Rakennuksiin integroituja aurinkosähköjärjestelmiä on kuvattu paikaksi, jossa kilpailuttomat aurinkosähkötuotteet pyrkivät markkinoille. Mutta se ei välttämättä ole reilua, sanoo Björn Rau, PVcomB:n tekninen johtaja ja varajohtaja.
Berliiniläinen Helmholtz-Zentrum uskoo, että BIPV-käyttöönoton puuttuva lenkki löytyy rakennusalan yhteisön, rakennusteollisuuden ja aurinkopaneelien valmistajien yhtymäkohdasta.
PV-lehdestä
Aurinkosähkön nopea kasvu viimeisen vuosikymmenen aikana on saavuttanut noin 100 GWp:n vuosittaiset asennusmarkkinat maailmanlaajuisesti, mikä tarkoittaa, että vuosittain tuotetaan ja myydään noin 350–400 miljoonaa aurinkopaneelia. Niiden integrointi rakennuksiin on kuitenkin edelleen kapea markkinarako. EU:n Horisontti 2020 -tutkimushankkeen PVSITESin äskettäisen raportin mukaan vuonna 2016 vain noin 2 prosenttia asennetusta aurinkosähkökapasiteetista oli integroitu rakennusten ulkokuoriin. Tämä mitätön luku on erityisen silmiinpistävä, kun otetaan huomioon, että yli 70 prosenttia energiasta kulutetaan. Kaikki maailmanlaajuisesti tuotettu hiilidioksidi kulutetaan kaupungeissa, ja noin 40–50 prosenttia kaikista kasvihuonekaasupäästöistä on peräisin kaupunkialueilta.
Tämän kasvihuonekaasupäästöjen haasteen ratkaisemiseksi ja paikan päällä tapahtuvan sähköntuotannon edistämiseksi Euroopan parlamentti ja neuvosto antoivat vuonna 2010 direktiivin 2010/31/EU rakennusten energiatehokkuudesta, joka käsiteltiin nimellä ”lähes nollaenergiarakennukset” (NZEB). Direktiiviä sovelletaan kaikkiin vuoden 2021 jälkeen rakennettaviin uusiin rakennuksiin. Julkisille laitoksille tarkoitettujen uusien rakennusten osalta direktiivi tuli voimaan tämän vuoden alussa.
Lähes nollaenergiarakennuksen (NZEB) statuksen saavuttamiseksi ei ole määritelty erityisiä toimenpiteitä. Rakennusten omistajat voivat harkita energiatehokkuuteen liittyviä näkökohtia, kuten eristystä, lämmöntalteenottoa ja energiansäästökonsepteja. Koska sääntelytavoitteena on kuitenkin rakennuksen kokonaisenergiatase, aktiivinen sähköenergian tuotanto rakennuksessa tai sen ympärillä on välttämätöntä lähes nollaenergiarakennuksen standardien täyttämiseksi.
Mahdollisuudet ja haasteet
Ei ole epäilystäkään siitä, että aurinkosähkön käyttöönotolla on tärkeä rooli tulevaisuuden rakennusten suunnittelussa tai olemassa olevan rakennusinfrastruktuurin saneerauksessa. Lähes lähes energiatehokas energiastandardi on liikkeellepaneva voima tämän tavoitteen saavuttamisessa, mutta ei ainoa. Rakennuksiin integroituja aurinkosähköjärjestelmiä (BIPV) voidaan käyttää olemassa olevien alueiden tai pintojen aktivoimiseen sähkön tuotantoa varten. Näin ollen aurinkosähkön lisäämiseksi kaupunkialueille ei tarvita lisätilaa. Integroitujen aurinkosähköjärjestelmien tuottaman puhtaan sähkön potentiaali on valtava. Kuten Becquerel-instituutti totesi vuonna 2016, aurinkosähkön potentiaalinen osuus sähkön kokonaiskysynnästä on yli 30 prosenttia Saksassa ja eteläisemmissä maissa (esim. Italiassa) jopa noin 40 prosenttia.
Mutta miksi BIPV-ratkaisuilla on edelleen vain marginaalinen rooli aurinkoenergialiiketoiminnassa? Miksi niitä on tähän mennessä harvoin harkittu rakennusprojekteissa?
Näihin kysymyksiin vastaamiseksi saksalainen Helmholtz-Zentrum Research Center Berlin (HZB) teki viime vuonna kysyntäanalyysin järjestämällä työpajan ja kommunikoimalla sidosryhmien kanssa kaikilta BIPV-aloilta. Tulokset osoittivat, ettei teknologiasta sinänsä ole pulaa.
HZB-työpajassa monet rakennusalan edustajat, jotka toteuttavat uudisrakennus- tai peruskorjaushankkeita, myönsivät, että aurinkosähkön (BIPV) ja sitä tukevien teknologioiden potentiaalista on tietoaukkoja. Useimmilla arkkitehdeillä, suunnittelijoilla ja rakennusten omistajilla ei yksinkertaisesti ole tarpeeksi tietoa aurinkosähköteknologian integroimiseksi projekteihinsa. Tämän seurauksena aurinkosähköön (BIPV) liittyy monia varauksia, kuten houkutteleva muotoilu, korkeat kustannukset ja kohtuuton monimutkaisuus. Näiden näennäisten väärinkäsitysten voittamiseksi arkkitehtien ja rakennusten omistajien tarpeiden on oltava etusijalla, ja näiden sidosryhmien näkemysten ymmärtäminen BIPV:stä on asetettava etusijalle.
Ajattelutavan muutos
BIPV eroaa monella tapaa perinteisistä kattoasennettavista aurinkosähköjärjestelmistä, jotka eivät vaadi monipuolisuutta eivätkä esteettisten näkökohtien huomioon ottamista. Jos tuotteita kehitetään integroitaviksi rakennuselementteihin, valmistajien on harkittava asiaa uudelleen. Arkkitehdit, rakentajat ja rakennuksen käyttäjät odottavat aluksi rakennuksen ulkokuorelta perinteistä toiminnallisuutta. Heidän näkökulmastaan sähköntuotanto on lisäominaisuus. Tämän lisäksi monitoimisten BIPV-elementtien kehittäjien oli otettava huomioon seuraavat näkökohdat.
- Kustannustehokkaiden räätälöityjen ratkaisujen kehittäminen aurinkoaktiivisille rakennuselementeille, joiden koko, muoto, väri ja läpinäkyvyys vaihtelevat.
- Standardien ja houkuttelevien hintojen kehittäminen (mieluiten vakiintuneille suunnittelutyökaluille, kuten rakennustietomallinnukselle (BIM).
- Aurinkosähköelementtien integrointi uudenlaisiin julkisivuelementteihin yhdistämällä rakennusmateriaaleja ja energiaa tuottavia elementtejä.
- Korkea kestävyys tilapäisiä (paikallisia) varjoja vastaan.
- Pitkäaikainen vakaus ja pitkäaikaisvakauden ja tehon heikkeneminen sekä pitkäaikainen vakaus ja ulkonäön heikkeneminen (esim. värin pysyvyys).
- Valvonta- ja kunnossapitokonseptien kehittäminen kohdekohtaisten olosuhteiden mukaan (asennuskorkeuden huomioon ottaminen, viallisten moduulien tai julkisivuelementtien vaihtaminen).
- ja lakisääteisten vaatimusten, kuten turvallisuuden (mukaan lukien paloturvallisuus), rakennusmääräysten, energiamääräysten jne., noudattaminen,
Julkaisun aika: 09.12.2022