Sistemele fotovoltaice integrate în clădiri au fost descrise ca un loc în care produsele fotovoltaice necompetitive încearcă să ajungă pe piață. Însă acest lucru s-ar putea să nu fie corect, spune Björn Rau, manager tehnic și director adjunct al PVcomB la
Helmholtz-Zentrum din Berlin, care consideră că veriga lipsă în implementarea BIPV se află la intersecția dintre comunitatea constructorilor, industria construcțiilor și producătorii de panouri fotovoltaice.
Din revista PV
Creșterea rapidă a energiei fotovoltaice în ultimul deceniu a atins o piață globală de aproximativ 100 GWp instalate pe an, ceea ce înseamnă că aproximativ 350 până la 400 de milioane de module solare sunt produse și vândute în fiecare an. Cu toate acestea, integrarea lor în clădiri este încă o nișă de piață. Conform unui raport recent al proiectului de cercetare PVSITES din cadrul programului UE Orizont 2020, doar aproximativ 2% din capacitatea fotovoltaică instalată a fost integrată în învelișurile clădirilor în 2016. Această cifră minusculă este deosebit de izbitoare dacă ne gândim că se consumă peste 70% din energie. Tot CO2-ul produs la nivel mondial este consumat în orașe, iar aproximativ 40 până la 50% din totalul emisiilor de gaze cu efect de seră provin din zonele urbane.
Pentru a aborda această provocare legată de gazele cu efect de seră și pentru a promova producerea de energie electrică la fața locului, Parlamentul European și Consiliul au introdus în 2010 Directiva 2010/31/UE privind performanța energetică a clădirilor, concepută ca „Clădiri cu consum de energie aproape zero (NZEB)”. Directiva se aplică tuturor clădirilor noi care vor fi construite după 2021. Pentru clădirile noi care urmează să găzduiască instituții publice, directiva a intrat în vigoare la începutul acestui an.
Nu sunt specificate măsuri specifice pentru obținerea statutului NZEB. Proprietarii de clădiri pot lua în considerare aspecte legate de eficiența energetică, cum ar fi izolația, recuperarea căldurii și conceptele de economisire a energiei. Cu toate acestea, întrucât bilanțul energetic general al unei clădiri este obiectivul de reglementare, producția activă de energie electrică în interiorul sau în jurul clădirii este esențială pentru a îndeplini standardele NZEB.
Potențial și provocări
Nu există nicio îndoială că implementarea sistemelor fotovoltaice va juca un rol important în proiectarea clădirilor viitoare sau în modernizarea infrastructurii existente a clădirilor. Standardul NZEB va fi o forță motrice în atingerea acestui obiectiv, dar nu singurul. Sistemele fotovoltaice integrate în clădiri (BIPV) pot fi utilizate pentru a activa zonele sau suprafețele existente pentru a produce electricitate. Astfel, nu este necesar spațiu suplimentar pentru a aduce mai multă energie fotovoltaică în zonele urbane. Potențialul de energie electrică curată generată de sistemele fotovoltaice integrate este enorm. După cum a constatat Institutul Becquerel în 2016, ponderea potențială a generării BIPV în cererea totală de energie electrică este de peste 30% în Germania, iar pentru țările mai sudice (de exemplu, Italia) chiar de aproximativ 40%.
Dar de ce soluțiile BIPV joacă încă doar un rol marginal în industria solară? De ce au fost rareori luate în considerare în proiectele de construcții până acum?
Pentru a răspunde la aceste întrebări, Centrul de Cercetare Helmholtz-Zentrum din Berlin (HZB) din Germania a realizat anul trecut o analiză a cererii, organizând un atelier și comunicând cu părțile interesate din toate domeniile BIPV. Rezultatele au arătat că nu există o lipsă de tehnologie în sine.
La atelierul HZB, multe persoane din industria construcțiilor, care execută proiecte noi sau de renovare, au recunoscut că există lacune în cunoștințele privind potențialul BIPV și tehnologiile aferente. Majoritatea arhitecților, planificatorilor și proprietarilor de clădiri pur și simplu nu au suficiente informații pentru a integra tehnologia fotovoltaică în proiectele lor. Drept urmare, există multe rezerve cu privire la BIPV, cum ar fi designul atrăgător, costul ridicat și complexitatea prohibitivă. Pentru a depăși aceste concepții greșite aparente, nevoile arhitecților și proprietarilor de clădiri trebuie să fie în prim-plan, iar înțelegerea modului în care aceste părți interesate percep BIPV trebuie să fie o prioritate.
O schimbare de mentalitate
Sistemele solare BIPV diferă în multe privințe de sistemele solare convenționale pentru acoperișuri, care nu necesită nici versatilitate, nici luarea în considerare a aspectelor estetice. Dacă produsele sunt dezvoltate pentru integrarea în elementele clădirii, producătorii trebuie să reconsidere această idee. Arhitecții, constructorii și ocupanții clădirilor se așteaptă inițial la funcționalitate convențională în învelișul clădirii. Din punctul lor de vedere, generarea de energie este o proprietate suplimentară. Pe lângă aceasta, dezvoltatorii de elemente BIPV multifuncționale au trebuit să ia în considerare următoarele aspecte.
- Dezvoltarea de soluții personalizate eficiente din punct de vedere al costurilor pentru elemente de construcție solare active, cu dimensiuni, forme, culori și transparențe variabile.
- Dezvoltarea de standarde și prețuri atractive (în mod ideal pentru instrumente de planificare consacrate, cum ar fi Building Information Modeling (BIM).
- Integrarea elementelor fotovoltaice în elemente de fațadă inovatoare printr-o combinație de materiale de construcție și elemente generatoare de energie.
- Rezistență ridicată la umbrele temporare (locale).
- Stabilitatea pe termen lung și degradarea stabilității pe termen lung și a puterii de ieșire, precum și stabilitatea pe termen lung și degradarea aspectului (de exemplu, stabilitatea culorii).
- Dezvoltarea de concepte de monitorizare și întreținere pentru a se adapta la condițiile specifice amplasamentului (luarea în considerare a înălțimii de instalare, înlocuirea modulelor sau elementelor de fațadă defecte).
- și respectarea cerințelor legale, cum ar fi siguranța (inclusiv protecția împotriva incendiilor), codurile de construcție, codurile energetice etc.
Data publicării: 09 decembrie 2022