Gebou-geïntegreerde PV is beskryf as 'n plek waar onmededingende PV-produkte die mark probeer bereik. Maar dit is dalk nie regverdig nie, sê Björn Rau, 'n tegniese bestuurder en adjunkdirekteur van PVcomB by
Helmholtz-Zentrum in Berlyn, wat glo dat die ontbrekende skakel in BIPV-ontplooiing by die kruising van die bougemeenskap, die konstruksiebedryf en PV-vervaardigers lê.
Van PV Tydskrif
Die vinnige groei van PV oor die afgelope dekade het 'n wêreldmark van ongeveer 100 GWp geïnstalleer per jaar bereik, wat beteken dat ongeveer 350 tot 400 miljoen sonmodules elke jaar vervaardig en verkoop word. Die integrasie daarvan in geboue is egter steeds 'n nismark. Volgens 'n onlangse verslag van die EU Horizon 2020-navorsingsprojek PVSITES, was slegs ongeveer 2 persent van die geïnstalleerde PV-kapasiteit in 2016 in gebouvelle geïntegreer. Hierdie minuskule syfer is veral opvallend as in ag geneem word dat meer as 70 persent van die energie verbruik word. Al die CO2 wat wêreldwyd geproduseer word, word in stede verbruik, en ongeveer 40 tot 50 persent van alle kweekhuisgasvrystellings kom van stedelike gebiede.
Om hierdie kweekhuisgasuitdaging aan te spreek en kragopwekking ter plaatse te bevorder, het die Europese Parlement en die Raad die 2010-richtlijn 2010/31/EU oor die energieprestasie van geboue ingestel, wat as "Byna-nul-energiegeboue (NZEB)" beskou word. Die richtlijn is van toepassing op alle nuwe geboue wat na 2021 gebou sal word. Vir nuwe geboue wat openbare instellings moet huisves, het die richtlijn aan die begin van hierdie jaar in werking getree.
Geen spesifieke maatreëls word gespesifiseer om NZEB-status te bereik nie. Geboueienaars kan aspekte van energie-doeltreffendheid soos isolasie, hitteherwinning en kragbesparingskonsepte oorweeg. Aangesien die algehele energiebalans van 'n gebou egter die regulatoriese doelwit is, is aktiewe elektriese energieproduksie in of om die gebou noodsaaklik om aan NZEB-standaarde te voldoen.
Potensiaal en uitdagings
Daar is geen twyfel dat die implementering van PV 'n belangrike rol sal speel in die ontwerp van toekomstige geboue of die opknapping van bestaande gebou-infrastruktuur nie. Die NZEB-standaard sal 'n dryfkrag wees om hierdie doel te bereik, maar nie alleen nie. Gebou-geïntegreerde Fotovoltaïese (BIPV) kan gebruik word om bestaande areas of oppervlaktes te aktiveer om elektrisiteit op te wek. Dus is geen bykomende ruimte nodig om meer PV na stedelike gebiede te bring nie. Die potensiaal vir skoon elektrisiteit wat deur geïntegreerde PV opgewek word, is enorm. Soos die Becquerel-instituut in 2016 bevind het, is die potensiële aandeel van BIPV-opwekking in die totale elektrisiteitsvraag meer as 30 persent in Duitsland en vir meer suidelike lande (bv. Italië) selfs sowat 40 persent.
Maar waarom speel BIPV-oplossings steeds slegs 'n marginale rol in die sonkragbedryf? Waarom is hulle tot dusver selde in konstruksieprojekte oorweeg?
Om hierdie vrae te beantwoord, het die Duitse Helmholtz-Zentrum Navorsingsentrum Berlyn (HZB) verlede jaar 'n vraagontleding gedoen deur 'n werkswinkel te reël en met belanghebbendes van alle areas van BIPV te kommunikeer. Die resultate het getoon dat daar nie 'n tekort aan tegnologie per se is nie.
By die HZB-werkswinkel het baie mense uit die konstruksiebedryf, wat nuwe konstruksie- of opknappingsprojekte uitvoer, erken dat daar kennisgapings is rakende die potensiaal van BIPV en die ondersteunende tegnologieë. Die meeste argitekte, beplanners en geboueienaars het eenvoudig nie genoeg inligting om PV-tegnologie in hul projekte te integreer nie. Gevolglik is daar baie voorbehoude oor BIPV, soos die aanloklike ontwerp, hoë koste en onbetaalbare kompleksiteit. Om hierdie oënskynlike wanopvattings te oorkom, moet die behoeftes van argitekte en geboueienaars voorop staan, en 'n begrip van hoe hierdie belanghebbendes BIPV beskou, moet 'n prioriteit wees.
'n Verandering van Denkwyse
BIPV verskil in baie opsigte van konvensionele dak-sonkragstelsels, wat geen veelsydigheid of oorweging van estetiese aspekte vereis nie. As produkte ontwikkel word vir integrasie in bou-elemente, moet vervaardigers heroorweeg. Argitekte, bouers en geboubewoners verwag aanvanklik konvensionele funksionaliteit in die gebou se vel. Vanuit hul oogpunt is kragopwekking 'n bykomende eienskap. Daarbenewens moes ontwikkelaars van multifunksionele BIPV-elemente die volgende aspekte oorweeg.
- Ontwikkeling van koste-effektiewe, pasgemaakte oplossings vir sonkragaktiewe bou-elemente met veranderlike grootte, vorm, kleur en deursigtigheid.
- Ontwikkeling van standaarde en aantreklike pryse (ideaal vir gevestigde beplanningsinstrumente, soos Bou-inligtingsmodellering (BIM).
- Integrasie van fotovoltaïese elemente in nuwe gevelelemente deur 'n kombinasie van boumateriale en energieopwekkende elemente.
- Hoë veerkragtigheid teen tydelike (plaaslike) skaduwees.
- Langtermyn stabiliteit en agteruitgang van langtermyn stabiliteit en kraglewering, sowel as langtermyn stabiliteit en agteruitgang van voorkoms (bv. kleurstabiliteit).
- Ontwikkeling van moniterings- en instandhoudingskonsepte om aan te pas by terreinspesifieke toestande (oorweging van installasiehoogte, vervanging van defekte modules of gevelelemente).
- en voldoening aan wetlike vereistes soos veiligheid (insluitend brandbeskerming), boukodes, energiekodes, ens.
Plasingstyd: 9 Desember 2022