تم وصف الكهروضوئي المتكامل للبناء على أنه مكان تحاول فيه منتجات الكهروضوئية غير التنافسية الوصول إلى السوق. لكن هذا قد لا يكون عادلاً ، كما يقول بيورن راو ، المدير الفني ونائب مدير PVCOMB في
Helmholtz-Zentrum في برلين ، الذي يعتقد أن الرابط المفقود في نشر BIPV يكمن في تقاطع مجتمع البناء ، وصناعة البناء ، ومصنعي الكهروضوئية.
من مجلة PV
وصل النمو السريع لـ PV على مدار العقد الماضي إلى سوق عالمي يضم حوالي 100 GWP مثبتًا سنويًا ، مما يعني أنه يتم إنتاج وبيع حوالي 350 إلى 400 مليون وحدة شمسية وبيعها كل عام. ومع ذلك ، فإن دمجها في المباني لا يزال سوقًا متخصصًا. وفقًا لتقرير صدر مؤخراً عن مشروع PVSITES البحثي في الاتحاد الأوروبي Horizon 2020 ، تم دمج حوالي 2 في المائة فقط من السعة الكهروضوئية المثبتة في بناء جلود في عام 2016. هذا الرقم الضئيل لافت للنظر بشكل خاص عند النظر في أن أكثر من 70 في المائة من الطاقة يتم استهلاكها. يتم استهلاك جميع ثاني أكسيد الكربون المنتجة في جميع أنحاء العالم في المدن ، ويأتي ما يقرب من 40 إلى 50 في المائة من جميع انبعاثات غازات الدفيئة من المناطق الحضرية.
لمواجهة تحدي غازات الدفيئة هذا ولتعزيز توليد الطاقة في الموقع ، قدم البرلمان الأوروبي والمجلس توجيه 2010/31 / الاتحاد الأوروبي لعام 2010 على أداء الطاقة للمباني ، ويصور "بالقرب من مباني الطاقة الصفر (NZEB)". ينطبق التوجيه على جميع المباني الجديدة التي سيتم بناؤها بعد عام 2021. بالنسبة للمباني الجديدة التي تتواصل مع المؤسسات العامة ، دخل التوجيه حيز التنفيذ في بداية هذا العام.
لا يتم تحديد أي تدابير محددة لتحقيق حالة NZEB. يمكن لأصحاب المباني النظر في جوانب كفاءة الطاقة مثل العزل واسترداد الحرارة ومفاهيم توفير الطاقة. ومع ذلك ، نظرًا لأن توازن الطاقة الكلي للمبنى هو الهدف التنظيمي ، فإن إنتاج الطاقة الكهربائية النشط في المبنى أو حوله أمر ضروري لتلبية معايير NZEB.
الإمكانات والتحديات
ليس هناك شك في أن تنفيذ PV سيلعب دورًا مهمًا في تصميم المباني المستقبلية أو إعادة التعديل بين البنية التحتية الحالية للبناء. سيكون معيار NZEB قوة دافعة في تحقيق هذا الهدف ، ولكن ليس وحده. يمكن استخدام البناء الكهروضوئي المتكامل (BIPV) لتنشيط المناطق أو الأسطح الحالية لإنتاج الكهرباء. وبالتالي ، لا توجد حاجة إلى مساحة إضافية لجلب المزيد من الكهروضوئية إلى المناطق الحضرية. إمكانات الكهرباء النظيفة الناتجة عن الكهروضوئية المتكاملة هائلة. كما وجد معهد Becquerel في عام 2016 ، فإن الحصة المحتملة لتوليد BIPV في إجمالي الطلب على الكهرباء هي أكثر من 30 في المائة في ألمانيا وللمزيد من دول الجنوب (EG Italy) حتى حوالي 40 في المائة.
ولكن لماذا لا تزال حلول BIPV تلعب دورًا هامشيًا فقط في مجال الطاقة الشمسية؟ لماذا نادرا ما تم النظر في مشاريع البناء حتى الآن؟
للإجابة على هذه الأسئلة ، أجرى مركز أبحاث Helmholtz-Zentrum الألماني في برلين (HZB) تحليلًا للطلب العام الماضي من خلال تنظيم ورشة عمل والتواصل مع أصحاب المصلحة من جميع مجالات BIPV. أظهرت النتائج أنه لا يوجد نقص في التكنولوجيا في حد ذاته.
في ورشة عمل HZB ، اعترف العديد من الأشخاص من صناعة البناء ، الذين ينفذون مشاريع بناء أو تجديد جديدة ، أن هناك فجوات معرفية فيما يتعلق بإمكانات BIPV والتقنيات الداعمة. ليس لدى معظم المهندسين المعماريين والمخططين وأصحاب المباني ببساطة معلومات كافية لدمج التكنولوجيا الكهروضوئية في مشاريعهم. نتيجة لذلك ، هناك العديد من التحفظات حول BIPV ، مثل التصميم المغري ، التكلفة العالية ، والتعقيد الباهظ. للتغلب على هذه المفاهيم الخاطئة الواضحة ، يجب أن تكون احتياجات المهندسين المعماريين وأصحاب المباني في المقدمة ، ويجب أن يكون فهم كيفية رؤية أصحاب المصلحة هؤلاء BIPV أولوية.
تغيير عقلية
يختلف BIPV بعدة طرق عن الأنظمة الشمسية التقليدية على السطح ، والتي لا تتطلب تعدد استخدامات أو النظر في الجوانب الجمالية. إذا تم تطوير المنتجات للتكامل في عناصر البناء ، فيجب على الشركات المصنعة إعادة النظر. يتوقع المهندسون المعماريون والبناء وبناء الركاب في البداية الوظائف التقليدية في البشرة. من وجهة نظرهم ، توليد الطاقة هو خاصية إضافية. بالإضافة إلى ذلك ، كان على مطوري عناصر BIPV متعددة الوظائف النظر في الجوانب التالية.
-تطوير حلول مخصصة فعالة من حيث التكلفة لعناصر البناء الشمسية النشطة ذات الحجم المتغير والشكل واللون والشفافية.
- تطوير المعايير والأسعار الجذابة (من الناحية المثالية لأدوات التخطيط المعمول بها ، مثل نمذجة بناء المعلومات (BIM).
- دمج العناصر الكهروضوئية في عناصر الواجهة الجديدة من خلال مجموعة من مواد البناء والعناصر المولدة للطاقة.
- مرونة عالية ضد الظلال المؤقتة (المحلية).
-الاستقرار على المدى الطويل وتدهور الاستقرار على المدى الطويل وإخراج الطاقة ، وكذلك الاستقرار على المدى الطويل وتدهور المظهر (مثل استقرار اللون).
- تطوير مفاهيم المراقبة والصيانة للتكيف مع الظروف الخاصة بالموقع (النظر في ارتفاع التثبيت ، واستبدال الوحدات المعيبة أو عناصر الواجهة).
- والامتثال للمتطلبات القانونية مثل السلامة (بما في ذلك الحماية من الحرائق) ، ورموز البناء ، ورموز الطاقة ، إلخ. 、
وقت النشر: ديسمبر 09-2022