灿烂，室内灯火辉煌”的局面，可以有效地减少电能消耗。光导管可以用于住宅小区、办公楼、商店、旅馆等建筑的地下室车库或走廊的自然采光或辅助照明，能取得良好的采光照明效果，是太阳能光利用的一种有效方式。 （1）光导管照明系统的基本结构，光导管系统主要分三部分：①采光部分；②导光部分，一般由三段导光管组合而成，光导管内壁为高反射材料，反射率一般在95%以上，光导管可以旋转弯曲重叠来改变导光角度和长度；③散光部分，为了使室内光线分布均匀，系统底部装有散光部件，可避免眩光现象的发生。 （2）光导管照明系统的基本类型，从采光的方式上分，光导管有主动式和被动式两种。主动式是通过一个能够跟踪太阳的聚光器来采集太阳光，这种类型的光导管采集太阳光的效果很好，但是聚光器的造价相当昂贵，目前很少在建筑中采用。目前用得最多的是被动式采光光导管，聚光罩和光导管本身连接在一起固定不动，聚光罩多由PC或有机玻璃注塑而成，表面有三角形全反射聚光棱。这种类型的光导管主要由聚光罩、防雨板、可调光导管、延伸光导管、密封环、支撑环和散光板等组成。 光伏发电节能降耗篇5 关键字：建筑节能，新能源 Abstract: present the significance of energy saving in buildings and the way to achieve the purpose, then introduce the most popular methods of energy saving. Keywords: energy saving in buildings, new energy 1建筑能耗的定义 建筑能耗有两种定义方法：一种是广义建筑能耗，是指从建筑材料生产制造、建筑物建设施工、一直到建筑物使用的全过程所消耗的能源；一种是狭义建筑能耗或称建筑使用能耗，是指建筑物运行过程中所消耗的能源，包括照明、采暖、空调、降温、电梯、热水供应、炊事、家用电器以及办公设备等所消耗的能源。广义建筑能耗完全取决于建造业的发展，而且在建筑的生命周期中，建筑材料和建造过程所消耗的能源仅占其总能源消耗的20%左右，故建筑运行能耗即狭义建筑能耗是建筑节能任务中最主要的关注点。 2建筑节能的意义 目前我国的建筑总能耗约占社会终端能耗的20.7%。其中，北方城镇建筑采暖和农村生活用煤约为1.6亿吨标煤/年，占我国2004年煤产量的11.4%；建筑用电和其它类型的建筑用能（炊事、照明、家电、生活热水等）折合为电力，总计约为5500亿度/年，占全国社会终端电耗的27%~29%。按照目前的建筑能耗状况，到2020年我国建筑能耗将比2004年增加2.5亿吨/年标煤和新增耗电5800～6300亿度/年，总计折合电力约1.3万亿度，新增量相当于目前建筑总能耗的1.3倍。根据发达国家经验，随着城市发展，建筑将超越工业、交通等其它行业而最终居于社会能源消耗的首位，达到33%左右。我国城市化进程如果按照发达国家发展模式，使人均建筑能耗接近发达国家的人均水平，需要消耗全球目前消耗的能源总量的1/4来满足中国建筑的用能要求。因此，必须探索一条不同于世界上其他发达国家的节能途径，大幅度降低建筑能耗，实现城市建设的可持续发展。 3建筑节能的措施 从我国的现状来看，建筑节能主要应该体现在以下两个方面，一是降低建筑运行的能耗，二是开发利用新能源。 3.1 降低建筑运行的能耗： 1）通过建筑设计的手段来降低能耗合理的建筑设计是降低建筑使用过程中的能耗的重要前提条件。如当一栋建筑的功能，规模．场地确定后，建筑的朝向和外形会在很大程度上影响建筑能耗。因此建筑设计应结合具体情况(朝向、方位、建筑布局、周边热网状况)加强能源的梯级利用，采取最有效的供暖、制冷方式。此外常用的手段还包括引入水池，喷水的亲水设施降低环境温度，调节小气候；利用绿化配置软化建筑环境；利用墙壁屋顶绿化隔热；利用落叶树木调整日照；利用遮阳板遮阳；使用中庭或者光庭为大进深的建筑采光；设置风塔实现建筑通风等。 