Фотоелектричні системи, інтегровані в будівлі, називають місцем, де неконкурентоспроможні фотоелектричні продукти намагаються вийти на ринок. Але це може бути несправедливо, каже Бйорн Рау, технічний менеджер і заступник директора PVcomB у
Центр Гельмгольца в Берліні, який вважає, що відсутня ланка у впровадженні BIPV знаходиться на перетині будівельної спільноти, будівельної галузі та виробників фотоелектричних систем.
З журналу PV
Швидке зростання фотоелектричної енергетики протягом останнього десятиліття досягло світового ринку потужністю близько 100 ГВт на рік, що означає, що щороку виробляється та продається близько 350-400 мільйонів сонячних модулів. Однак їх інтеграція в будівлі все ще залишається нішевим ринком. Згідно з нещодавнім звітом дослідницького проекту PVSITES програми ЄС «Горизонт 2020», лише близько 2 відсотків встановленої потужності фотоелектричних систем було інтегровано в обшивку будівель у 2016 році. Ця мізерна цифра особливо вражає, якщо врахувати, що споживається понад 70 відсотків енергії. Весь CO2, що виробляється у світі, споживається в містах, і приблизно від 40 до 50 відсотків усіх викидів парникових газів надходять з міських районів.
Щоб вирішити цю проблему викидів парникових газів та сприяти виробництву електроенергії на місцях, Європейський парламент і Рада запровадили Директиву 2010/31/ЄС про енергоефективність будівель, розроблену як «Будівлі з майже нульовим енергоспоживанням (NZEB)». Директива застосовується до всіх нових будівель, які будуть побудовані після 2021 року. Для нових будівель, в яких розміщуватимуться державні установи, директива набула чинності на початку цього року.
Не визначено жодних конкретних заходів для досягнення статусу NZEB. Власники будівель можуть враховувати аспекти енергоефективності, такі як ізоляція, рекуперація тепла та концепції енергозбереження. Однак, оскільки загальний енергетичний баланс будівлі є регуляторною метою, активне виробництво електроенергії в будівлі або навколо неї є важливим для відповідності стандартам NZEB.
Потенціал та виклики
Немає сумнівів, що впровадження фотоелектричних систем відіграватиме важливу роль у проектуванні майбутніх будівель або модернізації існуючої інфраструктури будівель. Стандарт NZEB буде рушійною силою у досягненні цієї мети, але не самотужки. Інтегровані фотоелектричні системи будівель (BIPV) можуть бути використані для активації існуючих зон або поверхонь для виробництва електроенергії. Таким чином, для збільшення кількості фотоелектричних систем у міських районах не потрібен додатковий простір. Потенціал чистої електроенергії, що виробляється за допомогою інтегрованих фотоелектричних систем, величезний. Як виявив Інститут Беккереля у 2016 році, потенційна частка виробництва BIPV у загальному попиті на електроенергію становить понад 30 відсотків у Німеччині, а для більш південних країн (наприклад, Італії) навіть близько 40 відсотків.
Але чому рішення BIPV досі відіграють лише незначну роль у сонячному бізнесі? Чому їх досі рідко розглядали в будівельних проектах?
Щоб відповісти на ці запитання, німецький дослідницький центр Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) минулого року провів аналіз попиту, організувавши семінар та поспілкувавшись із зацікавленими сторонами з усіх сфер BIPV. Результати показали, що нестачі технологій як такої немає.
На семінарі HZB багато представників будівельної галузі, які реалізують нові будівельні або реконструкційні проекти, визнали, що існують прогалини в знаннях щодо потенціалу BIPV та допоміжних технологій. Більшість архітекторів, планувальників та власників будівель просто не мають достатньо інформації для інтеграції фотоелектричних технологій у свої проекти. Як наслідок, існує багато застережень щодо BIPV, таких як привабливий дизайн, висока вартість та надмірна складність. Щоб подолати ці очевидні помилкові уявлення, потреби архітекторів та власників будівель повинні бути на першому місці, а розуміння того, як ці зацікавлені сторони сприймають BIPV, має бути пріоритетом.
Зміна мислення
BIPV багато в чому відрізняється від звичайних дахових сонячних систем, які не потребують ні універсальності, ні врахування естетичних аспектів. Якщо продукти розробляються для інтеграції в елементи будівлі, виробникам необхідно переглянути свої погляди. Архітектори, будівельники та мешканці будівель спочатку очікують звичайної функціональності в обшивці будівлі. З їхньої точки зору, виробництво електроенергії є додатковою властивістю. Окрім цього, розробники багатофункціональних елементів BIPV повинні були враховувати такі аспекти.
- Розробка економічно ефективних індивідуальних рішень для сонячно-активних будівельних елементів зі змінними розмірами, формою, кольором та прозорістю.
- Розробка стандартів та привабливих цін (ідеально для усталених інструментів планування, таких як інформаційне моделювання будівель (BIM)).
- Інтеграція фотоелектричних елементів у нові елементи фасадів шляхом поєднання будівельних матеріалів та елементів, що генерують енергію.
- Висока стійкість до тимчасових (локальних) тіней.
- Довгострокова стабільність та погіршення довгострокової стабільності та вихідної потужності, а також довгострокова стабільність та погіршення зовнішнього вигляду (наприклад, стабільність кольору).
- Розробка концепцій моніторингу та обслуговування з урахуванням конкретних умов на місці (врахування висоти встановлення, заміна дефектних модулів або елементів фасаду).
- та дотримання законодавчих вимог, таких як безпека (включаючи протипожежний захист), будівельні норми, енергетичні норми тощо.
Час публікації: 09 грудня 2022 р.