1、光电转换技术在小区园林景观中的应用摘要：随着全球气候变化，环境污染问题已经引起了国际上的巨大关注。全球气候变暖，世界范围内认为可能是由于温室气体二氧化碳排放过多所造成的。为了让生态环境恶化趋势得到进一步遏制，开拓清洁、安全、可持续发展的可再生能源已被提到日程上来。 在全人类都在面临着气候变化、空气污染和资源紧缺的共同危机的今天，低碳型可持续发展已经成为了当代社会发展的主流。而因为建造活动在消耗资源的同时制造了大量的环境污染物，低碳景观的发展问题需要更多的关注。新能源、新材料在景观设计中的应用研究和实践正是为实现这样的目标而提出的。本文以深圳栖游家园住宅小区设计为例，提出了应用光电转换技术来实现
2、低碳景观的思路。 关键词：光电转换技术；太阳能光电板；低碳景观；新能源 Abstract: with the global climate change, the problem of environmental pollution has caused great concern in the international. Global warming, the world is thought to be due to the greenhouse gas carbon dioxide emissions caused by excessive. In order to make the
3、trend of ecological environment deterioration has been further curb, develop clean, safe, sustainable development of renewable energy has been put on the agenda. In all of humanity in the face of climate change, air pollution and resource shortage of common crisis today, low-carbon sustainable devel
4、opment has become the mainstream of contemporary social development. And because the construction activities in the consumption of resources at the same time to create a large number of pollutants in the environment, development of low-carbon landscape should be paid more attention to. Application r
5、esearch and practice of landscape design in the new energy, new material is put forward to realize this goal. This paper takes Shenzhen aquatic tour home residential design as an example, presents the application of photoelectric conversion technology to achieve low carbon landscape ideas. Keywords:
6、 photoelectric conversion technology; solar panel; low carbon landscape; new energy 中图分类号: O472+.8 文献标识码：A 文章编号： 太阳能作为目前取之不尽用之不竭的能源，应得到广泛的推广应用。据了解，深圳的用电缺口在逐年增大，因地制宜开发和推广应用太阳能有利于缓解当前能源紧缺状况，符合我国能源发展战略。深圳位于北回归线以南，气候炎热，太阳辐射时间长，有利于利用太阳能转换装置，一方面降低能源成本，另一方面可减少炎热天气下的地表温度，增加庭院舒适感。 一、项目概况 栖游家园住宅小区位于深圳市南山区后海大道
7、与花果山路交汇处，是一个崇尚人性化、生态环保的年轻时尚的生活社区。作为该项目的景观设计师，我们在该项目上运用了光伏发电的光电平板技术，建造在二层公共平台花园打造一组光电转换景点，并在概念设计之初，建议在高层屋顶设置光电转换设备，以供楼梯间照明和园林景观照明的公共用电需求，减轻了住户的物业电费上的公共分摊费用，倡导新的低碳生活理念。 在收集各方资料后，我们对小区的光照环境及使用者的感受进行了认真的分析，通过日照模拟计算，得出日照时长大于或等于 7 小时的区域，结合入口小广场及喷水组合景墙，以景观设计一体化的手法揉合到现有的景观系统中，不仅可以使小区景观美观，更洋溢着一股绿色低碳的味道，同时可以发
