Интегрированные в здания фотоэлектрические системы описывались как место, где неконкурентоспособные фотоэлектрические продукты пытаются выйти на рынок. Но это может быть несправедливо, говорит Бьорн Рау, технический менеджер и заместитель директора PVcomB в
Helmholtz-Zentrum в Берлине, который считает, что недостающее звено в развертывании BIPV находится на стыке строительного сообщества, строительной отрасли и производителей фотоэлектрических систем.
Из журнала PV
Быстрый рост фотоэлектрических систем за последнее десятилетие достиг мирового рынка с установленной мощностью около 100 ГВт в год, что означает, что ежегодно производится и продается около 350–400 миллионов солнечных модулей. Однако их интеграция в здания по-прежнему остается узкоспециализированным рынком. Согласно недавнему отчету исследовательского проекта ЕС Horizon 2020 PVSITES, в 2016 году в оболочку зданий было интегрировано лишь около 2 процентов установленной мощности фотоэлектрических систем. Эта мизерная цифра особенно поразительна, если учесть, что потребляется более 70 процентов энергии. Весь производимый в мире CO2 потребляется в городах, и примерно 40–50 процентов всех выбросов парниковых газов приходится на городские районы.
Для решения этой проблемы парниковых газов и для продвижения локальной выработки электроэнергии Европейский парламент и Совет ввели Директиву 2010/31/ЕС об энергоэффективности зданий, задуманную как «Здания с почти нулевым потреблением энергии (NZEB)». Директива распространяется на все новые здания, которые будут построены после 2021 года. Для новых зданий, в которых будут размещаться государственные учреждения, директива вступила в силу в начале этого года.
Никаких конкретных мер для достижения статуса NZEB не указано. Владельцы зданий могут рассмотреть аспекты энергоэффективности, такие как изоляция, рекуперация тепла и концепции энергосбережения. Однако, поскольку общий энергетический баланс здания является целью регулирования, активное производство электроэнергии внутри или вокруг здания имеет важное значение для соответствия стандартам NZEB.
Потенциал и проблемы
Нет сомнений, что внедрение PV будет играть важную роль в проектировании будущих зданий или модернизации существующей инфраструктуры зданий. Стандарт NZEB будет движущей силой в достижении этой цели, но не единственной. Интегрированные фотоэлектрические системы зданий (BIPV) могут использоваться для активации существующих зон или поверхностей для производства электроэнергии. Таким образом, не требуется дополнительного пространства для размещения большего количества PV в городских районах. Потенциал чистой электроэнергии, вырабатываемой интегрированными PV, огромен. Как обнаружил Институт Беккереля в 2016 году, потенциальная доля генерации BIPV в общем спросе на электроэнергию составляет более 30 процентов в Германии, а для более южных стран (например, Италии) даже около 40 процентов.
Но почему решения BIPV до сих пор играют лишь незначительную роль в солнечном бизнесе? Почему их редко рассматривали в строительных проектах до сих пор?
Чтобы ответить на эти вопросы, немецкий исследовательский центр Helmholtz-Zentrum в Берлине (HZB) провел анализ спроса в прошлом году, организовав семинар и пообщавшись с заинтересованными сторонами из всех областей BIPV. Результаты показали, что недостатка в технологиях как таковых нет.
На семинаре HZB многие представители строительной отрасли, которые реализуют новые строительные или реконструкционные проекты, признали, что существуют пробелы в знаниях относительно потенциала BIPV и поддерживающих технологий. Большинство архитекторов, планировщиков и владельцев зданий просто не имеют достаточной информации для интеграции технологии PV в свои проекты. В результате существует много оговорок относительно BIPV, таких как заманчивый дизайн, высокая стоимость и непомерная сложность. Чтобы преодолеть эти очевидные заблуждения, потребности архитекторов и владельцев зданий должны быть на первом месте, и понимание того, как эти заинтересованные стороны видят BIPV, должно быть приоритетом.
Изменение мышления
BIPV во многом отличается от обычных солнечных систем на крыше, которые не требуют ни универсальности, ни учета эстетических аспектов. Если продукты разрабатываются для интеграции в элементы здания, производителям необходимо пересмотреть свое решение. Архитекторы, строители и жильцы зданий изначально ожидают обычной функциональности в оболочке здания. С их точки зрения, выработка электроэнергии является дополнительным свойством. В дополнение к этому, разработчики многофункциональных элементов BIPV должны были учитывать следующие аспекты.
- Разработка экономически эффективных индивидуальных решений для солнечно-активных строительных элементов с различными размерами, формой, цветом и прозрачностью.
- Разработка стандартов и привлекательных цен (в идеале для устоявшихся инструментов планирования, таких как информационное моделирование зданий (BIM)).
- Интеграция фотоэлектрических элементов в новые элементы фасада путем комбинирования строительных материалов и энергогенерирующих элементов.
- Высокая устойчивость к временным (локальным) теням.
- Долгосрочная стабильность и ухудшение долгосрочной стабильности и выходной мощности, а также долгосрочная стабильность и ухудшение внешнего вида (например, стабильности цвета).
- Разработка концепций мониторинга и обслуживания с учетом конкретных условий на объекте (учет высоты установки, замена неисправных модулей или элементов фасада).
- и соблюдение требований законодательства, таких как безопасность (включая противопожарную защиту), строительные нормы, энергетические нормы и т. д.、
Время публикации: 09-дек-2022