BIPV: มากกว่าแค่โมดูลพลังงานแสงอาทิตย์

PV แบบบูรณาการอาคารได้รับการอธิบายว่าเป็นสถานที่ที่ผลิตภัณฑ์ PV ที่ไม่สามารถแข่งขันได้พยายามที่จะไปถึงตลาด แต่นั่นอาจไม่ยุติธรรมBjörn Rau ผู้จัดการด้านเทคนิคและรองผู้อำนวยการ PVComb กล่าว

Helmholtz-Zentrum ในกรุงเบอร์ลินซึ่งเชื่อว่าการเชื่อมโยงที่ขาดหายไปในการปรับใช้ BIPV นั้นอยู่ที่จุดตัดของชุมชนอาคารอุตสาหกรรมการก่อสร้างและผู้ผลิต PV

จากนิตยสาร PV

การเติบโตอย่างรวดเร็วของ PV ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาได้เข้าสู่ตลาดโลกประมาณ 100 GWP ที่ติดตั้งต่อปีซึ่งหมายความว่ามีการผลิตและขายโมดูลพลังงานแสงอาทิตย์ประมาณ 350 ถึง 400 ล้านโมดูลในแต่ละปี อย่างไรก็ตามการรวมเข้ากับอาคารยังคงเป็นตลาดเฉพาะ จากรายงานล่าสุดจากโครงการวิจัยของสหภาพยุโรป Horizon 2020 PVSites มีเพียงประมาณ 2 เปอร์เซ็นต์ของกำลังการผลิต PV ที่ติดตั้งถูกรวมเข้ากับการสร้างผิวในปี 2559 ตัวเลขจิ๋วนี้โดดเด่นเป็นพิเศษเมื่อพิจารณาว่าพลังงานมากกว่า 70 เปอร์เซ็นต์ CO2 ทั้งหมดที่ผลิตทั่วโลกใช้ในเมืองและประมาณ 40 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั้งหมดมาจากเขตเมือง

เพื่อจัดการกับการท้าทายก๊าซเรือนกระจกนี้และเพื่อส่งเสริมการผลิตพลังงานในสถานที่รัฐสภาและสภายุโรปได้แนะนำ Directive 2010/31 / สหภาพยุโรปเกี่ยวกับประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอาคารซึ่งคิดว่าเป็น "ใกล้ศูนย์พลังงาน (NZEB)" คำสั่งนี้ใช้กับอาคารใหม่ทั้งหมดที่จะสร้างหลังจากปี 2021 สำหรับอาคารใหม่ที่เป็นบ้านของสถาบันสาธารณะคำสั่งที่มีผลบังคับใช้เมื่อต้นปีนี้

ไม่มีการระบุมาตรการเฉพาะเพื่อให้ได้สถานะ NZEB เจ้าของอาคารสามารถพิจารณาแง่มุมของประสิทธิภาพการใช้พลังงานเช่นฉนวนกันความร้อนการกู้คืนความร้อนและแนวคิดการประหยัดพลังงาน อย่างไรก็ตามเนื่องจากความสมดุลพลังงานโดยรวมของอาคารเป็นวัตถุประสงค์ด้านกฎระเบียบการผลิตพลังงานไฟฟ้าที่ใช้งานอยู่ในหรือรอบ ๆ อาคารเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน NZEB

ศักยภาพและความท้าทาย

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการใช้งาน PV จะมีบทบาทสำคัญในการออกแบบอาคารในอนาคตหรือการติดตั้งโครงสร้างพื้นฐานอาคารที่มีอยู่ มาตรฐาน NZEB จะเป็นแรงผลักดันในการบรรลุเป้าหมายนี้ แต่ไม่ใช่เพียงอย่างเดียว อาคารเซลล์แสงอาทิตย์แบบบูรณาการ (BIPV) สามารถใช้เพื่อเปิดใช้งานพื้นที่หรือพื้นผิวที่มีอยู่เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีพื้นที่เพิ่มเติมเพื่อนำ PV เข้ามาในเขตเมืองมากขึ้น ศักยภาพในการทำความสะอาดไฟฟ้าที่เกิดจาก PV ในตัวมีขนาดใหญ่มาก ดังที่สถาบัน Becquerel พบในปี 2559 ส่วนแบ่งที่มีศักยภาพของการสร้าง BIPV ในความต้องการไฟฟ้าทั้งหมดมากกว่า 30 เปอร์เซ็นต์ในประเทศเยอรมนีและสำหรับประเทศทางใต้ (เช่นอิตาลี) มากขึ้นแม้ประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์

แต่ทำไมโซลูชั่น BIPV ยังคงมีบทบาทเพียงเล็กน้อยในธุรกิจพลังงานแสงอาทิตย์? ทำไมพวกเขาถึงไม่ค่อยได้รับการพิจารณาในโครงการก่อสร้างจนถึงตอนนี้?

