FOTOWOLTAIKA ZINTEGROWANA Z BUDOWNICTWEM

Transkrypt

1 FOTOWOLTAIKA ZINTEGROWANA Z BUDOWNICTWEM Polskie Towarzystwo Fotowoltaiki Politechnika Warszawska

2 Budynki o zerowym oraz dodatnim bilansie energetycznym Trwałe generowanie energii elektrycznej Zerowa konsumpcja energii z sieci w ciągu typowego roku Budynki Energetycznie-dodatnie Nadprodukcja energii elektrycznej w stosunku do energii konsumowanej Masdar Headquarters budynek na obrzeżach Abu Dhabi

3 Znaczenie BIPV BIPV Fotowoltaika zintegrowana z budownictwem BIPV dotyczy systemów i koncepcji, w których moduły fotowoltaiczne są stosowane w architekturze budowli, szczególności konwencjonalnych jako materiałów alternatywa dla budowlanych, stosowanych dla powierzchni dachów i fasad (np. dachówki, szklane dachy i fasady, systemy elewacji i izolacyjne fasad). Fot Siemens

4 BIPV potencjalne korzyści Produkcja energii i bezpośrednia jej konsumpcja Minimalne straty przesyłowe Wspaniałe możliwości dla architektów Nowoczesny i ekologiczny rodzaj budynków Dobre wykorzystanie możliwości montażowych i infrastruktury sieci. Oszczędność konwencjonalnych materiałów budowlanych Większe możliwości ochronne przez zastosowanie modułów

5 Architektoniczne koncepcje zastosowań PV Panele fotowoltaiczne mogą zastąpić wiele elementów w budownictwie takich jak: Dachówki Elementy elewacji Okna Żaluzje i zadaszenia

6 Architektoniczne koncepcje zastosowań PV mounting options Mounting possibilities above Above a sloped roof sloped roof (stand-off) in sloped On roof a on flat roof, Above a flat tilted sloped roof roof -tilted on flat roof, Onlayed a flat roof -laid in front of In front facadeof the façade in facade On the façade saw-toothed On roof a saw- toothed roof awning As a canopy

7 Uproszczony schemat wpływu położenia generatora PV na produkcję energii. Fot: Fraunhofer ISE, Freiburg, Germany; Solarpraxis AG, Berlin, Germany

8 Architektoniczne koncepcje zastosowań PV Moduły zainstalowane na dachu

9

10 Architektoniczne koncepcje zastosowań PV Pokrycie dachu moduły zintegrowane z dachem

11

12 Panele PV jako szklana fasada - system pokrycia budynku Solar Office-Doxford Int. office building in Sunderland (Great Britain)

13 Przykłady projektów BIPV Objekt Bauherr Standort Architekt Bauzeit Projektdaten Grundstück Hauptnutzfläche HNF Brutto-Geschossfläche BGF Brutto-Rauminhalt Investitionskosten Baudaten Bürogebäude mit Seminarräumen Willí Ernst Otto-Stadler-Str.23c Paderborn architektur & raum Entwurf u. Ausführung bis zum Tod von Dipl.-Ing. F.-J. Huxol weiterführendes Büro Völse & Rath Dezember 2003 Oktober m² 371 m² 750 m² 1953 m³ ca

14

15 BIPV kolorowe ogniwa słoneczne

16 Przystosowanie ogniw PV dla wymagań BIPV Przeźroczyste ogniwa Zalety: Częściowe zacienienie wnętrza, częściowa przeźroczystość Różnorodność kolorystyczna ogniw Wady: Mniej niż 10% sprawności Nowe, kosztowne technologie Przykłady zastosowań: Zielone domy Przydatne dodatkowe przeszklenia konstrukcji (np. dachy) Fot Vortalux

17 Potencjał powierzchni dla BIPV w Centralnej i Zachodniej Europie, per capita dachów... fasad 9 m² Budynki prywatne 3,5 m² 3 m² Budynki wypoczynkowe 0,5 m² 2,5 m² Budynki przemysłowe 1 m² 2,5 m² Budynki komercyjne 1 m² 1,5 m² Inne budynki 0,5 m² 18 m² Wszystkie budynki 6,5 m²

18 Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Środowiska 60-kW systemy PV na Gm. Inżynierii Środowiska PW

19 Podsumowanie Stosowanie paneli fotowoltaicznych na budynkach jest rozwiązaniem atrakcyjnym pod względem ekonomicznym, technicznym i architektonicznym. Każda taka instalacja powinna być poprzedzona precyzyjną analizą dla osiągnięcia optymalnych rezultatów mocy systemu. Technologia BIPV znajduje się w fazie dynamicznego rozwoju. Zostały juz wprowadzone na rynek pierwsze standardy dla montowania systemów BIPV. Badania naukowe nakierowane są na przystosowanie nowych ogniw fotowoltaicznych dla celów BIPV. Technologia BIPV ma na celu lepszą integrację pomiędzy systemem fotowoltaicznym, a strukturą budynku chociażby poprzez planowanie instalacji już na etapie konstrukcji budynku.

20

21 systemów PV o mocy 154,35 MW. 382 systemy o mocy 91,2 MW koncesje URE systemy o mocy 62,44 MW przyłączonych do sieci na zgłoszenie (na podstawie kwartalnych sprawozdań Operatorów Sieci Dystrybucyjnych)

22 Nadchodzi era Słońca New Lens Scenario Shell, March 2013 Od kilku lat na całym świecie mamy do czynienia z niezwykle dynamicznym rozwojem technik solarnych. Państwa, które już teraz zrozumieją doniosłość i przyszłościowy charakter tego sektora energetyki, skorzystają najwięcej. Czy wśród nich będzie także Polska? Prof. Maciej Nowicki Wizja fuzji technologii internetowych i odnawialnych źródeł energii, która stanie się zaczynem Trzeciej Rewolucji Przemysłowej Energetyczny Internet Do roku 2060, prawie 40% energii elektrycznej będzie pochodziło z fotowoltaiki, czyniąc ją największym źródłem energii Shell szacuje, że światowa moc zainstalowana PV będzie mogła osiągnąć: 500 GW , GW ,000 GW

23 Wielka Brytania 5,7 GW (Q1 2015) nowe moce: 2,3 GW w 2014, 1,5 GW w 2013, 0,8 GW w 2012 na koniec 2014 (5 GW): systemy do 4 kw MW systemy do 50 kw MW 2350 MW = systemów (35%) (11%) ponad 50 kw MW (54%) Celem Wielkiej Brytanii jest pokrycie 15% krajowego zapotrzebowania na energię elektryczną z użyciem OZE. Jako część tego planu, DECC szacuje moc zainstalowaną PV na 22 GW do końca dekady.

24

25

26

27

28