1. הגדרה
(1) BIPV (בניין פוטו -וולטאים משולבים, שילוב בנייה פוטו -וולטאי):זה מתייחס לשילוב ישיר של מודולים פוטו -וולטאיים במבנה הבניין, כמו חלונות, קירות וילון, גגות וכו ', המשרתים הן כחומרי בניין והן עם פונקציה של ייצור חשמל.
(2) מערכת פוטו -וולטאית מסורתית:זה מתייחס להתקנה נוספת של לוחות פוטו-וולטאיים (כמו מערכות פוטו-וולטאיות המותקנות על גג) על מבנה הבניין הקיים מבלי לשנות את הפונקציה המקורית של הבניין, ומשמש רק לייצור חשמל.
2. השוואת הבדלי ליבה
|
פָּרִיט |
BIPV |
מערכת פוטו -וולטאית מסורתית |
|
שיטת התקנה |
משולב בעיצוב אדריכלי, הוא יכול להחליף כמה חומרי בניין |
הוא מותקן לאחר סיום הבניין, תוך הסתמכות על תומכים או מבנים קבועים |
|
ערעור אסתטי |
מותאם אישית מאוד ומשולב בסגנונות אדריכליים |
המראה פתאומי ועשוי להשפיע על היופי של הבניין |
|
עֲלוּת |
העלות הראשונית גבוהה יחסית, אך היא חוסכת על הוצאות חומרי בניין |
העלות הראשונית נמוכה יחסית, אך נדרשים מבנים תומכים נוספים |
|
יעילות ייצור חשמל |
היעילות מעט נמוכה יותר בגלל האוריינטציה והזווית של הבניין |
ניתן לבצע אופטימיזציה של הזווית, והיעילות גבוהה יחסית |
|
פונקציית בנייה |
יש לו פונקציות כמו בידוד חום, בידוד קול, הצללת שמש וייצור חשמל |
זה מייצר רק חשמל ואין לו פונקציות בנייה נוספות |
|
תרחישים ישימים |
בניינים חדשים, מבנים ירוקים ובנייני מסחר מתקדמים |
שיפוצים בבניין קיימים ותחנות כוח פוטו-וולטאיות בהיקף גדול |
|
קושי תחזוקה |
התחזוקה די מסובכת ומחייבת התחשבות במבנה הבניין |
זה קל לתחזוקה, וניתן להחליף רכיבים בנפרד |
|
תמיכה במדיניות |
סובסידיות ניתנות במקומות רבים, העומדים בתקני בנייה ירוקים |
סמוך על מדיניות הסבסוד הפוטו -וולטאית הרגילה |
3. יתרונות הליבה של BIPV
(1) שילוב ארכיטקטורה ואנרגיה לשיפור ניצול החלל
BIPV מחליף ישירות חומרי בניין מסורתיים (כמו אריחי גג וקירות וילון זכוכית), אינם תופסים שטח נוסף ומתאים במיוחד לבניינים בצפיפות גבוהה בערים. עם זאת, מערכות פוטו-וולטאיות מסורתיות דורשות להתקין סוגריים נוספים, אשר עשויים להיות מוגבלים על ידי יכולת הנושא העומס של הגג או לא מספיק שטח.
(2) זה תואם יותר את המגמות של מבנים ירוקים וניטרליות פחמן
ל- BIPV יכול להפחית את צריכת האנרגיה בבניין (למשל, גם לקירות וילון פוטו -וולטאיים יש פונקציות בידוד) ולעמוד בדרישות של אישורי בנייה ירוקה כמו LEED ו- Breeam. במקביל, מדיניות הממשלה נוטה יותר לתמוך ב- BIPV.
(3) בטווח הארוך הוא בר -קיימא יותר מבחינה כלכלית
למרות שההשקעה הראשונית גבוהה יחסית, BIPV חוסכת את עלות חומרי הבניין המסורתיים, וההכנסות לייצור החשמל יכולות לקזז חלק מעלות הבנייה. בנוסף, ל- BIPV חיי שירות ארוכים (בערך 25 עד 30 שנה), שנמצאים באותו מחזור כמו הבניין, ומפחיתה משמעותית את עלות השיפוצים המאוחרים יותר.
(4) אסתטיקה טובה וגמישות בעיצוב גבוה
ניתן להשיג צבעים הניתנים להתאמה אישית והעברת אור (כגון זכוכית פוטו-וולטאית שקופה למחצה) כדי לעמוד בדרישות האסתטיות של האדריכלים. עם זאת, מערכות פוטו-וולטאיות מסורתיות מורכבות לרוב מרכיבים סטנדרטיים, שקשה לעמוד בדרישות של מבנים מתקדמים.
4. אתגרים ומגבלות
(1) סף טכני גבוה:זה דורש שיתוף פעולה מעמיק בין מפעלים פוטו-וולטאיים לתעשיית הבנייה כדי להבטיח בטיחות, איטום וכוח מבני וכו '.
(2) אופטימיזציה של יעילות:בשל אוריינטציה של הבניין, יעילות ייצור החשמל עשויה להיות מעט נמוכה מזו של מערכות פוטו -וולטאיות מסורתיות המותקנות בזווית ההטיה האופטימלית.
(3) מודעות בשוק נמוך:שיעור החדירה הנוכחי עדיין נמוך יחסית, ונדרשים פרויקטים נוספים להפגנה כדי לקדם אותו.
5. מגמות עתידיות
(1) מונע מדיניות:תחת יעדי ניטרליות הפחמן של מדינות שונות, BIPV יהפוך לתכונה סטנדרטית לבניינים חדשים.
(2) התקדמות טכנולוגית:פיתוח חומרים חדשים כמו perovskite ו- Photovoltaics גמישים ישפרו את היעילות והיישום של BIPV.
(3) הפחתת עלויות:לאחר ייצור בקנה מידה גדול, היעילות הכלכלית של BIPV תעלה על זו של פוטו-וולטאי מסורתי.
BIPV הוא לא רק שדרוג של טכנולוגיה פוטו -וולטאית, אלא גם מהפכה בענף הבנייה. עם הצמיחה בביקוש לבניינים ירוקים וקידום הטכנולוגיה הפוטו -וולטאית, בניית פוטו -וולטאית משולבת (BIPV) תהפוך למיינסטרים בעתיד, בעוד שמערכות פוטו -וולטאיות מסורתיות יוחלו באופן נרחב יותר בתחנות כוח ריכוזיות או שיפוץ מבנים קיימים. עבור פרויקטים חדשים, BIPV היא ללא ספק בחירה טובה יותר.
