Zintegrowane z budynkiem PV zostało opisane jako miejsce, w którym niekonkurencyjne produkty PV próbują dotrzeć na rynek. Ale to może nie być sprawiedliwe, mówi Björn Rau, kierownik techniczny i zastępca dyrektora PVcomB w
Helmholtz-Zentrum w Berlinie uważa, że brakujące ogniwo w procesie wdrażania BIPV leży na styku społeczności budowlanej, branży budowlanej i producentów ogniw fotowoltaicznych.
Z magazynu PV
Szybki wzrost PV w ciągu ostatniej dekady osiągnął globalny rynek około 100 GWp zainstalowanych rocznie, co oznacza, że około 350 do 400 milionów modułów słonecznych jest produkowanych i sprzedawanych każdego roku. Jednak ich integracja z budynkami jest nadal niszą rynkową. Według ostatniego raportu z projektu badawczego UE Horyzont 2020 PVSITES, tylko około 2 procent zainstalowanej mocy PV zostało zintegrowane z powłokami budynków w 2016 roku. Ta niewielka liczba jest szczególnie uderzająca, gdy weźmie się pod uwagę, że zużywa się ponad 70 procent energii. Cały CO2 wytwarzany na całym świecie jest zużywany w miastach, a około 40 do 50 procent wszystkich emisji gazów cieplarnianych pochodzi z obszarów miejskich.
Aby sprostać wyzwaniu związanemu z gazami cieplarnianymi i promować wytwarzanie energii na miejscu, Parlament Europejski i Rada wprowadziły w 2010 r. Dyrektywę 2010/31/UE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków, pomyślaną jako „Budynki o niemal zerowym zużyciu energii (NZEB)”. Dyrektywa ma zastosowanie do wszystkich nowych budynków, które mają zostać wybudowane po 2021 r. W przypadku nowych budynków, w których mają mieścić się instytucje publiczne, dyrektywa weszła w życie na początku tego roku.
Nie określono żadnych konkretnych środków w celu osiągnięcia statusu NZEB. Właściciele budynków mogą rozważyć aspekty efektywności energetycznej, takie jak izolacja, odzysk ciepła i koncepcje oszczędzania energii. Jednak ponieważ ogólny bilans energetyczny budynku jest celem regulacyjnym, aktywna produkcja energii elektrycznej w budynku lub wokół niego jest niezbędna do spełnienia standardów NZEB.
Potencjał i wyzwania
Nie ma wątpliwości, że wdrożenie PV odegra ważną rolę w projektowaniu przyszłych budynków lub modernizacji istniejącej infrastruktury budowlanej. Norma NZEB będzie siłą napędową w osiągnięciu tego celu, ale nie jedyną. Zintegrowana fotowoltaika budowlana (BIPV) może być wykorzystywana do aktywowania istniejących obszarów lub powierzchni w celu produkcji energii elektrycznej. W związku z tym nie jest potrzebna dodatkowa przestrzeń, aby wprowadzić więcej PV do obszarów miejskich. Potencjał czystej energii elektrycznej generowanej przez zintegrowaną PV jest ogromny. Jak odkrył Instytut Becquerela w 2016 r., potencjalny udział generacji BIPV w całkowitym zapotrzebowaniu na energię elektryczną wynosi ponad 30 procent w Niemczech, a w przypadku krajów położonych bardziej na południu (np. Włoch) nawet około 40 procent.
Ale dlaczego rozwiązania BIPV nadal odgrywają jedynie marginalną rolę w branży solarnej? Dlaczego do tej pory rzadko były brane pod uwagę w projektach budowlanych?
Aby odpowiedzieć na te pytania, niemieckie Centrum Badawcze Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) przeprowadziło analizę popytu w zeszłym roku, organizując warsztaty i komunikując się z interesariuszami ze wszystkich obszarów BIPV. Wyniki pokazały, że nie brakuje technologii per se.
Podczas warsztatów HZB wiele osób z branży budowlanej, które realizują nowe projekty budowlane lub renowacyjne, przyznało, że istnieją luki w wiedzy na temat potencjału BIPV i technologii wspierających. Większość architektów, planistów i właścicieli budynków po prostu nie ma wystarczających informacji, aby zintegrować technologię PV ze swoimi projektami. W rezultacie istnieje wiele zastrzeżeń co do BIPV, takich jak kuszący projekt, wysoki koszt i zaporowa złożoność. Aby przezwyciężyć te pozorne błędne przekonania, potrzeby architektów i właścicieli budynków muszą być na pierwszym planie, a zrozumienie, jak te strony zainteresowane postrzegają BIPV, musi być priorytetem.
Zmiana sposobu myślenia
BIPV różni się pod wieloma względami od konwencjonalnych systemów solarnych na dachach, które nie wymagają ani wszechstronności, ani uwzględnienia aspektów estetycznych. Jeśli produkty są opracowywane do integracji z elementami budynku, producenci muszą to przemyśleć. Architekci, budowniczowie i mieszkańcy budynku początkowo oczekują konwencjonalnej funkcjonalności w powłoce budynku. Z ich punktu widzenia generowanie energii jest dodatkową właściwością. Oprócz tego deweloperzy wielofunkcyjnych elementów BIPV musieli wziąć pod uwagę następujące aspekty.
- Opracowywanie ekonomicznych, dostosowanych do potrzeb klienta rozwiązań w zakresie elementów budowlanych wykorzystujących energię słoneczną, różniących się rozmiarem, kształtem, kolorem i przezroczystością.
- Opracowywanie standardów i atrakcyjnych cen (najlepiej w przypadku uznanych narzędzi planowania, takich jak Building Information Modeling (BIM)).
- Integracja elementów fotowoltaicznych z nowatorskimi elementami elewacji poprzez połączenie materiałów budowlanych i elementów generujących energię.
- Wysoka odporność na tymczasowe (lokalne) cienie.
- Długoterminowa stabilność i degradacja długoterminowej stabilności i mocy wyjściowej, a także długoterminowa stabilność i degradacja wyglądu (np. stabilności koloru).
- Opracowanie koncepcji monitoringu i konserwacji w celu dostosowania ich do specyficznych warunków na miejscu (uwzględnienie wysokości montażu, wymiana uszkodzonych modułów lub elementów elewacji).
- oraz zgodność z wymogami prawnymi, takimi jak bezpieczeństwo (w tym ochrona przeciwpożarowa), przepisy budowlane, przepisy energetyczne itp.、
Czas publikacji: 09-12-2022