1. تعریف
(1) BIPV (ساختمان فتوولتائیک یکپارچه ، ادغام ساختمان فتوولتائیک):این امر به ادغام مستقیم ماژول های فتوولتائیک در ساختار ساختمان ، مانند ویندوز ، دیوارهای پرده ، سقف و غیره اشاره دارد که هم به عنوان مصالح ساختمانی و هم عملکرد تولید برق خدمت می کند.
(2) سیستم فتوولتائیک سنتی:این ماده به نصب اضافی پانل های فتوولتائیک (مانند سیستم های فتوولتائیک نصب شده با سقف) بر روی ساختار ساختمان موجود بدون تغییر عملکرد اصلی ساختمان اشاره دارد و فقط برای تولید برق استفاده می شود.
2. مقایسه تفاوت اصلی
|
قسمت |
دوقطبی |
سیستم فتوولتائیک سنتی |
|
روش نصب |
یکپارچه با طراحی معماری ، می تواند برخی از مصالح ساختمانی را جایگزین کند |
پس از اتمام ساختمان نصب شده است ، با تکیه بر تکیه بر پشتیبانی یا سازه های ثابت |
|
جذابیت زیبایی |
بسیار سفارشی و یکپارچه با سبک های معماری |
ظاهر ناگهانی است و ممکن است بر زیبایی ساختمان تأثیر بگذارد |
|
هزینه |
هزینه اولیه نسبتاً زیاد است ، اما در هزینه های مصالح ساختمانی صرفه جویی می کند |
هزینه اولیه نسبتاً کم است ، اما ساختارهای حمایتی اضافی مورد نیاز است |
|
راندمان تولید برق |
راندمان به دلیل جهت گیری و زاویه ساختمان کمی پایین تر است |
زاویه را می توان بهینه کرد و راندمان نسبتاً زیاد است |
|
تابع ساختمان |
این عملکردهایی مانند عایق گرما ، عایق صدا ، سایه خورشید و تولید برق دارد |
این تنها برق تولید می کند و هیچ کارکرد ساختمان دیگری ندارد |
|
سناریوهای قابل اجرا |
ساختمانهای جدید ، ساختمانهای سبز و ساختمانهای تجاری سطح بالا |
نوسازی ساختمان های موجود و نیروگاه های فتوولتائیک در مقیاس بزرگ |
|
مشکل نگهداری |
تعمیر و نگهداری کاملاً پیچیده است و نیاز به در نظر گرفتن ساختار ساختمان دارد |
نگهداری آن آسان است و اجزای آن را می توان به طور جداگانه جایگزین کرد |
|
پشتیبانی سیاسی |
یارانه ها در بسیاری از مناطق ارائه می شود که مطابق با استانداردهای ساختمان سبز است |
به سیاست یارانه معمولی فتوولتائیک اعتماد کنید |
3. مزایای اصلی BIPV
(1) ادغام معماری و انرژی برای تقویت استفاده از فضا
BIPV مستقیماً جایگزین مصالح ساختمانی سنتی (مانند کاشی های سقف و دیوارهای پرده شیشه ای) می شود ، فضای اضافی را اشغال نمی کند و به ویژه برای ساختمانهای با چگالی بالا در شهرها مناسب است. با این حال ، سیستم های فتوولتائیک سنتی نیاز به براکت های اضافی برای نصب دارند ، که ممکن است با ظرفیت بارگذاری سقف یا فضای کافی محدود شود.
(2) بیشتر مطابق با روند ساختمانهای سبز و بی طرفی کربن است
BIPV می تواند میزان مصرف انرژی ساختمان را کاهش دهد (به عنوان مثال ، دیوارهای پرده فتوولتائیک نیز دارای عملکرد عایق کاری هستند) و الزامات گواهینامه های ساختمان سبز مانند LEED و BREEAM را برآورده می کنند. در عین حال ، سیاست های دولت نیز تمایل بیشتری به حمایت از BIPV دارند.
(3) در دراز مدت ، از نظر اقتصادی قابل دوام تر است
اگرچه سرمایه گذاری اولیه نسبتاً زیاد است ، اما BIPV هزینه مصالح ساختمانی سنتی را پس انداز می کند و درآمد تولید برق می تواند بخشی از هزینه ساخت را جبران کند. علاوه بر این ، BIPV عمر طولانی مدت (حدود 25 تا 30 سال) دارد که در همان چرخه ساختمان قرار دارد و هزینه نوسازی های بعدی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
(4) زیبایی شناسی خوب و انعطاف پذیری با طراحی بالا
رنگ های قابل تنظیم و انتقال نور (مانند شیشه فتوولتائیک نیمه شفاف) برای برآورده کردن نیازهای زیبایی شناختی معماران در دسترس هستند. با این حال ، سیستم های فتوولتائیک سنتی بیشتر از مؤلفه های استاندارد تشکیل شده است که پاسخگویی به خواسته های ساختمانهای سطح بالا دشوار است.
4. چالش ها و محدودیت ها
(1) آستانه فنی بالا:برای اطمینان از ایمنی ، ضد آب و قدرت ساختاری و غیره ، نیاز به همکاری عمیق بین شرکتهای فتوولتائیک و صنعت ساخت و ساز دارد.
(2) بهینه سازی کارآیی:با توجه به جهت گیری ساختمان ، راندمان تولید برق ممکن است کمی پایین تر از سیستم های سنتی فتوولتائیک نصب شده در زاویه شیب بهینه باشد.
(3) آگاهی کم در بازار:میزان نفوذ فعلی هنوز نسبتاً کم است و پروژه های تظاهرات بیشتری برای ارتقاء آن مورد نیاز است.
5. روندهای آینده
(1) سیاست محور:تحت اهداف بی طرفی کربن کشورهای مختلف ، BIPV به یک ویژگی استاندارد برای ساختمانهای جدید تبدیل می شود.
(2) پیشرفت تکنولوژیکی:توسعه مواد جدید مانند Perovskite و Photovoltaics انعطاف پذیر باعث افزایش کارایی و کاربرد BIPV می شود.
(3) کاهش هزینه:پس از تولید در مقیاس بزرگ ، راندمان اقتصادی BIPV از فتوولتائیک سنتی پیشی خواهد گرفت.
BIPV نه تنها ارتقاء فناوری فتوولتائیک بلکه یک انقلاب در صنعت ساخت و ساز است. با رشد تقاضا برای ساختمانهای سبز و پیشرفت فن آوری فتوولتائیک ، ساخت فتوولتائیک یکپارچه (BIPV) در آینده به جریان اصلی تبدیل می شود ، در حالی که سیستم های فتوولتائیک سنتی در نیروگاه های متمرکز یا نوسازی ساختمانهای موجود به طور گسترده تر استفاده می شود. برای پروژه های جدید ، BIPV بدون شک انتخاب بهتری است.
