摘要：探討光伏太陽能發電系統的三種供電方式及其各自的優缺點，鑒于現代建筑公共照明造價、耗電量大幅增加等問題，討論光伏太陽能在此領域的發展前景。
　　關鍵詞：光伏太陽能發電，獨立發電系統，市電并聯發電系統，市電并網發電系統，公共照明
　　
　　隨著我國經濟的迅速發展，城市范圍的日益擴大，電能的過大需求在很大程度上成為未來城市發展的首要瓶頸之一，“電荒”已經不可避免的成為了未來經濟發展的首要敵人，所以，開發和應用新能源是目前學術界討論最普遍的話題之一。
　　太陽能作為一種綠色環保、可再生的清潔能源已經日益引起人們的重視、開發和應用，所謂光伏太陽能供電即使用屋面光伏板將太陽能轉化為電能再供給用電設備的一種方式。
　　光伏太陽能供電系統在建筑小區應用的供配電方式主要有三種：
　　一、獨立發電系統
　　它是光伏太陽能獨立發電、獨立供電，環保安全，不需要消耗其他能源的一種最簡單、最原始的供電方式。例如：小區中的太陽能路燈，當選用直流LED光源時，就是直流負載形式，當選用交流熒光燈光源時，就是交流負載形式。
　　這種方式的優點是簡單、經濟、靈活、適用范圍廣泛，多數適用于用電容量小，分散性大的用電負載。缺點是用電可靠性差，管理控制也比較分散麻煩。
　　二、市電并聯發電系統
　　此種方式與太陽能獨立發電系統的區別在于，在上一方式的基礎上，在用電負載處增加一路交流市電供電，如是交流負載，即與光伏太陽能發電經逆變的交流供電回路組成ATSE雙電源自動切換，如是直流負載，同理將交流市電整流仍然可以和光伏太陽能所產直流電組成ATSE雙電源自動切換。
　　很顯然，此種方式除具有上種的優點外，最明顯的進步在于一旦光伏太陽能電量不足或者中斷，可借助于ATSE雙電源自動切換改為市電供電，不但提高了供電的可靠性，還在經濟上可以通過減少配置蓄電池的容量來節約成本。同樣，此種方式優點明顯缺點卻也很突出，那就是雖然ATSE自動切換裝置切換的時間非常短，可以達到毫秒的時間，但畢竟這期間也還是需要斷電的，并不是不間斷供電方式，這樣就會造成很多需要連續工作的用電設備不能正常工作，甚至造成損壞、破壞等嚴重的后果。
　　此外，由于光伏太陽能發電受外界多種因素影響，發電量的變化較大，且用電負載也不是恒定不變的，所以發電和用電量是無法達到平衡的，當發電量不足或者中斷時可由ATSE雙電源切換改為市電補給供電，反之，當發電量超過用電負載和蓄電池組的容量時，只好通過控制光伏太陽能，讓其少發一部分電來解決，這樣反而白白浪費一部分太陽能資源。
　　三、市電并網發電系統
　　上述可見，市電并聯發電系統優缺點同樣明顯，那么如何能保留優點克服缺點形成一套完美的系統呢，下面就來介紹一下當前使用最廣泛的市電并網發電系統。
　　所謂市電并網發電系統，即把光伏太陽能發電系統和市電電力系統并網運行，兩者同時向用電負載供電，這樣便很容易的解決了市電并聯系統所出現的ATSE雙電源切換期間中斷供電所出現的種種問題。同樣，不管光伏太陽能發電量是多是少，用電負載是大是小，都由電力系統去平衡，光伏太陽能系統只管盡可能大的去發電，同時也可以減少蓄電池容量，節約投資成本。
　　但是現下的實際應用中，由于技術和管理上的原因，并不能達到理論上的效果，再加上目前光伏太陽能發電量較其他方式發電少之又少，且不穩定因素較多，所以多余的發電量是不向市電系統反饋的，而是采用合理配置用電負載量大于等于光伏太陽能的發電量，且多余小部分發電可由蓄電池儲存，電量不夠可有市電系統補充，這也是目前最經濟的一種方式。
　　以上，關于光伏太陽能的供電方式做了一個簡單的闡述，下面來討論一下，光伏太陽能在現代建筑中使用最廣泛的部位：公共照明區域中的應用前景。
　　建筑小區的公共照明區域包括公用的樓梯樓道、走廊、門廳、停車場以及衛生間等場所的照明系統，這類照明設施具有公用性、必備性，同時還需要具備節能、安全、便于統一管理等附屬特性，隨著現代建筑的發展，這類設施的造價和耗電量也在不斷增高，尤其是住宅發展的高層化和高檔化，使得公共照明也進入高標準化。地下停車場照明、各類以節能燈為主的公共照明、庭院照明等的用電量、維護量猛增，給物業增加了很大的壓力，也使得物管費用和公攤費用大幅提高，這所有問題都歸結為經濟適用性方面，最終目的都是節電、省電。
　　現在的小區，不管是住宅生活小區還是公建等，規模及范圍都很大，建筑面積一般都會達到十幾甚至幾十、上百萬平米。給建造光伏太陽能提供了很大的屋頂面積來用于裝設大面積的光伏太陽能電池板組，所以小區的公共照明區域可以很輕松的首先考慮光伏太陽能發電系統供電。
　　例如，在屋頂安置光伏太陽能電池板組，20KWp的發電量僅需要占據150m2面積，卻是相當于在該屋頂相同面積上對放了近3米厚的優質煤，而這些量的優質煤不需要任何設備，不會產生任何污染，常年累月不斷的輸出電力供建筑使用，從環保節能的角度來講，光伏太陽能的優勢也是很明顯、是不可替代的。
　　那么，市電并網發電系統是將直流電逆變為交流電再與市電的交流電并網運行還是將市電的交流電整流為直流電再與光伏直流電并網運行呢？哪種更經濟合理呢？個人認為對于中小型光伏發電系統，采用交流市電整流為直流并網運行更有優勢，從專業角度，交流并網需要具備兩交流系統的電壓、頻率、相位相同或相近等條件，而直流并網只需要兩系統的正負極形同，電壓相同就可以，所以直流并網更簡單、穩定、可行。同樣，直流并網還有一系列節能、高效、安全、降低集中負荷，減少電力設施造價等優點，例如使用直流低壓節能的LED燈具等等。
　　目前，國內很多城市的高檔樓盤已經開始使用光伏太陽能供電系統了，應用反饋一直很好，相信隨著我國經濟的迅速發展，在不遠的將來，小區光伏太陽能供電系統將會被廣泛采用。
　　
　　參考文獻
　　黃家室《建筑小區應用太陽能光伏發電供配電方式討論》建筑電氣2009-2
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