卜華成

摘要：針對(duì)我國(guó)節(jié)約型城市建設(shè)速度不斷更新，城市對(duì)電能的消耗量將日益增多，以傳統(tǒng)能源供電的城市發(fā)展，大大加速了對(duì)環(huán)境造成的污染及惡化進(jìn)程，不利于建設(shè)節(jié)能環(huán)保、低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展思維。結(jié)合我國(guó)“十三五”智慧城市規(guī)劃建設(shè)，本文提出了太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用于智慧城市建設(shè)發(fā)展，有效解決了智慧城市低碳經(jīng)濟(jì)、綠色環(huán)保等經(jīng)濟(jì)發(fā)展相關(guān)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電技術(shù)；節(jié)約型城市；綠色環(huán)保

中圖分類(lèi)號(hào)：TM615 文獻(xiàn)識(shí)別碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2018）006-0-02

一、光伏新能源發(fā)電技術(shù)

作為我國(guó)城市“十三五”規(guī)劃建設(shè)， 國(guó)家在“十三五”期間進(jìn)行打造低碳、綠色環(huán)保的智慧城市。太陽(yáng)能光伏發(fā)電在智慧城市中的應(yīng)用，有效地改善了城市對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴(lài)，從而達(dá)到低碳經(jīng)濟(jì)、高效節(jié)能、綠色環(huán)保的目的。當(dāng)前太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)相當(dāng)成熟，所以太陽(yáng)能光伏發(fā)電是我國(guó)智慧城市規(guī)劃建設(shè)發(fā)展的最佳選擇。太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)很好的解決了我國(guó)智慧城市的發(fā)展需求，在今后太陽(yáng)能光伏發(fā)電占領(lǐng)能源市場(chǎng)勢(shì)在必得。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電解決了智慧城市低碳、節(jié)能、綠色環(huán)保的重大問(wèn)題，也使智慧城市的規(guī)劃建設(shè)不斷加強(qiáng)了太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用。彼此之間相互促進(jìn)協(xié)同發(fā)展將是我國(guó)未來(lái)能源、經(jīng)濟(jì)及城市發(fā)展方向的指引。

（一）光伏新能源發(fā)電技術(shù)的基本工作原理

光伏新能源發(fā)電是通過(guò)太陽(yáng)能電池組件對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行采集，然后將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，在通過(guò)光伏發(fā)電系統(tǒng)的逆變器將其轉(zhuǎn)化為交流電，使用時(shí)用控制器進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。并且具備充電蓄能的作用，白天利用太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電，晚上利用蓄能電池進(jìn)行供電。

（二）光伏新能源發(fā)電技術(shù)的特征

光伏新能源相對(duì)傳統(tǒng)的石油、天然氣的發(fā)電技術(shù)而言，能夠更好地對(duì)峰值進(jìn)行可控制的調(diào)節(jié)，使得電網(wǎng)十分穩(wěn)固。相對(duì)利益和成本而言，光伏新能源無(wú)論是環(huán)?？沙掷m(xù)還是其具有白天蓄電、晚上供電的功能，都進(jìn)一步說(shuō)明比傳統(tǒng)石油等發(fā)電節(jié)省成本。光伏新能源無(wú)論是在任何行業(yè)其利用率都要比傳統(tǒng)方式高很多，尤其是在建筑行業(yè)，比其他行業(yè)的利用率更高。

（三）影響光伏新能源的主要因素

太陽(yáng)能電池板的傾斜角度。由于建筑過(guò)程中，其所在的地形地貌、氣候和周?chē)妮椛鋱?chǎng)都存在一些影響，所以只有因地制宜地算好電池板的傾斜角度，才能夠使光伏新能源得到最大利用率的電能。各組件之間電性不匹配。一般情況下，光伏新能源在建筑中應(yīng)用時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)組件電流或是電壓不匹配的事情，那是因?yàn)榻ㄖ鈮υ诮M建過(guò)程中所需要的平面其形狀大小各異的原因?qū)е碌摹Ｋ砸氡苓@樣的事情，就要對(duì)建筑外墻進(jìn)行分區(qū)域統(tǒng)一電性或者是分區(qū)后使用不同的電池片來(lái)平衡。光伏電池強(qiáng)度。由于光伏新能源在建筑中使用時(shí)，都是使用光伏材料作為建筑材料的，所以其強(qiáng)度的大小對(duì)輸出的電量有著直接的影響。由于建筑過(guò)程中，光伏組件的使用范圍廣，而且使用的位置也不同，導(dǎo)致需要的光伏強(qiáng)度也不同，所以需要對(duì)不同位置進(jìn)行不同強(qiáng)度的光伏組件使用，例如采光好的屋頂可以考慮使用強(qiáng)度大一些的光伏組件，這樣采集到的太陽(yáng)能的能量大。

