PV tích hợp trong tòa nhà được mô tả là nơi các sản phẩm PV không cạnh tranh đang cố gắng tiếp cận thị trường. Nhưng điều đó có thể không công bằng, Björn Rau, giám đốc kỹ thuật và phó giám đốc của PVcomB tại
Helmholtz-Zentrum tại Berlin tin rằng mắt xích còn thiếu trong việc triển khai BIPV nằm ở giao điểm giữa cộng đồng xây dựng, ngành xây dựng và các nhà sản xuất PV.
Từ Tạp chí PV
Sự tăng trưởng nhanh chóng của PV trong thập kỷ qua đã đạt đến thị trường toàn cầu với khoảng 100 GWp được lắp đặt mỗi năm, điều đó có nghĩa là khoảng 350 đến 400 triệu mô-đun năng lượng mặt trời được sản xuất và bán ra mỗi năm. Tuy nhiên, việc tích hợp chúng vào các tòa nhà vẫn là một thị trường ngách. Theo một báo cáo gần đây từ dự án nghiên cứu EU Horizon 2020 PVSITES, chỉ có khoảng 2 phần trăm công suất PV được lắp đặt được tích hợp vào lớp vỏ tòa nhà vào năm 2016. Con số nhỏ bé này đặc biệt đáng chú ý khi xem xét rằng hơn 70 phần trăm năng lượng được tiêu thụ. Toàn bộ CO2 được tạo ra trên toàn thế giới được tiêu thụ ở các thành phố và khoảng 40 đến 50 phần trăm tổng lượng khí thải nhà kính đến từ các khu vực đô thị.
Để giải quyết thách thức về khí nhà kính này và thúc đẩy sản xuất điện tại chỗ, Nghị viện và Hội đồng Châu Âu đã đưa ra Chỉ thị 2010/31/EU năm 2010 về hiệu suất năng lượng của các tòa nhà, được hình thành như là "Các tòa nhà năng lượng gần bằng không (NZEB)". Chỉ thị này áp dụng cho tất cả các tòa nhà mới được xây dựng sau năm 2021. Đối với các tòa nhà mới là nơi đặt trụ sở của các tổ chức công, chỉ thị này có hiệu lực vào đầu năm nay.
Không có biện pháp cụ thể nào được chỉ định để đạt được trạng thái NZEB. Chủ sở hữu tòa nhà có thể xem xét các khía cạnh về hiệu quả năng lượng như cách nhiệt, thu hồi nhiệt và các khái niệm tiết kiệm điện. Tuy nhiên, vì mục tiêu quản lý là cân bằng năng lượng tổng thể của tòa nhà nên việc sản xuất năng lượng điện chủ động trong hoặc xung quanh tòa nhà là điều cần thiết để đáp ứng các tiêu chuẩn NZEB.
Tiềm năng và thách thức
Không còn nghi ngờ gì nữa, việc triển khai PV sẽ đóng vai trò quan trọng trong thiết kế các tòa nhà trong tương lai hoặc cải tạo cơ sở hạ tầng tòa nhà hiện có. Tiêu chuẩn NZEB sẽ là động lực thúc đẩy đạt được mục tiêu này, nhưng không phải là duy nhất. Có thể sử dụng quang điện tích hợp trong tòa nhà (BIPV) để kích hoạt các khu vực hoặc bề mặt hiện có để sản xuất điện. Do đó, không cần thêm không gian để đưa nhiều PV hơn vào các khu vực đô thị. Tiềm năng điện sạch được tạo ra bởi PV tích hợp là rất lớn. Như Viện Becquerel đã phát hiện vào năm 2016, thị phần tiềm năng của thế hệ BIPV trong tổng nhu cầu điện là hơn 30 phần trăm ở Đức và đối với các quốc gia phía nam hơn (ví dụ như Ý) thậm chí là khoảng 40 phần trăm.
Nhưng tại sao các giải pháp BIPV vẫn chỉ đóng vai trò nhỏ trong ngành năng lượng mặt trời? Tại sao chúng hiếm khi được xem xét trong các dự án xây dựng cho đến nay?
Để trả lời những câu hỏi này, Trung tâm nghiên cứu Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) của Đức đã tiến hành phân tích nhu cầu vào năm ngoái bằng cách tổ chức hội thảo và trao đổi với các bên liên quan từ mọi lĩnh vực của BIPV. Kết quả cho thấy không hề thiếu công nghệ.
Tại hội thảo HZB, nhiều người trong ngành xây dựng, những người đang thực hiện các dự án xây dựng mới hoặc cải tạo, thừa nhận rằng có những khoảng trống kiến thức liên quan đến tiềm năng của BIPV và các công nghệ hỗ trợ. Hầu hết các kiến trúc sư, nhà quy hoạch và chủ sở hữu tòa nhà đơn giản là không có đủ thông tin để tích hợp công nghệ PV vào các dự án của họ. Do đó, có nhiều nghi ngại về BIPV, chẳng hạn như thiết kế hấp dẫn, chi phí cao và độ phức tạp quá mức. Để khắc phục những quan niệm sai lầm rõ ràng này, nhu cầu của các kiến trúc sư và chủ sở hữu tòa nhà phải được đặt lên hàng đầu và việc hiểu được cách các bên liên quan này xem BIPV phải là ưu tiên hàng đầu.
Một sự thay đổi về tư duy
BIPV khác biệt theo nhiều cách so với các hệ thống năng lượng mặt trời trên mái nhà thông thường, vốn không đòi hỏi tính linh hoạt cũng như không cân nhắc đến các khía cạnh thẩm mỹ. Nếu các sản phẩm được phát triển để tích hợp vào các thành phần của tòa nhà, các nhà sản xuất cần phải xem xét lại. Các kiến trúc sư, nhà xây dựng và cư dân tòa nhà ban đầu mong đợi chức năng thông thường trong lớp vỏ tòa nhà. Theo quan điểm của họ, việc tạo ra điện là một đặc tính bổ sung. Ngoài ra, các nhà phát triển các thành phần BIPV đa chức năng phải cân nhắc đến các khía cạnh sau.
- Phát triển các giải pháp tùy chỉnh tiết kiệm chi phí cho các thành phần xây dựng sử dụng năng lượng mặt trời với kích thước, hình dạng, màu sắc và độ trong suốt đa dạng.
- Phát triển các tiêu chuẩn và giá cả hấp dẫn (lý tưởng cho các công cụ lập kế hoạch đã được thiết lập, chẳng hạn như Mô hình thông tin xây dựng (BIM).
- Tích hợp các thành phần quang điện vào các thành phần mặt tiền mới thông qua sự kết hợp giữa vật liệu xây dựng và các thành phần tạo ra năng lượng.
- Khả năng chống chịu bóng tối tạm thời (cục bộ) cao.
- Độ ổn định và suy giảm về độ ổn định và công suất đầu ra trong thời gian dài, cũng như độ ổn định và suy giảm về mặt hình thức trong thời gian dài (ví dụ độ ổn định màu sắc).
- Phát triển các khái niệm giám sát và bảo trì để thích ứng với các điều kiện cụ thể của địa điểm (xem xét chiều cao lắp đặt, thay thế các mô-đun hoặc bộ phận mặt tiền bị lỗi).
- và tuân thủ các yêu cầu pháp lý như an toàn (bao gồm phòng cháy chữa cháy), quy định xây dựng, quy định về năng lượng, v.v.
Thời gian đăng: 09-12-2022