Il fotovoltaico integrato negli edifici è stato descritto come un settore in cui prodotti fotovoltaici non competitivi cercano di raggiungere il mercato. Ma questo potrebbe non essere corretto, afferma Björn Rau, responsabile tecnico e vicedirettore di PVcomB presso
Helmholtz-Zentrum di Berlino, il quale ritiene che l'anello mancante nell'implementazione del BIPV risieda nell'intersezione tra la comunità edilizia, l'industria delle costruzioni e i produttori di impianti fotovoltaici.
Da PV Magazine
La rapida crescita del fotovoltaico nell'ultimo decennio ha raggiunto un mercato globale di circa 100 GWp installati all'anno, il che significa che ogni anno vengono prodotti e venduti circa 350-400 milioni di moduli solari. Tuttavia, l'integrazione negli edifici è ancora un mercato di nicchia. Secondo un recente rapporto del progetto di ricerca PVSITES dell'UE Horizon 2020, solo circa il 2% della capacità fotovoltaica installata è stata integrata negli involucri edilizi nel 2016. Questa cifra minuscola è particolarmente impressionante se si considera che oltre il 70% dell'energia viene consumata. Tutta la CO2 prodotta a livello mondiale viene consumata nelle città e circa il 40-50% di tutte le emissioni di gas serra proviene dalle aree urbane.
Per affrontare la sfida dei gas serra e promuovere la produzione di energia in loco, il Parlamento europeo e il Consiglio hanno introdotto nel 2010 la Direttiva 2010/31/UE sulla prestazione energetica degli edifici, concepita come "Edifici a Energia Quasi Zero (NZEB)". La direttiva si applica a tutti i nuovi edifici da costruire dopo il 2021. Per i nuovi edifici destinati a ospitare istituzioni pubbliche, la direttiva è entrata in vigore all'inizio di quest'anno.
Non sono previste misure specifiche per raggiungere lo status di NZEB. I proprietari di edifici possono prendere in considerazione aspetti di efficienza energetica come l'isolamento, il recupero di calore e soluzioni di risparmio energetico. Tuttavia, poiché il bilancio energetico complessivo di un edificio è l'obiettivo normativo, la produzione attiva di energia elettrica all'interno o intorno all'edificio è essenziale per soddisfare gli standard NZEB.
Potenzialità e sfide
Non c'è dubbio che l'implementazione del fotovoltaico svolgerà un ruolo importante nella progettazione degli edifici futuri o nell'ammodernamento delle infrastrutture edilizie esistenti. Lo standard NZEB sarà una forza trainante per il raggiungimento di questo obiettivo, ma non l'unico. Il fotovoltaico integrato negli edifici (BIPV) può essere utilizzato per attivare aree o superfici esistenti per la produzione di elettricità. Pertanto, non è necessario spazio aggiuntivo per portare più fotovoltaico nelle aree urbane. Il potenziale per l'elettricità pulita generata dal fotovoltaico integrato è enorme. Come rilevato dal Becquerel Institute nel 2016, la quota potenziale della generazione BIPV sul fabbisogno elettrico totale è superiore al 30% in Germania e nei paesi più meridionali (ad esempio l'Italia) addirittura intorno al 40%.
Ma perché le soluzioni BIPV svolgono ancora un ruolo marginale nel settore dell'energia solare? Perché finora sono state raramente prese in considerazione nei progetti edilizi?
Per rispondere a queste domande, lo scorso anno il Centro di Ricerca tedesco Helmholtz-Zentrum di Berlino (HZB) ha condotto un'analisi della domanda organizzando un workshop e dialogando con gli stakeholder di tutti i settori del BIPV. I risultati hanno dimostrato che non vi è una carenza di tecnologia in sé.
Al workshop HZB, molti operatori del settore edile impegnati nella realizzazione di nuove costruzioni o ristrutturazioni hanno ammesso l'esistenza di lacune nella conoscenza del potenziale del BIPV e delle tecnologie a supporto. La maggior parte di architetti, progettisti e proprietari di edifici non dispone di informazioni sufficienti per integrare la tecnologia fotovoltaica nei propri progetti. Di conseguenza, sussistono numerose riserve sul BIPV, come il design accattivante, i costi elevati e l'eccessiva complessità. Per superare questi presunti equivoci, le esigenze di architetti e proprietari di edifici devono essere considerate prioritarie, e comprendere come queste parti interessate percepiscono il BIPV deve essere una priorità.
Un cambio di mentalità
Il BIPV differisce in molti modi dai sistemi solari convenzionali su tetto, che non richiedono né versatilità né considerazione degli aspetti estetici. Se i prodotti vengono sviluppati per l'integrazione negli elementi edilizi, i produttori devono riconsiderare la situazione. Architetti, costruttori e occupanti degli edifici si aspettano inizialmente la funzionalità convenzionale dell'involucro edilizio. Dal loro punto di vista, la produzione di energia è una proprietà aggiuntiva. Oltre a ciò, gli sviluppatori di elementi BIPV multifunzionali hanno dovuto considerare i seguenti aspetti.
- Sviluppo di soluzioni personalizzate ed economiche per elementi edilizi solari attivi con dimensioni, forme, colori e trasparenza variabili.
- Sviluppo di standard e prezzi interessanti (idealmente per strumenti di pianificazione consolidati, come il Building Information Modeling (BIM).
- Integrazione di elementi fotovoltaici in nuovi elementi di facciata mediante una combinazione di materiali da costruzione ed elementi generatori di energia.
- Elevata resilienza contro le ombre temporanee (locali).
- Stabilità a lungo termine e degradazione della stabilità a lungo termine e della potenza in uscita, nonché stabilità a lungo termine e degradazione dell'aspetto (ad esempio stabilità del colore).
- Sviluppo di concetti di monitoraggio e manutenzione adatti alle condizioni specifiche del sito (considerazione dell'altezza di installazione, sostituzione di moduli difettosi o elementi della facciata).
- e conformità ai requisiti legali quali sicurezza (inclusa la protezione antincendio), codici edilizi, codici energetici, ecc.
Data di pubblicazione: 09-12-2022