二、光伏發(fā)電在節(jié)約型城市中應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)

（一）光伏新能源發(fā)電技術(shù)在建筑電氣節(jié)能中的應(yīng)用

1.應(yīng)用形式。光伏新能源發(fā)電技術(shù)在建筑電氣節(jié)能中的應(yīng)用形式有兩種，分別是：第一種形式是光伏系統(tǒng)與建筑相結(jié)合。通過(guò)將光伏發(fā)電設(shè)備安裝在建筑物的外墻或是屋頂，通過(guò)與其他組件的配合進(jìn)行供電與蓄電，這種供電形式相對(duì)獨(dú)立，可實(shí)現(xiàn)自給自足的供電模式；第二種形式是光伏系統(tǒng)的組件與建筑過(guò)程中的材料相結(jié)合共同使用。具體方法是將光伏發(fā)電中的一些組件通過(guò)特殊的制作方法與材料，制作為建筑所需要的屋頂、窗戶(hù)等建筑材料，取代普通的建筑材料既省錢(qián)又方便，而且由于建筑物的材料里面有光伏組件，所以采集到的太陽(yáng)能要比其他形式的光伏系統(tǒng)量大，所供電量也就更充足。

2.設(shè)備的安裝與維修保護(hù)。光伏新能源在安裝過(guò)程中，因?yàn)槠涔ぷ髟硎抢锰?yáng)能來(lái)轉(zhuǎn)化為電能，所以需要將設(shè)備安裝在無(wú)遮擋物且陽(yáng)光充足的地方，確保設(shè)備能夠采集得到足夠的陽(yáng)光。由于赤道附近的陽(yáng)光能量最足，所以在安裝時(shí)要保證將其方向沖著赤道方向安裝，而且要算好設(shè)備安裝時(shí)的角度，保證受熱均勻，且要定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。

3.安裝過(guò)程中的注意事項(xiàng)。首先，要確保安裝時(shí)無(wú)障礙物遮擋陽(yáng)光；其次，在安裝過(guò)程中，為了保護(hù)光伏新能源設(shè)備的安全，安裝設(shè)備的周?chē)h(huán)境十分重要，要保證其不受到碰撞等事情的發(fā)生；最后，面對(duì)惡劣的氣候和許多不可抗力的事故時(shí)要有相應(yīng)的急救和預(yù)防措施，保證光伏新能源的發(fā)電正常進(jìn)行隨著全球不可再生資源的過(guò)度開(kāi)采及利用，導(dǎo)致能源枯竭和環(huán)境的嚴(yán)重污染，太陽(yáng)能作為一種“取之不盡、用之不竭”的低碳經(jīng)濟(jì)、綠色環(huán)保、供給安全的新能源越來(lái)越受到重視、同時(shí)， 也隨著太陽(yáng)能光伏技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，廣泛應(yīng)用與我們?nèi)粘Ｉ钪校?逐漸取代了傳統(tǒng)能源的利用。作為現(xiàn)代節(jié)約型城市的建設(shè)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電應(yīng)用能給節(jié)約型城市建設(shè)帶來(lái)更多好處。

（二）光伏新能源發(fā)電技術(shù)在城市節(jié)能應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)

達(dá)到智慧城市低碳、綠色環(huán)保的要求：因?yàn)樘?yáng)能發(fā)電是一種清潔無(wú)污染的能源轉(zhuǎn)換，能源利用給節(jié)約型智慧城市帶來(lái)零污染，零排放，從而達(dá)到節(jié)約型城市建設(shè)中首選能源利用之一。達(dá)到國(guó)家節(jié)能環(huán)保的戰(zhàn)略：我國(guó)作為能源消費(fèi)大國(guó)，自給自足很難達(dá)到，主要依賴(lài)于進(jìn)口。在現(xiàn)代化節(jié)約型城市建設(shè)中，節(jié)能環(huán)保，綠色發(fā)展是我國(guó)“十三五”重要部署。加強(qiáng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)在節(jié)約型城市中的應(yīng)用，達(dá)到綠色發(fā)展，節(jié)能環(huán)保的智慧城市，能夠有效地解決資源緊缺，發(fā)到節(jié)能環(huán)保的戰(zhàn)略意義。促進(jìn)了我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展：我國(guó)是光伏產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，但是太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝機(jī)容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及發(fā)達(dá)國(guó)家。從而大部分產(chǎn)品主要出口歐美國(guó)家，由于當(dāng)前處于經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇乏力的環(huán)境，歐美國(guó)家進(jìn)行貿(mào)易保護(hù)，對(duì)我國(guó)光伏產(chǎn)品進(jìn)行反傾銷(xiāo)，使之我國(guó)光伏行業(yè)發(fā)展受到重創(chuàng)，制約著我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。根據(jù)國(guó)家“十三五”智慧城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的提出及規(guī)劃發(fā)展，加強(qiáng)了新能源替代傳統(tǒng)能源的充分利用，從而促進(jìn)了我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

