Gebouwgeïntegreerde PV wordt wel eens omschreven als een plek waar niet-concurrerende PV-producten de markt proberen te bereiken. Maar dat is misschien niet eerlijk, zegt Björn Rau, technisch manager en adjunct-directeur van PVcomB bij
Helmholtz-Zentrum in Berlijn is van mening dat de ontbrekende schakel bij de implementatie van BIPV ligt op het kruispunt tussen de bouwsector, de bouwsector en PV-fabrikanten.
Van PV Magazine
De snelle groei van PV in het afgelopen decennium heeft een wereldwijde markt bereikt van ongeveer 100 GWp aan geïnstalleerd vermogen per jaar. Dit betekent dat er jaarlijks zo'n 350 tot 400 miljoen zonnepanelen worden geproduceerd en verkocht. De integratie ervan in gebouwen is echter nog steeds een nichemarkt. Volgens een recent rapport van het Horizon 2020-onderzoeksproject PVSITES van de EU werd in 2016 slechts ongeveer 2 procent van de geïnstalleerde PV-capaciteit geïntegreerd in de gevel van gebouwen. Dit kleine aantal is vooral opvallend als je bedenkt dat meer dan 70 procent van de energie wordt verbruikt. Alle CO2 die wereldwijd wordt geproduceerd, wordt verbruikt in steden, en ongeveer 40 tot 50 procent van alle broeikasgasemissies is afkomstig uit stedelijke gebieden.
Om deze uitdaging op het gebied van broeikasgassen aan te pakken en lokale energieopwekking te bevorderen, hebben het Europees Parlement en de Raad in 2010 Richtlijn 2010/31/EU betreffende de energieprestatie van gebouwen geïntroduceerd, die bekendstaat als "Bijna-energieneutrale gebouwen (BENG)". De richtlijn is van toepassing op alle nieuwe gebouwen die na 2021 worden gebouwd. Voor nieuwe gebouwen die bestemd zijn voor openbare instellingen, is de richtlijn begin dit jaar in werking getreden.
Er zijn geen specifieke maatregelen vastgelegd om de BENG-status te bereiken. Gebouweigenaren kunnen rekening houden met aspecten van energie-efficiëntie zoals isolatie, warmteterugwinning en energiebesparende concepten. Omdat de algehele energiebalans van een gebouw echter de wettelijke doelstelling is, is actieve elektriciteitsproductie in of rond het gebouw essentieel om aan de BENG-normen te voldoen.
Potentieel en uitdagingen
Het lijdt geen twijfel dat de implementatie van PV een belangrijke rol zal spelen bij het ontwerp van toekomstige gebouwen of de renovatie van bestaande gebouwinfrastructuur. De NZEB-norm zal een drijvende kracht zijn in het bereiken van dit doel, maar niet de enige. Building Integrated Photovoltaics (BIPV) kan worden gebruikt om bestaande gebieden of oppervlakken te activeren om elektriciteit op te wekken. Er is dus geen extra ruimte nodig om meer PV in stedelijke gebieden te brengen. Het potentieel voor schone elektriciteit opgewekt door geïntegreerde PV is enorm. Zoals het Becquerel Instituut in 2016 vaststelde, bedraagt het potentiële aandeel van BIPV-opwekking in de totale elektriciteitsvraag meer dan 30 procent in Duitsland en voor zuidelijker gelegen landen (zoals Italië) zelfs rond de 40 procent.
Maar waarom spelen BIPV-oplossingen nog steeds slechts een marginale rol in de zonne-energiesector? Waarom zijn ze tot nu toe zo weinig overwogen in bouwprojecten?
Om deze vragen te beantwoorden, voerde het Duitse Helmholtz-Zentrum Onderzoekscentrum Berlijn (HZB) vorig jaar een vraaganalyse uit door een workshop te organiseren en te communiceren met belanghebbenden uit alle sectoren van BIPV. De resultaten toonden aan dat er op zich geen gebrek aan technologie is.
Tijdens de HZB-workshop gaven veel mensen uit de bouwsector, die nieuwbouw- of renovatieprojecten uitvoeren, toe dat er kennislacunes zijn met betrekking tot de mogelijkheden van BIPV en de ondersteunende technologieën. De meeste architecten, planners en gebouweigenaren beschikken simpelweg niet over voldoende informatie om PV-technologie in hun projecten te integreren. Hierdoor bestaan er veel bedenkingen bij BIPV, zoals het aantrekkelijke ontwerp, de hoge kosten en de onbetaalbare complexiteit. Om deze schijnbare misvattingen te ontkrachten, moeten de behoeften van architecten en gebouweigenaren voorop staan en moet inzicht in hoe deze belanghebbenden BIPV zien, een prioriteit zijn.
Een verandering van mentaliteit
BIPV verschilt op veel manieren van conventionele zonnesystemen op daken, die noch veelzijdigheid noch esthetische aspecten vereisen. Fabrikanten moeten hun mening herzien als producten worden ontwikkeld voor integratie in bouwelementen. Architecten, bouwers en gebouwgebruikers verwachten in eerste instantie conventionele functionaliteit in de gebouwschil. Vanuit hun perspectief is energieopwekking een extra eigenschap. Daarnaast moesten ontwikkelaars van multifunctionele BIPV-elementen rekening houden met de volgende aspecten.
- Het ontwikkelen van kosteneffectieve, op maat gemaakte oplossingen voor zonne-actieve bouwelementen met variabele afmetingen, vorm, kleur en transparantie.
- Ontwikkeling van standaarden en aantrekkelijke prijzen (idealiter voor gevestigde planningsinstrumenten, zoals Building Information Modeling (BIM)).
- Integratie van fotovoltaïsche elementen in nieuwe gevelelementen door een combinatie van bouwmaterialen en energieopwekkende elementen.
- Hoge weerstand tegen tijdelijke (lokale) schaduw.
- Lange termijn stabiliteit en verslechtering van de lange termijn stabiliteit en het geleverde vermogen, evenals lange termijn stabiliteit en verslechtering van het uiterlijk (bv. kleurstabiliteit).
- Ontwikkeling van monitoring- en onderhoudsconcepten die zijn afgestemd op de specifieke omstandigheden ter plaatse (rekening houden met installatiehoogte, vervanging van defecte modules of gevelelementen).
- en naleving van wettelijke vereisten, zoals veiligheid (inclusief brandbeveiliging), bouwvoorschriften, energievoorschriften, enz.
Plaatsingstijd: 09-12-2022