V stavbe integrirana fotovoltaika je bila opisana kot kraj, kjer nekonkurenčni fotovoltaični izdelki poskušajo doseči trg. Vendar to morda ni pošteno, pravi Björn Rau, tehnični vodja in namestnik direktorja PVcomB pri
Helmholtz-Zentrum v Berlinu, ki verjame, da manjkajoči člen pri uvajanju BIPV leži na stičišču gradbene skupnosti, gradbene industrije in proizvajalcev fotonapetostnih sistemov.
Iz revije PV
Hitra rast fotovoltaike v zadnjem desetletju je dosegla svetovni trg s približno 100 GWp nameščenih sončnih modulov na leto, kar pomeni, da se vsako leto proizvede in proda približno 350 do 400 milijonov sončnih modulov. Vendar pa je njihova integracija v stavbe še vedno nišni trg. Glede na nedavno poročilo raziskovalnega projekta PVSITES v okviru programa EU Obzorje 2020 je bilo leta 2016 v obloge stavb integriranih le približno 2 odstotka nameščene fotovoltaične zmogljivosti. Ta majhna številka je še posebej presenetljiva, če upoštevamo, da se porabi več kot 70 odstotkov energije. Ves CO2, proizveden po vsem svetu, se porabi v mestih, približno 40 do 50 odstotkov vseh emisij toplogrednih plinov pa izvira iz urbanih območij.
Za reševanje tega izziva toplogrednih plinov in spodbujanje proizvodnje energije na kraju samem sta Evropski parlament in Svet leta 2010 uvedla Direktivo 2010/31/EU o energetski učinkovitosti stavb, zasnovano kot »stavbe s skoraj nično porabo energije (NZEB)«. Direktiva velja za vse nove stavbe, ki bodo zgrajene po letu 2021. Za nove stavbe, v katerih bodo nameščene javne ustanove, je direktiva začela veljati v začetku letošnjega leta.
Za dosego statusa skoraj neto energetsko učinkovite stavbe niso določeni nobeni posebni ukrepi. Lastniki stavb lahko upoštevajo vidike energetske učinkovitosti, kot so izolacija, rekuperacija toplote in koncepti varčevanja z energijo. Ker pa je regulativni cilj celotna energetska bilanca stavbe, je aktivna proizvodnja električne energije v stavbi ali okoli nje bistvena za izpolnjevanje standardov skoraj neto energetsko učinkovite stavbe.
Potencial in izzivi
Ni dvoma, da bo uvedba fotovoltaike igrala pomembno vlogo pri načrtovanju prihodnjih stavb ali prenovi obstoječe stavbne infrastrukture. Standard NZEB bo gonilna sila pri doseganju tega cilja, vendar ne edini. Integrirana fotovoltaika v stavbah (BIPV) se lahko uporabi za aktiviranje obstoječih območij ali površin za proizvodnjo električne energije. Tako za vnos več fotovoltaike v urbana območja ni potreben dodaten prostor. Potencial za čisto električno energijo, proizvedeno z integrirano fotovoltaiko, je ogromen. Kot je leta 2016 ugotovil Becquerelov inštitut, je potencialni delež proizvodnje BIPV v celotnem povpraševanju po električni energiji v Nemčiji več kot 30 odstotkov, v bolj južnih državah (npr. Italiji) pa celo okoli 40 odstotkov.
Zakaj pa rešitve BIPV še vedno igrajo le obrobno vlogo v solarni industriji? Zakaj so bile doslej redko upoštevane v gradbenih projektih?
Da bi odgovorili na ta vprašanja, je nemški raziskovalni center Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) lani izvedel analizo povpraševanja z organizacijo delavnice in komunikacijo z deležniki z vseh področij BIPV. Rezultati so pokazali, da tehnologije kot take ne primanjkuje.
Na delavnici HZB so mnogi iz gradbeništva, ki izvajajo novogradnje ali prenove, priznali, da obstajajo vrzeli v znanju o potencialu BIPV in podpornih tehnologij. Večina arhitektov, načrtovalcev in lastnikov stavb preprosto nima dovolj informacij za vključitev PV tehnologije v svoje projekte. Posledično obstaja veliko zadržkov glede BIPV, kot so privlačna zasnova, visoki stroški in pretirana kompleksnost. Da bi premagali te navidezne zmote, morajo biti potrebe arhitektov in lastnikov stavb v ospredju, razumevanje, kako ti deležniki gledajo na BIPV, pa mora biti prednostna naloga.
Sprememba miselnosti
BIPV se v marsičem razlikuje od običajnih strešnih sončnih sistemov, ki ne zahtevajo niti vsestranskosti niti upoštevanja estetskih vidikov. Če so izdelki razviti za integracijo v gradbene elemente, morajo proizvajalci ponovno premisliti. Arhitekti, gradbeniki in uporabniki stavb sprva pričakujejo konvencionalno funkcionalnost v ovoju stavbe. Z njihovega vidika je proizvodnja energije dodatna lastnost. Poleg tega so morali razvijalci večnamenskih BIPV elementov upoštevati še naslednje vidike.
- Razvoj stroškovno učinkovitih prilagojenih rešitev za sončno aktivne gradbene elemente s spremenljivo velikostjo, obliko, barvo in prosojnostjo.
- Razvoj standardov in privlačnih cen (idealno za uveljavljena orodja za načrtovanje, kot je informacijsko modeliranje stavb (BIM)).
- Integracija fotovoltaičnih elementov v nove fasadne elemente s kombinacijo gradbenih materialov in elementov za proizvodnjo energije.
- Visoka odpornost proti začasnim (lokalnim) sencam.
- Dolgoročna stabilnost in poslabšanje dolgoročne stabilnosti in izhodne moči, kot tudi dolgoročna stabilnost in poslabšanje videza (npr. barvna stabilnost).
- Razvoj konceptov spremljanja in vzdrževanja za prilagoditev specifičnim pogojem lokacije (upoštevanje višine namestitve, zamenjava okvarjenih modulov ali fasadnih elementov).
- in skladnost z zakonskimi zahtevami, kot so varnost (vključno s protipožarno zaščito), gradbeni predpisi, energetski predpisi itd.
Čas objave: 9. dec. 2022