2）通过护结构的设计来降低能耗围护结构热工性能的优劣是直接影响建筑使用能耗大小的重要因素，所以围护结构的设计使非常重要的。具体的节能手段就是使用节能的建筑材料和建筑设备产品，如保温绝热材料的选取和使用，节能型墙体和屋面的设计，门窗气密性的改进，节能型门窗和门窗密封条的应用等。现在大量的建筑使用玻璃幕墙，普通的玻璃幕墙热工性能差，冬冷夏热，而采用可呼吸式幕墙和LOW――E玻璃则可以有效地控制热量的流动。又比如目前我国建筑保温最常用的保温隔热材料为聚苯乙烯板材，该类材料价格相对最低，但各方面性能也相应较差，导热系数较高，易燃且燃烧后会排出有毒气体等。而PU材料的性能则较为优越，它的保温性能优越，导热系数低，仅为0.024，力学性能优良，具有优良的防水、防火性能,并且更加环保。 在实际的建筑设计的过程中，这些因素都是在综合发挥作用的。只有将这些手段合理的综合，才能达到最优化的设计。如在昆明云电科技园的方案设计中，就是统筹考虑了环境，技术，材料，空间等多方面的因素。该建筑在设计中，通过设置中庭，将水面引入底层和设置可开启百叶的方法，既调节了室内的小气候，达到了冬暖夏凉的良好室内环境，又美化了室内空间。 3.2 开发利用新能源：新能源指非常规，可再生的能源，包括太阳能，地热能，地源热泵等。 1）太阳能 包括太阳能光电系统，太阳能采暖降温系统，太阳能集热系统等。太阳能光电系统主要指光伏发电，光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。通过太阳能与建筑一体化的设计，将光伏发电与建筑材料相结合，生产出诸如太阳能屋面板，窗帘式墙壁等产品。如我国山东皇明太阳能集团推出名为“龙光1号”建筑一体化光伏组件，既是光伏发电组件，又是一种全新的中空、透明、节能建筑材料。作为实用价值极高的现代化建筑构件，可广泛应用于玻璃幕墙、建筑物屋顶(相当于瓦)、门窗玻璃，制成融采光、发电于一体的光伏瓦天窗、屋顶、门窗等，结束了常规光伏组件在建筑物上悬挂安装的历史。英国桑德兰的多克斯福特国际办公楼的南向入口大厅的幕墙中集成了多晶体硅的光伏材料，而且幕墙与地面呈60度的倾斜角，墙体后是通高的共享大厅，大厅也成为了热缓冲空间。冬季利用被动式太阳能取暖，夏季利用自然通风降温。设计还考虑了调节光伏电池的间距和光伏材料的不透明度来控制室内照度，减少眩光，在避免过多太阳能辐射和充分利用自然光之间取得了平衡。世博会主题馆则在屋面铺设了面积约2万6千平方米的多晶太阳能组件，面积巨大的太阳能电池板让主题馆的装机容量达到了2825千瓦，而大菱形平面相间隔的铺设方法也同时保证了屋面的美观。 图1世博会主题馆――光伏发电与建筑一体化 太阳能采暖系统是指以太阳能作为采暖系统的热源，利用太阳能集热器将太阳能转换成热能，供给建筑物冬季采暖和全年其他用热的系统。可分为主动式和被动式两种方式。被动式太阳能采暖通过建筑的朝向和周围环境的合理布置，内部空间和外部形体的巧妙处理，以及建筑材料和结构构造的恰当选择，使建筑物在冬季能充分收集、存储和分配太阳辐射热。主动式太阳能采暖系统主要由太阳能集热系统、蓄热系统、末端供热采暖系统、自动控制系统和其他能源辅助加热、换热设备集合构成，相比于被动式太阳能采暖，其供热工况更加稳定，但同时，投资费用也增大，系统更加复杂。随着经济和社会的发展，主动式太阳能采暖开始大规模应用。 图4 主动式太阳能采暖系统 太阳能集热系统是使用集热器将太阳能集中起来，转换成热能供我们使用。太阳能集热器可以很好地结合建筑设计结合，利用集热器那固有的深色与玻璃质感，能产生虚实变换的特殊效果。同时太阳能热水设备可与女儿墙、水箱、楼梯间、构架等元素自由组合，创作出变化多姿的第五立面。 2）地热能 地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类，高温地热（高于150摄氏度）主要用于发电，中低温地热用于采暖，医疗，洗浴等。现在许多国家为了提高地热的利用率，采用梯级开发和综合利用的办法，如热电联产联供，热电冷三联产等。 