8、电，满足夜间景观照明需要，彰显节能建筑要求，更可以让住户加深对光电绿色节能措施的了解，有利于青少年养成保护生态环境和节约能耗的思维习惯。 光电转换装置效果如下图： 六个太阳能光电转换景观组，以一种序列排列方式设置在开扬的二层入口平台小广场上，将太阳能量转化为电能以直流电的形式储存在蓄电池里，通过转换为交流电，直接驱动喷水景墙的水泵工作，通过相关设计将接线盒、旁路二极管、连接线等隐藏在太阳能光电转换平板下方的基础中，这样既可防阳光直射和雨水侵蚀，又不会影响太阳能光电板的外观效果，达到与景观的完美结合。在阳光明媚的日子里，我们可以最直观地看到能量是怎样变成人见人爱的一种喷泉景观。 我们用“生命之源
9、”来述说这样的一个故事：生命之初，是万物依靠的太阳提供给生命能量，能量传递的结果，产生了生命，水循环使得生命得以生生不息地延续。 二、光伏发电系统节能原理 利用光能转换电能的效应原理，光伏电池组件在白天接收太阳辐射能并转换为直流电能输出，再经由逆变器转变为可为用电设备供电的交流电力；转换过程不产生辐射及其它环境污染。但目前太阳能光电板的生产过程中，单晶硅和多晶硅会产生不可逆转的环境污染，目前科学家们正在研究更好的途径，如何减少生产过程的污染。 以本项目小型的光电转换装置为例，六个太阳能光电转换景观组合计可安装太阳能光电板面积约为 60 平方米，按透光率 30%计算，可安装太阳能组件约 5.1
10、千瓦。按照深圳地区日照辐射太阳能组件发电功率计算，5.1KW 每天可发电约 18KWH，每年可发电约 0.66 万 KWH。现在电价逐年在递增，每度电暂按 1.5 元计算，每年节约电费 1 万元；以太阳能电池寿命为 25 年计算，约能节约电费 25 万元，其中还未包括火力发电对环境污染的整治投入和煤炭等资源的费用。 本项目单纯按发电量来算，其经济值是较低的，与常规能源相比，初始投入费用仍然比较高，这也是制约太阳能光伏应用的主要因素。然而，我们也应看到，治理常规能源所造成的污染是一项很大的“隐蔽”费用，并且太阳能光伏发电虽一次性投资较大，但其运行费用很低。 太阳能光伏与建筑、景观相结合是一个方兴
11、未艾的领域，有着巨大的市场潜力。它需要太阳能光伏设计制造者与建筑和景观材料、设计、施工和电力部门密切合作，共同努力才能取得成功。 三、光伏发电电能的利用 住宅小区可采用的太阳能转换电能的利用方式有以下 3 种： 1.将太阳能光电转换装置白天产生的电量，以直流电方式储存在设备附近的蓄电池中，夜晚可将蓄电池的电用于附近的路灯照明。优点是所发电量可直接用于小区用电，减少电线铺设，缺点是路灯照明不稳定，需考虑天气的影响，并需同时结合市政用电补充。因此，我们可采用太阳能光电转换的电量连接至照度要求不高的庭院草坪灯，即使受恶劣天气影响无法正常发电，也不至于对园区生活造成太大的干扰。 2.将太阳能光电转换装
12、置白天产生的电量，通过直流交流转换器，直接并入小区的电网中，实现“局域小并网” ，减少白天小区中的用电量，节省开支。优点：所产生的电量及时并入电网，减少损耗，不影响全区的用电效果；缺点：所需的设备较多，比较适合较大规模和面积的太阳能光电转换板设备。 3.期待在不久的将来，可将所发电量直接并入市政电网，以抵消小区所消耗的电量。 四、关于光伏发电今后的思考 国外许多国家的光伏建筑一体化并网发电系统的技术已经成熟，光伏发电已在国外已取得了许多成功的例子，美国和欧盟已经进入了一个新能源时代，在积极创造一个未来的智能电网。 目前国内的供电系统是单方向的供电，我国正在着手开展智能电网的研究与建设，并开展了
13、可再生能源集中并网及储能领域的相关研究，我们期待着国家的电网可适应新能源发电的接入要求，实现各类电源及用户的无忧接入并和用户双向互动。届时，市民可以采用自发电的形式，将通过太阳能光电转换等可再生能源产生的用电并入市政电网，政府将节省的资源费用返还市民，并采用错峰用电和错峰电价的措施，使得市民可在白天用电量少的时候利用太阳能发电，夜间用电高峰期采用自发的电量满足自身需求。这样可使得光电转换技术得以在我国大面积地展开。 结语 栖游家园的景观光伏发电项目虽然只是一个小小的举措，但它将展现建设投资方对环境保护的重视，让使用者培养起对环境保护和科学发展的认知。在住宅小区建设太阳能光伏发电一体化系统不但响
14、应国家节能减排方针，更能为该地区市民更直观地了解和认识到科学发展与节能环保的重要性，为推动我国新能源开发及全球环境的改善作出催化剂的作用。该项目的建成也有利于优化园区的供电结构，在打造节能建筑理念方面，具有极大的社会、环境等综合效益。 希望本项目的建成能成为其他公共建筑与房产投资商的效仿对象，将具有较大的标杆示范效应。 光伏发电作为有效地节能措施，不单单在景观方面可以起到良好的启示作用，它在建筑设计的光电幕墙、光电屋顶上发挥着更加重要的作用。光伏发电在中国的大规模推广应用是可以预见的，除了有关研究开发机构及公司企业进一步努力之外，很重要的一个方面，还需要政府有关机构和部门对其重要性和迫切性进一步提高认识，进一步扩展其战略规划和发展计划，进一步制订有效的扶持政策和措施，进一步加强指导和引导，使光电转换设备在不太长的时间内，大规模合理应用，大规模健康发展。 参考文献： 1.智能与绿色建筑文集.北京：中国建筑工业出版社，2005. 2.智能电网技术，刘振亚主编，国家电网报，2010 年 6 月 19 日 3.莫理莉.智能建筑中电力监控系统应用研究D.华南理工大学 2011 4.发展绿色建筑 推动建筑节能J.建设科技. 2011(06)
