Интегрированные в здания фотоэлектрические системы описываются как место, где неконкурентоспособные фотоэлектрические продукты пытаются выйти на рынок.Но это может быть несправедливо, говорит Бьёрн Рау, технический менеджер и заместитель директора PVcomB в компании
Helmholtz-Zentrum в Берлине, который считает, что недостающее звено в развертывании BIPV находится на пересечении строительного сообщества, строительной отрасли и производителей фотоэлектрических систем.
Из журнала «ПВ»
Быстрый рост фотоэлектрических систем за последнее десятилетие достиг мирового рынка с установленной мощностью около 100 ГВт в год, что означает, что ежегодно производится и продается от 350 до 400 миллионов солнечных модулей.Однако их интеграция в здания по-прежнему остается нишевым рынком.Согласно недавнему отчету исследовательского проекта EU Horizon 2020 PVSITES, только около 2 процентов установленных фотоэлектрических мощностей было интегрировано в оболочку здания в 2016 году. Эта крохотная цифра особенно поразительна, если учесть, что потребляется более 70 процентов энергии.Весь CO2, производимый во всем мире, потребляется в городах, и примерно от 40 до 50 процентов всех выбросов парниковых газов приходится на городские районы.
Чтобы решить эту проблему, связанную с выбросами парниковых газов, и способствовать выработке электроэнергии на месте, Европейский парламент и Совет представили в 2010 году Директиву 2010/31/EU об энергетической эффективности зданий, задуманную как «Здания с почти нулевым потреблением энергии (NZEB)».Директива распространяется на все новые здания, которые будут построены после 2021 года. Для новых зданий, в которых будут размещаться государственные учреждения, директива вступила в силу в начале этого года.
Никаких конкретных мер для достижения статуса NZEB не указано.Владельцы зданий могут рассмотреть такие аспекты энергоэффективности, как изоляция, рекуперация тепла и концепции энергосбережения.Однако, поскольку целью регулирования является общий энергетический баланс здания, активное производство электроэнергии внутри здания или вокруг него необходимо для соответствия стандартам NZEB.
Потенциал и проблемы
Нет сомнений в том, что внедрение фотоэлектрических систем сыграет важную роль в проектировании будущих зданий или модернизации существующей инфраструктуры зданий.Стандарт NZEB станет движущей силой в достижении этой цели, но не единственной.Интегрированная фотоэлектрическая система здания (BIPV) может использоваться для активации существующих территорий или поверхностей для производства электроэнергии.Таким образом, для увеличения количества фотоэлектрических систем в городских районах не требуется дополнительного пространства.Потенциал получения чистой электроэнергии, вырабатываемой интегрированными фотоэлектрическими системами, огромен.Как обнаружил Институт Беккереля в 2016 году, потенциальная доля производства BIPV в общем спросе на электроэнергию составляет более 30 процентов в Германии, а в более южных странах (например, Италии) даже около 40 процентов.
Но почему решения BIPV по-прежнему играют лишь незначительную роль в солнечном бизнесе?Почему их до сих пор редко рассматривают в строительных проектах?
Чтобы ответить на эти вопросы, немецкий исследовательский центр Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) в прошлом году провел анализ спроса, организовав семинар и пообщавшись с заинтересованными сторонами из всех областей BIPV.Результаты показали, что недостатка в технологиях как таковых нет.
На семинаре HZB многие представители строительной отрасли, реализующие проекты нового строительства или реконструкции, признали, что существуют пробелы в знаниях относительно потенциала BIPV и поддерживающих технологий.Большинству архитекторов, проектировщиков и владельцев зданий просто не хватает информации для интеграции фотоэлектрических технологий в свои проекты.В результате существует множество сомнений в отношении BIPV, таких как привлекательный дизайн, высокая стоимость и непомерно сложная сложность.Чтобы преодолеть эти очевидные заблуждения, потребности архитекторов и владельцев зданий должны быть на переднем плане, а понимание того, как эти заинтересованные стороны видят BIPV, должно быть приоритетом.
Изменение мышления
BIPV во многом отличается от обычных солнечных систем на крыше, которые не требуют ни универсальности, ни учета эстетических аспектов.Если продукты разрабатываются для интеграции в элементы зданий, производителям необходимо пересмотреть свое решение.Архитекторы, строители и жильцы зданий изначально ожидают от оболочки здания традиционной функциональности.С их точки зрения, выработка электроэнергии является дополнительным свойством.Помимо этого, разработчикам многофункциональных элементов BIPV пришлось учитывать следующие аспекты.
- Разработка экономически эффективных индивидуальных решений для солнечно-активных строительных элементов переменного размера, формы, цвета и прозрачности.
- Разработка стандартов и привлекательных цен (в идеале для традиционных инструментов планирования, таких как информационное моделирование зданий (BIM).
- Интеграция фотоэлектрических элементов в новые элементы фасада посредством сочетания строительных материалов и элементов, генерирующих энергию.
- Высокая устойчивость к временным (локальным) теням.
- Долговременная стабильность и ухудшение долгосрочной стабильности и выходной мощности, а также долговременная стабильность и ухудшение внешнего вида (например, стабильность цвета).
- Разработка концепций мониторинга и обслуживания для адаптации к конкретным условиям объекта (учет высоты установки, замена неисправных модулей или фасадных элементов).
- и соблюдение законодательных требований, таких как безопасность (включая противопожарную защиту), строительные нормы и правила, энергетические нормы и т. д.、
Время публикации: 9 декабря 2022 г.