3）) 地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。这种方法无污染，可再生，一机多用，使用寿命长，而且使用范围广，维护费用低，是非常优良的能源利用方式，有着巨大的发展潜力。 光伏发电节能降耗篇6 关键词： 电气节能 照明节能电动机节能太阳能光伏发电 1 引言 目前，我国正处于城镇化建设的快速发展时期，已建项目的总建筑面积约为400 亿m2，每年还以10 几亿m2 的速度递增。目前，我国建筑能耗约占全社会总能耗的27％左右（根据建设部和国家建材局的统计）。到2020 年，全国将新增建筑面积约200 亿m2，建筑能耗占全社会总能耗的比例将更高。 在欧美一些发达国家，节能型建筑的比例已达到了40％。而在我们这样一个资源相对匮乏、正在发展中的人口大国，能源的消耗正急剧增加，能源危机迫在眉睫，作为能耗大户的建筑能耗已成为危及社会可持续发展的一个重大问题。为此，中央经济工作会议提出建设“资源节约型”社会的目标，要求各地大力推广“节能省地”型建筑。 由此可见，建筑节能已成为时代的呼唤。作为二次能源的电能，如何降低损耗、高效利用，如何将节能技术合理应用到工程项目当中，也就成为建筑电气设计的焦点。 2 电气节能设计应遵循的原则 电气节能设计既不能以牺牲建筑功能、损害使用需求为代价，也不能盲目增加投资、为节能而节能。因此，笔者认为，电气节能设计应遵循以下原则： 1）满足建筑物的功能 这主要包括：满足建筑物不同场所、部位对照明照度、色温、显色指数的不同要求；满足舒适性空调所需要的温度及新风量；满足特殊工艺要求，如体育场馆、医疗建筑、酒店、餐饮娱乐场所一些必需的电气设施用电，展厅、多功能厅等的工艺照明及电力用电等。 2）考虑实际经济效益 星空体育 节能应考虑国情及实际经济效益，不能因为追求节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而应在该通过比较分析，合理选用节能设备及材料，使在节能方面增加的投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。 3）节省无谓消耗的能量 节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。设计时首先找出哪些方面的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗、电能传输线路上的有功损耗，都是无用的能量损耗；又如量大面广的照明容量，宜采用先进的调光技术、控制技术使其能耗降低。 总之，笔者认为节能设计应把握“满足功能、经济合理、技术先进”的原则。具体说来，可重点从以下多个方面采取节能措施，将节能技术合理应用到实际工程中。 3照明系统的节能 因建筑照明量大而面广，故照明节能的潜力很大。在满足照度、色温、显色指数等相关技术参数要求的前提下，照明节能设计应从下列几方面着手： 3.1 选用高效光源 按工作场所的条件，选用不同种类的高效光源，可降低电能消耗，节约能源。其具体要求如下：一般室内场所照明，优先采用荧光灯或小功率高压钠灯等高效光源，推荐采用T5 细管、U 型管节能荧光灯，以满足《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）对照明功率密度（LPD）的限值要求。不宜采用白炽灯，只有在开合频繁或特殊需要时，方可使用白炽灯，但宜选用双螺旋（双绞丝）白炽灯。高大空间和室外场所的一般照明、道路照明，应采用金属卤化物灯、高压钠灯等高光强气体放电灯。气体放电灯应采用耗能低的镇流器，且荧光灯和气体放电灯，必须安装电容器，补偿无功损耗。 3.2 选用高效灯具 除装饰需要外，应优先选用直射光通比例高、控光性能合理；反射或透射系数高、配光特性稳定的高效灯具： 采用非对称光分布灯具。由于它具有减弱工作区反射眩光的特点，在一定的照度下，能够大大改善视觉条件，因此可获得较高的效能。 选用变质速度较慢的材料制成的灯具，如玻璃灯罩、搪瓷反射罩等，以减少光能衰减率。 