ساختمان یکپارچه با فتوولتاییک (BIPV) | ترکیب فتوولتاییک با ساختمان

ساختمان یکپارچه با فتوولتاییک شاخه‌ای از سامانه‌های فتوولتائیک است به این معنی که سامانه‌های فتوولتاییک به‌عنوان بخشی از ساختمان هم جزئی از مصالح ساختمان هستند و هم تولید انرژی می‌کنند. سیستم‌های BIPV در سازه‌های ساختمانی گنجانده می‌شوند و نه‌تنها می‌توانند تقاضا برای تولید برق را برآورده کنند؛ بلکه به‌عنوان یک جز ساختمانی نیز عمل می‌کنند. به‌طورکلی ترکیب محصولات فتوولتائیک با مصالح ساختمانی است که می‌تواند جایگزین مصالح ساختمانی سنتی مانند شیشه، سنگ و کاشی شود. BIPV به‌عنوان یک سیستم تولید برق فتوولتائیک خورشیدی، برق سبز، از نظر اکولوژیکی مفید و پاک را برای بارها فراهم می‌کند. BIPV به یکی از اجزای ضروری ساخت‌وساز تبدیل شده است. ماژول‌های فتوولتائیک می‌توانند بنا را از باد، باران و گرما محافظت می‌کنند. اگر ماژول‌های فتوولتائیک حذف شوند، این توابع از دست خواهند رفت.

سیستم BIPV چیست؟

ادغام فتوولتائیک‌ها (PV) در پوسته ساختمان به‌عنوان ساختمان یکپارچه با فتوولتاییک  (BIPV) شناخته می‌شود. ماژول‌های PV هم به‌عنوان پوسته ساختمان (جایگزین مصالح خارجی ساختمان سنتی) و هم به‌عنوان ژنراتور برق عمل می‌کنند. هزینه افزایشی فتوولتائیک کاهش می‌یابد و هزینه چرخه حیات  آن با حذف هزینه مصالح سنتی بهبود می‌یابد. به‌عبارت‌دیگر، سیستم‌های BIPV اغلب هزینه‌های کلی کمتری نسبت به سیستم‌های PV دارند که نیاز به سیستم‌های نصب جداگانه و اختصاصی دارند.

حالا مشخص است که سیستم BIPV چیست بیایید جلوتر برویم و ببینیم اجزای آن چیست:

1. ماژول‌های PV (که می‌توانند فیلم نازک یا کریستالی، شفاف، نیمه شفاف یا مات باشند).
2. یک کنترل‌کننده شارژ برای تنظیم توان داخل و خارج از بانک ذخیره باتری (در سیستم‌های مستقل).
3. یک سیستم ذخیره برق که معمولاً در سیستم های مستقل از شبکه برق با تعدادی باتری تشکیل شده است.
4. تجهیزات تبدیل برق، از جمله یک اینورتر برای تبدیل خروجی DC ماژول‌های PV به AC سازگار با شبکه برق.

سیستم‌های BIPV می‌توانند در شبکه برق موجود ادغام شوند یا به‌صورت سیستم‌های مستقل و خارج از شبکه ساخته شوند. مزایای تولید برق در محل مورداستفاده شامل: صرفه‌جویی در مصرف برق در تلفات انتقال و توزیع و کاهش قبوض برق به دلیل اصلاح پیک مصرف (مطابقت تولید با دوره‌های اوج تقاضا) است. علاوه بر این، ساختمان‌هایی که برق را از منابع تجدیدپذیر تولید می‌کنند، تقاضا را برای ژنراتور برق‌های سنتی کاهش می‌دهند و در نتیجه انتشار آلاینده‌های منجر به تغییرات اقلیمی را کاهش می‌دهند.

پنل BIPV چیست؟

ساختمان یکپارچه با فتوولتاییک (BIPV) نوعی پنل فتوولتائیک (PV) است که برای تولید برق استفاده می‌شود. دو پنل سیستم BIPV عبارت‌اند از:

۱. پنل‌های خورشیدی روی سقف: پنل‌های خورشیدی یکپارچه با سقف شبیه به پنل‌های معمولی روی سقف هستند که به‌جای یک‌تکه کاشی نصب می‌شوند و به‌عنوان پوشش سقف عمل می‌کنند. بسیاری از افراد از ظاهر پنل‌های سقفی لذت می‌برند؛ زیرا تقریباً هم سطح با سطح سقف هستند. فتوولتاییک یکپارچه با سقف به دلیل تهویه محدود، ۵ تا ۱۰ درصد کم‌تر از PV روی سقف کارایی دارد. بااین‌حال جذابیت طراحی در ساختمان‌ها و نوسازی‌های جدید، جایی که آن‌ها کاملاً محبوب هستند، از این پیشی می‌گیرد.

۲. پنل‌های کامل سقف خورشیدی: با گسترش مفهوم پنل‌های یکپارچه، می‌توانید پوشش سنتی سقف را به طور کامل با یک سقف خورشیدی جایگزین کنید. پنل‌ها می‌توانند در تمام سطح سقف با استفاده از ماژول‌های طراحی شده خاص نصب شوند.

BIPV در کجا استفاده می‌شود؟

عمدتاً، BIPV به‌عنوان جایگزینی برای مصالح ساختمانی معمولی در بخش‌هایی از پوسته ساختمان استفاده می‌شود. از آن‌ها در نورگیرها، سقف‌ها یا نماها استفاده می‌شود.

آیا  BIPV واقعاً مؤثر است؟

درحالی‌که بخش عمده‌ای از سیستم‌های BIPV به شبکه برق متصل هستند، BIPV می‌تواند در سیستم‌های مستقل و خارج از شبکه نیز به کار گرفته شود. یکی از مزایای سیستم‌های BIPV متصل به شبکه این است که سیستم ذخیره‌سازی اساساً با یک سیاست سودمند مشارکتی رایگان است. بازده فعلی این پنل‌ها  %۱۰۰  کارآمد است و ظرفیت نامحدودی دارد.

BIPV متصل به شبکه هم به نفع مالک ساختمان و هم به نفع شرکت برق است. تولید برق خورشیدی اغلب در زمان پیک‌بار برای یک ساختمان و شرکت برق سودمندی بیشتری دارد. درحالی‌که برق خورشیدی صادر شده برای حمایت از شبکه برق در زمان اوج تقاضا عمل می‌کند تولید برق از  انرژی خورشیدی هزینه‌های انرژی ساختمان را  نیز کاهش می‌دهد.

خلاصه‌ای از  BIPV در مقابل PV