建筑电气节能减排措施和光伏新能源的应用

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

锅明辉

秦皇岛广建工程项目管理有限公司;河北省秦皇岛市、066000

摘要

在国民经济高速增长的时代背景下,清洁能源也逐渐有所发展,作为新兴可再生能源,新能源的发展对当前的社会经济发展不可或缺,而光伏的开发便是其中最为主要的清洁再生新能源开发形式。将其应用于社会当中可以更高效地辅助于其能源节约减排,也因此最大限度地减少了城市建设过程中所需要的家庭用电与能耗。所以我们的建筑单位更应该培养合理的节能减排意识,把新能源光伏发电技术等运用于建筑电气施工当中,从而达到了节能减排的施工效果,就这样合理的减少了建筑单位对电力资源的利用总量,这样就使得国家的能源资源也能获得更良好的节约使用,这就使中国的建筑行业也能获得了更为节约环保的工作空间,进而促进了我国国民经济健康发展的进程。


关键词

节能减排;光伏新能源;供配电系统

正文

中国作为一个资源大国,但与此同时却又是一个资源严重短缺的大国,同时虽然中国经济发展水平相比以往已经有了很大的提高,但仍然处于发展中国家阶段,对自然资源的需求量和损耗都很大,所以需要对中国现有自然资源加以优化调配,并进行节约减排的措施,同时需要积极开发新资源,以推动中国经济社会发展的可持续发展。

1建筑电气节能的必要性

电力企业对整个中国经济社会各领域的电能输送一直是中国社会主义现代化建设的有力保障,而建筑行业的蓬勃发展也离不开电力的供应,而在目前对整个中国经济社会领域所提出的可持续发展的条件下,以往的电气设计技术已无法实现节能减排的目标。另外,部分地区人民政府对于用电能耗管理的疏忽也是导致部分项目占用电能资金的因素之一。这就需要建材行业的工作者必须从工艺角度寻求节省电能资源的控制措施,采用改善施工的电气设计的方法以达到节能减排的效果。

2建筑电气节能减排的原则

2.1实际需求性

在进行建筑工程的电气节能工程项目中,必须紧密结合建设的具体要求,同时符合建筑功能上的建筑设计要求和社会现实要求。建筑的电气使用的本质是为了提高人类的生存效率,给人类的日常生活提供更多的方便。所以,在实施住宅电气节能设计方案中必须充分认识到这些,最大限度解决建筑使用时我们的实际使用需要,比如公共部位采光、电网安全供应和管线畅通等,此外满足基本使用需求之后,还必须要注意制造技术方面的提高,最大限度增加设计的美观性。

从建筑设计和电气节能的角度上来说,符合现实需要才是设计需要满足的根本条件,而所有的建筑需求都应该建立在现实需要基础上,才可以体现其自身的作用和功能。对工程实施有效控制,以进一步提升施工资源的使用率,同时坚持和贯彻节能降耗政策,尽量地减少施工对环境的不良影响。但是需要格外注意的是,人们切不能够因噎废食,为了可以达到节约环境的目的,对施工电气给出了非常严苛的控制措施,这也势必会阻碍着施工行业的进一步发展。

2.2 经济适用性

经济效益适用性指在建筑节能的过程中,尤其关注建筑材料的经济效益及其适应性,以便保证建筑可以取得良好的效益。现阶段,由于科技水平的日益提升,市面上也产生了各种形式的先进设备和新型设备,但是在具体使用中,需要在保证设备符合现场应用要求的前提之上,也需要充分考虑到生产成本问题,采用性能价格比较高的新工艺和新装备。应针对当前现场现状和广大工程用户的具体要求,正确应用电气工艺和装备。

2.3节约环保

在进行建筑物电气节能工程中,能源和环境都需要引起充分的关注,二者都十分关键。提高建筑电气节能方案的科学性,有利于降低建筑电器能源消耗,提高对生态环境的维护。建筑物的电气设备配置一定是可以实现基本的应用功能,在此前提下对与建筑功能相关性很强的电气设备部分加以优化,提高这些部分的科学性和合理性,以进行节电工程来减少消耗。