เพื่อตอบคำถามเหล่านี้ศูนย์วิจัย Helmholtz-Zentrum เยอรมันเบอร์ลิน (HZB) ได้ทำการวิเคราะห์ความต้องการเมื่อปีที่แล้วโดยการจัดประชุมเชิงปฏิบัติการและสื่อสารกับผู้มีส่วนได้ส่วนเสียจากทุกพื้นที่ของ BIPV ผลการศึกษาพบว่าไม่มีการขาดเทคโนโลยีต่อ se

ในการประชุมเชิงปฏิบัติการ HZB ผู้คนจำนวนมากจากอุตสาหกรรมการก่อสร้างซึ่งกำลังดำเนินโครงการก่อสร้างหรือปรับปรุงใหม่ยอมรับว่ามีช่องว่างความรู้เกี่ยวกับศักยภาพของ BIPV และเทคโนโลยีสนับสนุน สถาปนิกนักวางแผนและเจ้าของอาคารส่วนใหญ่มีข้อมูลไม่เพียงพอที่จะรวมเทคโนโลยี PV เข้ากับโครงการของพวกเขา เป็นผลให้มีการจองมากมายเกี่ยวกับ BIPV เช่นการออกแบบที่มีเสน่ห์ราคาสูงและความซับซ้อนที่ต้องห้าม เพื่อเอาชนะความเข้าใจผิดที่ชัดเจนเหล่านี้ความต้องการของสถาปนิกและเจ้าของอาคารจะต้องอยู่ในระดับแนวหน้าและความเข้าใจว่าผู้มีส่วนได้ส่วนเสียเหล่านี้มองว่า BIPV ต้องเป็นลำดับความสำคัญอย่างไร

การเปลี่ยนแปลงของความคิด

BIPV แตกต่างกันไปหลายวิธีจากระบบสุริยจักรวาลบนดาดฟ้าทั่วไปซึ่งไม่จำเป็นต้องมีความสามารถรอบด้านหรือการพิจารณาด้านความงาม หากผลิตภัณฑ์ได้รับการพัฒนาเพื่อรวมเข้ากับองค์ประกอบอาคารผู้ผลิตจะต้องพิจารณาอีกครั้ง สถาปนิกผู้สร้างและผู้อยู่อาศัยในขั้นต้นคาดว่าจะมีฟังก์ชั่นทั่วไปในผิวหนัง จากมุมมองของพวกเขาการผลิตพลังงานเป็นทรัพย์สินเพิ่มเติม นอกจากนี้นักพัฒนาขององค์ประกอบ BIPV มัลติฟังก์ชั่นต้องพิจารณาแง่มุมต่อไปนี้

-การพัฒนาโซลูชันที่กำหนดค่าใช้จ่ายที่คุ้มค่าสำหรับองค์ประกอบอาคารที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่มีขนาดตัวแปรรูปร่างสีและความโปร่งใส

- การพัฒนามาตรฐานและราคาที่น่าสนใจ (เหมาะสำหรับเครื่องมือการวางแผนที่จัดตั้งขึ้นเช่นการสร้างแบบจำลองข้อมูลอาคาร (BIM)

- การรวมองค์ประกอบของเซลล์แสงอาทิตย์เข้ากับองค์ประกอบด้านหน้าของนวนิยายผ่านการผสมผสานระหว่างวัสดุก่อสร้างและองค์ประกอบที่สร้างพลังงาน

- ความยืดหยุ่นสูงต่อเงาชั่วคราว (ท้องถิ่น)

-ความเสถียรในระยะยาวและการเสื่อมสภาพของความมั่นคงในระยะยาวและการส่งออกพลังงานเช่นเดียวกับความเสถียรในระยะยาวและการเสื่อมสภาพของลักษณะที่ปรากฏ (เช่นความเสถียรของสี)

- การพัฒนาแนวคิดการตรวจสอบและบำรุงรักษาเพื่อปรับให้เข้ากับเงื่อนไขเฉพาะไซต์ (การพิจารณาความสูงของการติดตั้งการเปลี่ยนโมดูลที่มีข้อบกพร่องหรือองค์ประกอบด้านหน้า)

- และการปฏิบัติตามข้อกำหนดทางกฎหมายเช่นความปลอดภัย (รวมถึงการป้องกันอัคคีภัย) รหัสอาคารรหัสพลังงาน ฯลฯ 、