论建筑工程中的光伏发电技术

　　摘要：近年来，我国随着经济的发展，相应使得一些资源急剧紧缺与枯竭，严重影响
经济进一步发展。所以环保、节能作为社会利用资源的新措施，必须要抓紧实施。而在众多行
业的节能与环保建设中，建筑工程节能与环保又是这些工作的重中之重。建筑节能、环保是
技术进步的标志，光伏发电技术在建筑工程施工中的应用就是建筑节能的具体再现。
　　关键词：建筑工程；光伏发电；技术
　　世界严重恶化的能源危机和气候危机业已威胁到地球的生态安全。各国学者纷纷加紧建
筑新能源的研究，希望能通过一些再生能源的利用改善人类的居住环境。
　　

1 建筑工程中的光伏发电技术应用简况

　　

1.1 建筑工程中的光伏发电技术原理。 光伏发电技术原理是利用光子能量转换成电能的

光伏效应的过程。太阳光或别种光源照射在太阳能电池时，电池就会吸取光能进而产生光生
电子和光生空穴，这些光生电子在太阳能电池的内部电场作用下与空穴分离，电池就会在
两端积累不同电荷，产生光生电压，从而形成光生伏打效应。若在电池内建电场的两侧引电
极接负载，就会有光生电流产生功率用于输出，太阳能就此转换成电能。
　　在建筑物采光顶安装太阳能电池板，这样即有效利用了建筑空间又把环保、节能的太阳
能光伏发电技术应用于建筑中，光伏发电系统转换的电能提供应建筑的日常用电，不足由
电网补充。
　　

1.2 建筑工程中的光伏发电技术简况。 各国政府均非常注重光伏发电技术的研发，美国

和欧洲提出利用太阳能发电来降低发电成本，预计

2015 年取得突破；日本计划 2020 年光

伏发电总量提升至

28GW；国际能源署预计 2020 年光伏发电能够实现与电网平价。

　　中国

2009 年鼓励光伏发电产业发展；2010 年明确开拓多元化的太阳能光伏光热发电

市场；

2011 再次明确重点发展太阳能热利用与光伏光热发电的新能源产业；发改委 2011

宣布新的太阳能光伏发电电价，地方政府负担补贴以刺激其普及。
　　

2 建筑工程中的光伏发电系统简述

　　

2.1 建筑工程中的光伏发电系统构成。 建筑工程所用的光伏发电系统有两种方式，一种

是太阳能转换成热能再转换成电能，另一种是太阳能直接转换成电能。
　　光能、热能至电能转换主要是通过太阳辐射产生热能转移成电发电，过程是太阳能集热
器把本身吸收的光能转换成热能，使汽轮机运动产能电能。光能转成热能后再转换成电能，
类似与普通火力发电。但太阳能热发电并不适合和建筑；太阳能直接转换成电能则是利用光
电效应，直接把光能转化成为电能，这种直接转移的设备就是太阳能电池。太阳能电池是因
为光生伏特效应作用而将太阳辐射直接转化为电能的元件，太阳能电池作为光电二极管，
当太阳光照到二极管上时，它会自动将太阳能转化电能进而产生电流。当把多个太阳能电池
串、并联后，就形成了在输出功率的电池方阵。
　　

2.2 建筑工程中的光伏发电系统分类。 独立光伏发电：由光伏器件、控制器及蓄电池组

成。独立光伏发电系统适合偏远和无电地区应用，独立光伏发电系统发电容易受到气象、环
境等影响，相对不够稳定，所以供电时要添加安装管理和储备能量的装置。
　　并网光伏发电：并网光伏发电系统主要发电原理是，太阳能电池通过逆变器将直流电
转换为交流电后并入供电电网中。这个系统的组成主要是光伏阵列和光伏并网逆变电源，并
网逆变电源负责将光伏阵列产生的电能转换成与电网同频同相的交流电，同时负责跟踪、控
制和平衡电池的最大功率点和并网功率。
　　建筑光伏发电系统使得建筑物的屋顶面积被有效利用，无需占用宝贵的土地资源。既能
有效减少建筑能耗，实现建筑节能，又能有效地缓解电网高峰用电，降低输配电损耗。同时
光伏发电系统没有噪音，没有污染物排放，不消耗任何燃料，具有绿色环保概念，可增加
楼盘的综合品质。