室内灯具效率不应低于70％（装有遮光栅格时，不应低于55％）；室外灯具效率不应低于40％（但室外投光灯不应低于55％）。 3.3 选用合理的照明方案 采用光通利用系数较高的布灯方案，优先采用分区一般照明方式。 在有集中空调且照明容量大的场所，采用照明灯具与空调回风口结合的形式。 在需要有高照度或有改善光色要求的场所，采用两种以上光源组成的混光照明。 室内表面采用高反射率的浅色饰面材料，以更加有效地利用光能。 3.4 照明控制和管理 （1）充分利用自然光，根据自然光的照度变化，分组分片控制灯具开停。设计时适当增加照明开关点，即每个开关控制灯的数量不要过多，以便管理和有利节能。 （2）对大面积场所的照明设计，采取分区控制方式，这样可增加照明分支回路控制的灵活性，使不需照明的地方不开灯，有利节电。 （3）有条件时，应尽量采用调光器、定时开关、节电开关等控制电气照明。公共场所照明，可采用集中控制的照明方式，并安装带延时的光电自动控制装置。大面积公共区域，宜设置智能照明控制系统。 （4）室外照明系统，为防止白天亮灯，最好采用光电控制器代替照明开关，或采用智能照明控制系统，以利节电。 （5）在插座面板上设置翘板开关控制，当用电设备不使用时，可方便切断插座电源，消除设备空载损耗、达到节电的目的。 4 电动机的节能 4.1 选用高效率电动机 提高电动机的效率和功率因素，是减少电动机的电能损耗的主要途径。与普通电动机相比，高效电动机的效率要高3 ％～6 ％，平均功率因数高7 ％～9％，总损耗减少20％～30％，因而具有较好的节电效果。所以在设计和技术改造中，应选用Y、YZ、YZR 等新系列高效率电动机，以节省电能。 另一方面要看到，高效电机价格比普通电机要高20％～30％，故采用时要考虑资金回收期，即能在短期内靠节电费用收回多付的设备费用。一般符合下列条件时可选用高效电机： （1）负载率在0.6 以上； （2）每年连续运行时间在3000h 以上； （3）电机运行时无频繁启、制动( 最好是轻载启动，如风机、水泵类负载) ； （4）单机容量较大。 4.2 选用交流变频调速装置 推广交流电机调速节电技术，是当前我国节约电能的措施之一。采用变频调速装置，使电机在负载下降时，自动调节转速，从而与负载的变化相适应，即提高了电机在轻载时的效率，达到节能的目的。目前，用普通晶闸管、GTR、GTO、IGBT 等电力电子器件组成的静止变频器对异步电动机进行调速已广泛应用。在设计中，根据变频的种类和需调速的电机设备，选用适合的变频调速装置。 4.3 选用软起动器设备 采用软件起动是另一种比变频器更经济的节能措施。软起动器设备是按起动时间逐步调节可控硅的导通角，以控制电压的变化。由于电压可连续调节，因此起动平稳，起动完毕，则全压投入运行。软起动器也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈，利用反馈信息控制可控硅导通角，以达到转速随负载的变化而变化。 软起动器通常用在电机容量较大、又需要频繁起动的水泵设备中，以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合。因为它从起动到运行，其电流变化不超过3 倍，可保证电网电压的波动在所要求的范围内。但由于它是采用可控硅调压，正弦波未导通部分的电能全部消耗在可控硅上，不会返回电网。因此，它要求散热条件较好、通风措施完善。 4.4 选用智能化节能控制装置 对中央空调水系统，设置智能化变频调速节能控制装置，可最大限度地提高整个空调水系统的运行效率，收到良好的节能效果。 这种智能化节能控制技术的控制算法，采用了当代先进的“模糊控制技术”或“模糊控制与改进的PID 复合控制技术”以取代传统的PID 控制技术，从而较好克服了传统的PID 控制不适应中央空调系统时变、大滞后、多参量、强耦合的工况特点，能够实现空调水系统安全、高效的运行。同时，在充分满足空调末端制冷（热）量需求的前提下，通常可使水泵的节能率达到60%