Fotovoltaika integrovaná do budov bola opísaná ako miesto, kde sa na trh snažia dostať nekonkurencieschopné fotovoltaické produkty. To však nemusí byť spravodlivé, hovorí Björn Rau, technický manažér a zástupca riaditeľa spoločnosti PVcomB v...
Helmholtz-Zentrum v Berlíne, ktorý verí, že chýbajúci článok v zavádzaní BIPV sa nachádza na priesečníku stavebnej komunity, stavebného priemyslu a výrobcov fotovoltaiky.
Z časopisu PV
Rýchly rast fotovoltaiky za posledné desaťročie dosiahol globálny trh s kapacitou približne 100 GWp nainštalovaných ročne, čo znamená, že sa každý rok vyrobí a predá približne 350 až 400 miliónov solárnych modulov. Ich integrácia do budov je však stále len okrajovým trhom. Podľa nedávnej správy výskumného projektu PVSITES v rámci programu EÚ Horizont 2020 bolo v roku 2016 do plášťov budov integrovaných iba približne 2 percentá inštalovanej fotovoltaickej kapacity. Toto nepatrné číslo je obzvlášť zarážajúce, keď vezmeme do úvahy, že sa spotrebuje viac ako 70 percent energie. Všetok CO2 vyrobený na celom svete sa spotrebuje v mestách a približne 40 až 50 percent všetkých emisií skleníkových plynov pochádza z mestských oblastí.
S cieľom riešiť tento problém so skleníkovými plynmi a podporiť výrobu energie na mieste Európsky parlament a Rada zaviedli v roku 2010 smernicu 2010/31/EÚ o energetickej hospodárnosti budov, ktorá je koncipovaná ako „budovy s takmer nulovou spotrebou energie (NZEB)“. Smernica sa vzťahuje na všetky nové budovy, ktoré sa majú postaviť po roku 2021. Pre nové budovy, v ktorých majú sídliť verejné inštitúcie, smernica nadobudla účinnosť začiatkom tohto roka.
Na dosiahnutie statusu NZEB nie sú špecifikované žiadne konkrétne opatrenia. Majitelia budov môžu zvážiť aspekty energetickej účinnosti, ako je izolácia, rekuperácia tepla a koncepty úspory energie. Keďže však regulačným cieľom je celková energetická bilancia budovy, aktívna výroba elektrickej energie v budove alebo v jej okolí je nevyhnutná na splnenie noriem NZEB.
Potenciál a výzvy
Niet pochýb o tom, že implementácia fotovoltaiky bude hrať dôležitú úlohu pri navrhovaní budúcich budov alebo pri modernizácii existujúcej infraštruktúry budov. Norma NZEB bude hnacou silou pri dosahovaní tohto cieľa, ale nie samostatne. Integrovaná fotovoltaika budov (BIPV) sa môže použiť na aktiváciu existujúcich oblastí alebo povrchov na výrobu elektriny. Na privedenie väčšieho množstva fotovoltaiky do mestských oblastí teda nie je potrebný žiadny ďalší priestor. Potenciál čistej elektriny vyrobenej integrovanou fotovoltaikou je obrovský. Ako zistil Becquerelov inštitút v roku 2016, potenciálny podiel výroby BIPV na celkovom dopyte po elektrine je v Nemecku viac ako 30 percent a v južnejších krajinách (napr. Taliansko) dokonca okolo 40 percent.
Ale prečo riešenia BIPV stále hrajú v solárnom priemysle len okrajovú úlohu? Prečo sa doteraz v stavebných projektoch len zriedka zvažovali?
Aby odpovedalo na tieto otázky, nemecké výskumné centrum Helmholtz-Zentrum Berlín (HZB) vykonalo v minulom roku analýzu dopytu zorganizovaním workshopu a komunikáciou so zainteresovanými stranami zo všetkých oblastí BIPV. Výsledky ukázali, že samotné technológie nie sú nedostatočné.
Na workshope HZB mnohí ľudia zo stavebného priemyslu, ktorí realizujú nové stavebné alebo renovačné projekty, priznali, že existujú medzery vo vedomostiach o potenciáli BIPV a podporných technológií. Väčšina architektov, projektantov a majiteľov budov jednoducho nemá dostatok informácií na integráciu fotovoltaickej technológie do svojich projektov. V dôsledku toho existuje veľa výhrad voči BIPV, ako napríklad lákavý dizajn, vysoké náklady a neúmerná zložitosť. Aby sa prekonali tieto zdanlivé mylné predstavy, potreby architektov a majiteľov budov musia byť v popredí a pochopenie toho, ako tieto zainteresované strany vnímajú BIPV, musí byť prioritou.
Zmena myslenia
BIPV sa v mnohých ohľadoch líši od konvenčných strešných solárnych systémov, ktoré nevyžadujú ani všestrannosť, ani zohľadnenie estetických aspektov. Ak sa produkty vyvíjajú na integráciu do stavebných prvkov, výrobcovia musia prehodnotiť svoje zváženie. Architekti, stavitelia a obyvatelia budov spočiatku očakávajú od plášťa budovy konvenčnú funkčnosť. Z ich pohľadu je výroba energie ďalšou vlastnosťou. Okrem toho museli vývojári multifunkčných BIPV prvkov zvážiť nasledujúce aspekty.
- Vývoj nákladovo efektívnych riešení na mieru pre solárne aktívne stavebné prvky s variabilnou veľkosťou, tvarom, farbou a priehľadnosťou.
- Vývoj štandardov a atraktívnych cien (ideálne pre zavedené plánovacie nástroje, ako napríklad informačné modelovanie budov (BIM).
- Integrácia fotovoltaických prvkov do nových fasádnych prvkov prostredníctvom kombinácie stavebných materiálov a prvkov generujúcich energiu.
- Vysoká odolnosť voči dočasným (lokálnym) tieňom.
- Dlhodobá stabilita a degradácia dlhodobej stability a výstupného výkonu, ako aj dlhodobá stabilita a degradácia vzhľadu (napr. farebná stálosť).
- Vývoj konceptov monitorovania a údržby s cieľom prispôsobiť sa podmienkam špecifickým na mieste (zohľadnenie výšky inštalácie, výmena chybných modulov alebo fasádnych prvkov).
- a súlad s právnymi požiadavkami, ako sú bezpečnostné (vrátane protipožiarnej ochrany), stavebné predpisy, energetické predpisy atď.
Čas uverejnenia: 9. decembra 2022