3建筑电气设计中节能措施的现状问题

3.1电气设计不符合国家行业标准

在建筑中,住宅电气设计一直是建筑中最重要的结构,不过随着城市近年来的发展,人们的生活消费水平也日益提高,对建筑的需求逐渐增加。因此在建筑初期,很大部分的电气设计人员并没有很好贯彻有关节能规定,从而导致了不少建筑用电器材设计得不合理,例如采用传统屋根作为照明以及采用高能耗的老旧电力设备等。建筑的电气系统甚至完全无法达到行业规定,有些建筑还产生了粗犷设计,甚至生搬硬套。而产生这样局面的最大原因则在于,建筑设计师通常仅仅想满足房屋当前的用电需求,而并完全没有意识到将节电工艺融入到房屋的电气设计当中,这样一来不仅会无故增加房屋电能耗费,而且同时增加了建筑在交付时的运营成本。

3.2电气设计不合理

在整个工程项目的建设进程中,都需要持续电力供应。设备资源虽然一直是整个工程项目中不可缺少的重要资源,但目前部分设备已无法满足企业当前使用的需要,也无法满足当前政府关于节能减排的政策方针,更难以实现企业对资源的进一步利用。而许多设备老旧的高能耗装置也必须更换成节能水泵设备,其质量已达不到现代企业的需要,还潜藏安全隐患,严重影响了企业正常作业,甚至危及我们生命。此外,由于许多企业对设备资源占用情况还没有足够的重视,对设备节能认识比较淡漠,由此造成了大量无谓的设备资源浪费,所以合理对整个工程项目中设备的节能设计也就非常重要。所以,从电气设计上来看,选择了最高效的节能水泵系统就意味着遵循了节能减排的根本理念,从而破解了世界能源危机的根本难题,进而达到了真正实现碳达峰、碳中和的宏伟目标。

4建筑电气常见的节能减排措施简介

能耗问题现在已经变成了束缚中国经济继续增长的主要原因之一,同时也成为缓解世界环境难题的重点,所以大量地采取节能减排政策,减少建筑物的电力能源消耗对推动中国经济社会的可持续发展有着不能忽略的意义。目前,已经发展成熟的节能减排方法主要有如下几类:

4.1优化建筑物的供配电系统设计

优化建筑物的供配电系统设计,是指通过改善在建筑物中采用的传统系统设计减少供配电能源消耗。因此科学化的供配电系统设计首先应该简洁而实用,即在符合客户需要的情况下尽量简化。其次,在减少对系统供电的级数时,则需要由有关人员按照整个系统的平均用电负载状态、能量分布状况,以及其总容量把变压器布置到了整个系统的最中央部位,以达到改善供电质量的目标;采用环式的供电价格系统。因为环式系统较之于其他型式的系统,可以在改善整体系统电能品质的同时减少对整个系统的能量总耗费情况。

4.2选择专业的变压器

变压器方面,需要在产品设计方案中结合具体情况进行变压器的选择与配套的操作。首先,政府要在认真思考节能减排等课题的基础上选用新型节能变压器。在当前,非晶合金变压器已经凭借较小的空载消耗而成了建筑电力变压器的最主要选项,而此类变压器又由于在铁芯领域中大量采用了无定形态的金属取代了硅钢材料,因此也大大减小了变压器的空载消耗。通过调查分析表明,该类变压器相比于常规硅钢变压器的空载损耗可以减少约70%左右,因此在变压器的选型方面要着重考察这种节能型变压器。其次,在变压器选择时,要注重按照供电要求适当调整变压器的总负荷值。各种负荷率情况下变压器的总消耗差别很大,但根据电气系统的实际使用要求,把变压器的平均负荷率控制在60%以下,的时候变压器损失也相对更少、总消耗比更佳,这样有利于科学计算变压器的负载变化区间,根据结合系统实际需要选择变压器,从而降低了电力变压器平均负荷率以降低系统运行消耗。此外,对变压器来说,更高的发电量就意味着更高的功率消耗,所以应注意及时防止变压器过热,还应该采取保持三相电流平衡以降低变压器的过热现象。

4.3降低传输过程中电能传输的损耗

中国幅员辽阔,而且电力系统网络覆盖面积很大,所以建筑电力在运输过程中也会形成更大的能量损失,所以减少在运输过程中的不必要浪费对建筑电力系统的节能减排有着很关键的作用。减少电缆运输时的能量损失,首先必须选用阻力较低的运输电缆,然后应尽量地减少运输过程中电缆迂回产生不必要的能源消耗,并尽量地选用直线运输,降低输送过程中消耗的能量;正确选用电线电缆型号;合理布置直流变压器的地点,使之与各个终端保持很近的位置。

