Τα Φ/Β ενσωματωμένα σε κτίρια έχουν περιγραφεί ως ένα μέρος όπου μη ανταγωνιστικά Φ/Β προϊόντα προσπαθούν να φτάσουν στην αγορά.Αλλά αυτό μπορεί να μην είναι δίκαιο, λέει ο Björn Rau, τεχνικός διευθυντής και αναπληρωτής διευθυντής της PVcomB στο
Helmholtz-Zentrum στο Βερολίνο, ο οποίος πιστεύει ότι ο κρίκος που λείπει στην ανάπτυξη του BIPV βρίσκεται στη διασταύρωση της οικοδομικής κοινότητας, της κατασκευαστικής βιομηχανίας και των κατασκευαστών φωτοβολταϊκών.
Από το περιοδικό PV
Η ταχεία ανάπτυξη των φωτοβολταϊκών την τελευταία δεκαετία έφτασε σε μια παγκόσμια αγορά περίπου 100 GWp εγκατεστημένων ετησίως, πράγμα που σημαίνει ότι παράγονται και πωλούνται περίπου 350 έως 400 εκατομμύρια ηλιακές μονάδες κάθε χρόνο.Ωστόσο, η ενσωμάτωσή τους σε κτίρια εξακολουθεί να είναι μια εξειδικευμένη αγορά.Σύμφωνα με μια πρόσφατη έκθεση από το ερευνητικό πρόγραμμα EU Horizon 2020 PVSITES, μόνο περίπου το 2 τοις εκατό της εγκατεστημένης ισχύος ΦΒ ενσωματώθηκε σε κτίρια το 2016. Αυτός ο μικρός αριθμός είναι ιδιαίτερα εντυπωσιακός αν ληφθεί υπόψη ότι καταναλώνεται περισσότερο από το 70 τοις εκατό της ενέργειας.Όλο το CO2 που παράγεται παγκοσμίως καταναλώνεται στις πόλεις και περίπου το 40 έως 50 τοις εκατό όλων των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου προέρχονται από αστικές περιοχές.
Για την αντιμετώπιση αυτής της πρόκλησης για τα αέρια θερμοκηπίου και για την προώθηση της επιτόπιας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, το Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο και το Συμβούλιο εισήγαγαν την Οδηγία 2010/31 / ΕΕ για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων, το 2010, η οποία έχει σχεδιαστεί ως «Κτίρια Σχεδόν Μηδενικής Ενέργειας (NZEB)».Η οδηγία ισχύει για όλα τα νέα κτίρια που θα κατασκευαστούν μετά το 2021. Για τα νέα κτίρια που πρόκειται να στεγάσουν δημόσιους φορείς, η οδηγία τέθηκε σε ισχύ στις αρχές του τρέχοντος έτους.
Δεν προσδιορίζονται συγκεκριμένα μέτρα για την επίτευξη του καθεστώτος NZEB.Οι ιδιοκτήτες κτιρίων μπορούν να εξετάσουν πτυχές της ενεργειακής απόδοσης, όπως η μόνωση, η ανάκτηση θερμότητας και οι έννοιες της εξοικονόμησης ενέργειας.Ωστόσο, δεδομένου ότι το συνολικό ενεργειακό ισοζύγιο ενός κτιρίου είναι ο ρυθμιστικός στόχος, η παραγωγή ενεργού ηλεκτρικής ενέργειας μέσα ή γύρω από το κτίριο είναι απαραίτητη για την τήρηση των προτύπων NZEB.
Δυνατότητες και προκλήσεις
Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η υλοποίηση των φωτοβολταϊκών θα διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στο σχεδιασμό μελλοντικών κτιρίων ή στη μετασκευή της υπάρχουσας κτιριακής υποδομής.το πρότυπο NZEB θα είναι κινητήριος δύναμη για την επίτευξη αυτού του στόχου, αλλά όχι μόνο.Τα Ενσωματωμένα Φωτοβολταϊκά Κτιρίων (BIPV) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ενεργοποίηση υπαρχουσών περιοχών ή επιφανειών για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.Έτσι, δεν απαιτείται επιπλέον χώρος για να φέρει περισσότερα φωτοβολταϊκά στις αστικές περιοχές.Οι δυνατότητες για καθαρή ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από ενσωματωμένα φωτοβολταϊκά είναι τεράστιες.Όπως διαπίστωσε το Ινστιτούτο Becquerel το 2016, το δυνητικό μερίδιο της παραγωγής BIPV στη συνολική ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας είναι πάνω από 30 τοις εκατό στη Γερμανία και για πιο νότιες χώρες (π.χ. Ιταλία) ακόμη και περίπου 40 τοις εκατό.
