BIPV: بیش از ماژول های خورشیدی

PV یکپارچه سازی ساختمان به عنوان مکانی توصیف شده است که محصولات PV غیرقابل رقابت در تلاشند تا به بازار برسند. Björn Rau ، مدیر فنی و معاون مدیر PVCOMB در PVCOMB می گوید ، اما این ممکن است عادلانه نباشد

Helmholtz-zentrum در برلین ، که معتقد است پیوند مفقود شده در استقرار BIPV در تقاطع جامعه ساختمان ، صنعت ساخت و ساز و تولید کنندگان PV نهفته است.

از مجله PV

رشد سریع PV طی یک دهه گذشته به بازار جهانی حدود 100 GWP نصب شده در سال رسیده است ، به این معنی که هر سال حدود 350 تا 400 میلیون ماژول خورشیدی تولید و فروخته می شود. با این حال ، ادغام آنها در ساختمانها هنوز یک بازار طاقچه است. براساس گزارش اخیر از پروژه تحقیقاتی PvSites از پروژه تحقیقاتی Horizon 2020 ، تنها حدود 2 درصد از ظرفیت PV نصب شده در سال 2016 در پوست های ساختمانی ادغام شده است. این رقم کوچک به ویژه با توجه به اینکه بیش از 70 درصد از انرژی مصرف می شود ، قابل توجه است. تمام CO2 تولید شده در سراسر جهان در شهرها مصرف می شود و تقریباً 40 تا 50 درصد از کل انتشار گازهای گلخانه ای از مناطق شهری ناشی می شود.

برای پرداختن به این چالش گاز گلخانه ای و ترویج تولید برق در محل ، پارلمان و شورای اروپا دستورالعمل 2010 2010/31 / اتحادیه اروپا را در مورد عملکرد انرژی ساختمانها معرفی کردند ، که به عنوان "ساختمانهای نزدیک به صفر (NZEB)" تصور شد. این دستورالعمل مربوط به کلیه ساختمانهای جدید است که پس از سال 2021 ساخته می شود. برای ساختمانهای جدید که مؤسسات دولتی را در خود جای می دهند ، این دستورالعمل در ابتدای سال جاری وارد کار شد.

هیچ اقدامات خاصی برای دستیابی به وضعیت NZEB مشخص نشده است. صاحبان ساختمان می توانند جنبه های بهره وری انرژی مانند عایق ، بازیابی گرما و مفاهیم صرفه جویی در مصرف برق را در نظر بگیرند. با این حال ، از آنجا که تعادل انرژی کلی یک ساختمان هدف نظارتی است ، تولید فعال انرژی الکتریکی فعال در داخل ساختمان یا اطراف ساختمان برای رعایت استانداردهای NZEB ضروری است.

بالقوه و چالش ها

شکی نیست که اجرای PV نقش مهمی در طراحی ساختمانهای آینده یا مقاوم سازی زیرساخت های ساختمان موجود ایفا خواهد کرد. استاندارد NZEB یک نیروی محرک برای دستیابی به این هدف خواهد بود ، اما تنها نیست. ساختمان فتوولتائیک یکپارچه (BIPV) می تواند برای فعال کردن مناطق یا سطوح موجود برای تولید برق استفاده شود. بنابراین ، هیچ فضای اضافی برای ورود PV بیشتر به مناطق شهری لازم نیست. پتانسیل برق تمیز تولید شده توسط PV یکپارچه بسیار زیاد است. همانطور که موسسه Becquerel در سال 2016 یافت ، سهم بالقوه تولید BIPV در کل تقاضای برق در آلمان بیش از 30 درصد و برای بیشتر کشورهای جنوبی (به عنوان مثال ایتالیا) حتی حدود 40 درصد است.

اما چرا راه حل های BIPV هنوز هم فقط نقش حاشیه ای در تجارت خورشیدی ایفا می کنند؟ چرا تاکنون به ندرت در پروژه های ساختمانی مورد توجه قرار گرفته اند؟

برای پاسخ به این سؤالات ، مرکز تحقیقات آلمانی هلمولتز-زنتروم برلین (HZB) سال گذشته با سازماندهی یک کارگاه و برقراری ارتباط با ذینفعان از همه مناطق BIPV ، تجزیه و تحلیل تقاضا را انجام داد. نتایج نشان داد که به خودی خود فقدان فناوری وجود ندارد.

در کارگاه HZB ، بسیاری از افراد صنعت ساخت و ساز ، که در حال اجرای پروژه های جدید ساخت و ساز یا نوسازی هستند ، اعتراف کردند که شکاف دانش در مورد پتانسیل BIPV و فن آوری های پشتیبانی وجود دارد. بیشتر معماران ، برنامه ریزان و صاحبان ساختمان به سادگی اطلاعات کافی برای ادغام فناوری PV در پروژه های خود ندارند. در نتیجه ، رزروهای زیادی در مورد BIPV وجود دارد ، مانند طراحی جذاب ، هزینه بالا و پیچیدگی ممنوع. برای غلبه بر این تصورات غلط ظاهری ، نیازهای معماران و صاحبان ساختمان باید در صدر باشد و درک این موضوع که چگونه این ذینفعان به BIPV نگاه می کنند باید اولویت باشد.

تغییر ذهنیت

BIPV از بسیاری جهات با سیستم های خورشیدی معمولی پشت بام متفاوت است ، که نه به تطبیق پذیری و نه در نظر گرفتن جنبه های زیبایی شناختی نیاز دارند. اگر محصولات برای ادغام در عناصر ساختمان توسعه یافته باشند ، تولید کنندگان باید دوباره تجدید نظر کنند. معماران ، سازندگان و سرنشینان ساختمان در ابتدا انتظار عملکرد متعارف در پوست ساختمان را دارند. از نظر آنها ، تولید برق یک خاصیت اضافی است. علاوه بر این ، توسعه دهندگان عناصر BIPV چند منظوره باید جنبه های زیر را در نظر بگیرند.

-تدوین راه حل های سفارشی مقرون به صرفه برای عناصر ساختمان فعال خورشیدی با اندازه متغیر ، شکل ، رنگ و شفافیت.

- توسعه استانداردها و قیمت های جذاب (در حالت ایده آل برای ابزارهای برنامه ریزی مستقر ، مانند مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM).

- ادغام عناصر فتوولتائیک در عناصر نمای جدید از طریق ترکیبی از مصالح ساختمانی و عناصر تولید کننده انرژی.

- مقاومت بالا در برابر سایه های موقت (محلی).

-ثبات طولانی مدت و تخریب ثبات و تولید قدرت طولانی مدت و همچنین ثبات طولانی مدت و تخریب ظاهر (به عنوان مثال ثبات رنگ).

- توسعه مفاهیم نظارت و نگهداری برای سازگاری با شرایط خاص سایت (در نظر گرفتن ارتفاع نصب ، جایگزینی ماژول های معیوب یا عناصر نمای).

- و رعایت الزامات قانونی مانند ایمنی (از جمله حفاظت از آتش) ، کدهای ساختمان ، کدهای انرژی و غیره