4.4提高线路的自然功率因数

自然功率因数,是指建筑的供配电系统本身所具有的能力数值,其高低决定于线路自身的构造特点和使用特性。供配电系统通电之间可能出现部分值滞后的无功,此时只要企业能够合理地将相应量值超前的无功与之对抗,就能够减少输电系统中不必要的损失了。该种方法尽管不可以直接减少实际使用的能源消耗,不过却能够明显减少对企业和电力部门罚款的比例,进而降低了不必要的费用。

4.5通风系统方向的节能减排措施

这种设备既然需要在保证一般工作要求的基础上,降低总功率则应该先要明确了其各部位的通风、冷却、制热的基本要求。在空气冷却方面,则必须在控制系统设置之前就做好了正确的冷负荷测算,在确定好了这一系数以后再合理选用制冷机组,使冷负荷略低于正常制冷时间,这样不但可以很好地很好地达到了空气冷却要求,同时还实现了节能减排的要求。在控制系统方面的精密控制,还可以缩短了设备的非必要启动时间,并提高了二氧化碳检测仪和空气质量感应器的准确度,还可以通过控制器准确调节了风速。此外,需要重视对制冷系统的节电管理,根据供热量温度以及气冷装置的开启时间,以降低制冷系统的消耗。

5光伏新能源在建筑电气中的应用

5.1光伏新能源

近年来,人类社会对于建筑电气节能技术有了越来越多的需求,但由于以往建筑业都过度依靠天然气、原油和其他天然资源,所以人们对新能源的开发与利用都越来越强调。太阳能光伏技术电源作为一个可再生、质量好的新型再生能源,已经应用于建筑电力系统。光伏清洁电力的应用不但可以给达到建筑节能减排的效果,而且还能够大大提高工程的可靠性,成为全球范围内各个发达国家正在探索发展的一个再生能源形式,有着非常强大的潜力。

太阳能光伏新能源是指通过太阳电池,直接将天然阳光转化为能源以供建筑或消费者所利用,其在发电的全过程由于无噪声、无污染以及容易维修,所以在建设新电力系统中的应用也越来越普遍。如,在城市大型建设、城市绿化工程等方面的应用中。在通常情况下,光伏新能源的发电设备分为控制器、逆变器和太阳能电池板三组成部分。

5.2光伏新能源发电技术的原理

正如前文所述,光伏太阳能发电装置共包含了三个基本组成部分,其主要功能是通过使用太阳能电池板将太阳光转换为电能,进而通过逆变器将透过其中的直流电转换为交流电,并通过控制器调节功率。具体来说,光伏太阳能发电装置的基本运行原理主要有以下两个:在光照情况下,通过太阳能电池组片将太阳光转换为电动势,之后再通过逆变器、控制器等充放电给蓄电池以储存能量。在晚上所有的照明熄灭之后,其基本运行过程将会出现零翻转现象,而蓄电池组件则通过逆变器将在白天储能的直流电力转换为交流电,再经由线路传送至配电箱,最后再对线路上的所有装置完成配电以适应用户的需求。

5.3光伏新能源技术的特点

光伏新能源技术最大的优势,在于无污染、可再生;再者这种技术也可以使用大量资源,也因此可以降低了其他公司在新能源领域的投资,进而增加了其效益;第三,利用光伏的洁净能源发电方式也可以合理调节电源系统的峰值,从而提高了其网端电压的安全性。

5.4光伏新能源技术运用的要点

首先,要做好操作系统的设置、保护等操作。的要求,即选取被高大建筑物遮蔽、日照环境良好的场所,以方便设备采光;或选取体积大的建筑物,以减少电池板被碰损;其次,系统设置之后应定期加以检测,以防设备发生损伤,也即必须保持每年两次的定期检测;其三,在特定气候情况下应随时进行适当的防护。

6结束语

综上所述,建筑电气节能减排项目对降低环境污染、减少能源使用有着重大的作用,而把光伏材料运用到建筑中不但可以降低建筑工程的用地面积,同时能够做到了可再生、无噪声,所以该材料在建筑中有着巨大的潜力。各界人士需要更多致力于对该产品的深入研究,并促进其开发,从而达到中国社会发展的可持续增长。

参考文献

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