Αλλά γιατί οι λύσεις BIPV εξακολουθούν να παίζουν μόνο έναν οριακό ρόλο στον κλάδο της ηλιακής ενέργειας;Γιατί σπάνια έχουν ληφθεί υπόψη σε κατασκευαστικά έργα μέχρι τώρα;
Για να απαντήσει σε αυτά τα ερωτήματα, το Γερμανικό Ερευνητικό Κέντρο Helmholtz-Zentrum του Βερολίνου (HZB) διεξήγαγε μια ανάλυση ζήτησης πέρυσι, διοργανώνοντας ένα εργαστήριο και επικοινωνώντας με τους ενδιαφερόμενους από όλους τους τομείς του BIPV.Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι δεν υπάρχει έλλειψη τεχνολογίας από μόνη της.
Στο εργαστήριο της HZB, πολλοί άνθρωποι από τον κατασκευαστικό κλάδο, που εκτελούν νέα έργα κατασκευής ή ανακαίνισης, παραδέχτηκαν ότι υπάρχουν κενά γνώσης σχετικά με τις δυνατότητες του BIPV και τις υποστηρικτικές τεχνολογίες.Οι περισσότεροι αρχιτέκτονες, σχεδιαστές και ιδιοκτήτες κτιρίων απλά δεν έχουν αρκετές πληροφορίες για να ενσωματώσουν την τεχνολογία των φωτοβολταϊκών στα έργα τους.Ως αποτέλεσμα, υπάρχουν πολλές επιφυλάξεις σχετικά με το BIPV, όπως ο δελεαστικός σχεδιασμός, το υψηλό κόστος και η απαγορευτική πολυπλοκότητα.Για να ξεπεραστούν αυτές οι προφανείς παρανοήσεις, οι ανάγκες των αρχιτεκτόνων και των ιδιοκτητών κτιρίων πρέπει να βρίσκονται στο προσκήνιο και η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αυτά τα ενδιαφερόμενα μέρη βλέπουν το BIPV πρέπει να αποτελεί προτεραιότητα.
Αλλαγή νοοτροπίας
Το BIPV διαφέρει από πολλές απόψεις από τα συμβατικά ηλιακά συστήματα ταράτσας, τα οποία δεν απαιτούν ούτε ευελιξία ούτε εξέταση αισθητικών πτυχών.Εάν τα προϊόντα αναπτύσσονται για ενσωμάτωση σε δομικά στοιχεία, οι κατασκευαστές πρέπει να το ξανασκεφτούν.Αρχιτέκτονες, κατασκευαστές και κάτοικοι κτιρίων αρχικά αναμένουν συμβατική λειτουργικότητα στο δέρμα του κτιρίου.Από την άποψή τους, η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι μια επιπλέον ιδιότητα.Επιπλέον, οι προγραμματιστές πολυλειτουργικών στοιχείων BIPV έπρεπε να εξετάσουν τις ακόλουθες πτυχές.
- Ανάπτυξη οικονομικών προσαρμοσμένων λύσεων για ηλιακά ενεργά δομικά στοιχεία με μεταβλητό μέγεθος, σχήμα, χρώμα και διαφάνεια.
- Ανάπτυξη προτύπων και ελκυστικών τιμών (ιδανικά για καθιερωμένα εργαλεία σχεδιασμού, όπως το Building Information Modeling (BIM).
- Ενσωμάτωση φωτοβολταϊκών στοιχείων σε νέα στοιχεία πρόσοψης μέσω συνδυασμού δομικών υλικών και στοιχείων παραγωγής ενέργειας.
- Υψηλή ανθεκτικότητα σε προσωρινές (τοπικές) σκιές.
- Μακροχρόνια σταθερότητα και υποβάθμιση της μακροπρόθεσμης σταθερότητας και ισχύος εξόδου, καθώς και μακροχρόνια σταθερότητα και υποβάθμιση της εμφάνισης (π.χ. σταθερότητα χρώματος).
- Ανάπτυξη ιδεών παρακολούθησης και συντήρησης για προσαρμογή σε συγκεκριμένες συνθήκες τοποθεσίας (εξέταση ύψους εγκατάστασης, αντικατάσταση ελαττωματικών μονάδων ή στοιχείων πρόσοψης).
- και συμμόρφωση με νομικές απαιτήσεις όπως ασφάλεια (συμπεριλαμβανομένης της πυροπροστασίας), οικοδομικοί κώδικες, ενεργειακοί κώδικες κ.λπ.,
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-09-2022