Fotovoltaika integrovaná do budov byla popsána jako místo, kde se na trh snaží dostat nekonkurenceschopné fotovoltaické produkty. To ale nemusí být fér, říká Björn Rau, technický manažer a zástupce ředitele společnosti PVcomB ve společnosti...
Helmholtz-Zentrum v Berlíně, který se domnívá, že chybějící článek v zavádění BIPV leží na průsečíku stavební komunity, stavebního průmyslu a výrobců fotovoltaiky.
Z časopisu PV
Rychlý růst fotovoltaiky v posledním desetiletí dosáhl globálního trhu s instalovanou kapacitou přibližně 100 GWp ročně, což znamená, že se každý rok vyrobí a prodá přibližně 350 až 400 milionů solárních modulů. Jejich integrace do budov je však stále omezeným trhem. Podle nedávné zprávy výzkumného projektu PVSITES v rámci programu EU Horizont 2020 bylo v roce 2016 do pláště budov integrováno pouze asi 2 procenta instalované fotovoltaické kapacity. Toto nepatrné číslo je obzvláště pozoruhodné, vezmeme-li v úvahu, že se spotřebuje více než 70 procent energie. Veškerý CO2 produkovaný na celém světě se spotřebovává ve městech a přibližně 40 až 50 procent všech emisí skleníkových plynů pochází z městských oblastí.
Aby se řešil tento problém se skleníkovými plyny a podpořila se výroba energie na místě, Evropský parlament a Rada v roce 2010 zavedly směrnici 2010/31/EU o energetické náročnosti budov, koncipovanou jako „budovy s téměř nulovou spotřebou energie (NZEB)“. Směrnice se vztahuje na všechny nové budovy postavené po roce 2021. Pro nové budovy, které mají sídlit veřejné instituce, vstoupila směrnice v platnost na začátku letošního roku.
Pro dosažení statusu NZEB nejsou specifikována žádná konkrétní opatření. Majitelé budov mohou zvážit aspekty energetické účinnosti, jako je izolace, rekuperace tepla a koncepty úspory energie. Vzhledem k tomu, že regulačním cílem je celková energetická bilance budovy, je pro splnění standardů NZEB nezbytná aktivní výroba elektrické energie v budově nebo v jejím okolí.
Potenciál a výzvy
Není pochyb o tom, že implementace fotovoltaiky bude hrát důležitou roli při navrhování budoucích budov nebo při modernizaci stávající infrastruktury budov. Standard NZEB bude hnací silou při dosahování tohoto cíle, ale ne sám o sobě. Integrované fotovoltaické systémy budov (BIPV) lze využít k aktivaci stávajících ploch nebo povrchů k výrobě elektřiny. Pro zavedení většího množství fotovoltaiky do městských oblastí tedy není potřeba žádný další prostor. Potenciál čisté elektřiny vyrobené integrovanou fotovoltaikou je obrovský. Jak zjistil Becquerelův institut v roce 2016, potenciální podíl výroby BIPV na celkové poptávce po elektřině je v Německu více než 30 procent a v jižnějších zemích (např. v Itálii) dokonce kolem 40 procent.
Ale proč řešení BIPV stále hrají v solárním průmyslu jen okrajovou roli? Proč se o nich dosud ve stavebních projektech uvažovalo jen zřídka?
Aby německé výzkumné centrum Helmholtz-Zentrum Berlín (HZB) na tyto otázky odpovědělo, provedlo v loňském roce analýzu poptávky, v rámci které uspořádalo workshop a komunikovalo se zainteresovanými stranami ze všech oblastí BIPV. Výsledky ukázaly, že samotný nedostatek technologií není.
Na workshopu HZB mnoho lidí ze stavebnictví, kteří realizují nové stavební nebo rekonstrukční projekty, připustilo, že existují mezery ve znalostech o potenciálu BIPV a podpůrných technologiích. Většina architektů, projektantů a majitelů budov jednoduše nemá dostatek informací k integraci fotovoltaické technologie do svých projektů. V důsledku toho existuje mnoho výhrad k BIPV, jako je lákavý design, vysoké náklady a neúnosná složitost. Abychom tyto zdánlivé mylné představy překonali, musí být v popředí potřeby architektů a majitelů budov a prioritou musí být pochopení toho, jak tyto zainteresované strany vnímají BIPV.
Změna myšlení
BIPV se v mnoha ohledech liší od konvenčních střešních solárních systémů, které nevyžadují ani všestrannost, ani zohlednění estetických aspektů. Pokud jsou produkty vyvíjeny pro integraci do stavebních prvků, musí výrobci přehodnotit svou představu. Architekti, stavitelé a uživatelé budov zpočátku očekávají od pláště budovy konvenční funkčnost. Z jejich pohledu je výroba energie další vlastností. Kromě toho museli vývojáři multifunkčních BIPV prvků zvážit následující aspekty.
- Vývoj cenově efektivních řešení na míru pro solárně aktivní stavební prvky s variabilní velikostí, tvarem, barvou a průhledností.
- Vývoj standardů a atraktivních cen (ideálně pro zavedené plánovací nástroje, jako je Building Information Modeling (BIM)).
- Integrace fotovoltaických prvků do nových fasádních prvků kombinací stavebních materiálů a prvků generujících energii.
- Vysoká odolnost vůči dočasným (lokálním) stínům.
- Dlouhodobá stabilita a zhoršení dlouhodobé stability a výstupního výkonu, jakož i dlouhodobá stabilita a zhoršení vzhledu (např. barevná stálost).
- Vývoj konceptů monitorování a údržby s ohledem na specifické podmínky na místě (zohlednění výšky instalace, výměna vadných modulů nebo fasádních prvků).
- a dodržování zákonných požadavků, jako jsou bezpečnostní (včetně požární ochrany), stavební předpisy, energetické předpisy atd.
Čas zveřejnění: 9. prosince 2022