三、光伏發(fā)電與智慧城市協(xié)同發(fā)展的前景

（一）因?yàn)樘?yáng)能是一種可再生能源，節(jié)能環(huán)保，加強(qiáng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的應(yīng)用，能促進(jìn)我國(guó)光伏相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展， 使之成為我國(guó)未來(lái)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展支柱，減輕我國(guó)就業(yè)壓力，能源支配緊張，環(huán)境污染等相關(guān)問(wèn)題，從而促使我國(guó)的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)得到有效改善。太陽(yáng)能光伏發(fā)電解決了智慧城市低碳、節(jié)能、綠色環(huán)保的重大問(wèn)題，也使智慧城市的規(guī)劃建設(shè)不斷加強(qiáng)了太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用。彼此之間相互促進(jìn)協(xié)同發(fā)展將是我國(guó)未來(lái)能源、經(jīng)濟(jì)及城市發(fā)展方向的指引。

（二）作為我國(guó)城市“十三五”規(guī)劃建設(shè)，國(guó)家在“十三五”期間進(jìn)行打造低碳、綠色環(huán)保的智慧城市。太陽(yáng)能光伏發(fā)電在智慧城市中的應(yīng)用，有效地改善了城市對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴(lài)，從而達(dá)到低碳經(jīng)濟(jì)、高效節(jié)能、綠色環(huán)保的目的。當(dāng)前太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)相當(dāng)成熟，所以太陽(yáng)能光伏發(fā)電是我國(guó)智慧城市規(guī)劃建設(shè)發(fā)展的最佳選擇。太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)很好的解決了我國(guó)智慧城市的發(fā)展需求，在今后太陽(yáng)能光伏發(fā)電占領(lǐng)能源市場(chǎng)勢(shì)在必得。

（三）當(dāng)前針對(duì)光伏新能源的應(yīng)用上，由于科學(xué)技術(shù)的限制，光伏新能源還無(wú)法實(shí)現(xiàn)大范圍的運(yùn)用，并且在進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，存在著一定的限制。當(dāng)前科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，對(duì)光伏系能源的運(yùn)用水平也在不斷的提升，光伏新能源在我國(guó)的應(yīng)用形式主要有兩種：一是把光能源轉(zhuǎn)變成電能，進(jìn)行應(yīng)用。在太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成電能并提供動(dòng)力支持的過(guò)程中，需要太陽(yáng)電池板以及控制其和逆變器等相關(guān)設(shè)備。太陽(yáng)電池板在白天收集太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成電能。這個(gè)時(shí)候的電能由于其壓力較大，電力傳輸線路無(wú)法對(duì)其進(jìn)行直接傳輸，所以，必須利用逆變器對(duì)太陽(yáng)電池板中的電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，把直流電轉(zhuǎn)變成交流電，電力傳輸線路才能夠?qū)ζ溥M(jìn)傳輸，把電力能源傳輸?shù)娇刂破鳟?dāng)中，進(jìn)行供電或者著照明使用。二是把太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)變成熱能。在建筑物中安裝相關(guān)裝置，通過(guò)裝置把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成熱能，以保證建筑物和居民的入場(chǎng)供暖需求，為降低建筑行業(yè)對(duì)電氣資源的消耗提供了重要的條件，有效促進(jìn)了我國(guó)的節(jié)能減排水平提升。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，太陽(yáng)能是人類(lèi)開(kāi)發(fā)的新能源，太陽(yáng)能光伏發(fā)電具有可再生性和環(huán)保性，與我國(guó)提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求一致，也必然是全世界今后研究新能源的主要方向。這個(gè)在改革的初期必然會(huì)伴隨有一系列的疑難雜癥，但是我相信隨著技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，我們的事業(yè)會(huì)不斷的成熟，理念會(huì)不斷的更新，最終促進(jìn)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展。

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基金項(xiàng)目：本文系江蘇大學(xué)科研立項(xiàng)項(xiàng)目成果，項(xiàng)目編號(hào)16C585。