Два исследователя из Университета Ставангера в Норвегии изучили затраты на установку солнечных электростанций, интегрированных в фасады зданий (BIPV), чтобы выяснить, насколько они могут быть рентабельными. Поскольку их рентабельность обусловлена в первую очередь самопотреблением солнечной электроэнергии, вырабатываемой в ограждающих конструкциях здания, и, таким образом, заменой электроэнергии из сети, ученые сосредоточились именно на этом аспекте.
С одной стороны, это стоимость электроэнергии, которая сильно различается в разных странах Европы. Диапазон здесь составляет от 11 евроцентов за киловатт-час в Венгрии и Литве до 29 евроцентов за киловатт-час в Бельгии, 30 евроцентов за киловатт-час в Германии и 31 евроцента за киловатт-час в Дании. Разумеется, эти цены не являются стабильными. Так, например, исследователи предполагают рост цен на два процента в год.
Конечно, исследователи также включили затраты на выбросы парниковых газов, которые возникли бы в результате потребления электроэнергии при покупке из сети. В данном случае исследователи установили цену в 50 евро за тонну на выбросы углекислого газа, обусловленные структурой электроснабжения в соответствующей стране. Они также рассчитали увеличение стоимости выбросов на четыре процента в год и сокращение выбросов парниковых газов на 2,1 процента в год.
С другой стороны расчетов находится нормированная стоимость электроэнергии (LCOE) для солнечных электростанций, встроенных в фасады зданий. Она рассчитывается на весь срок службы систем, который, согласно исследователям, составляет 30 лет. В течение этого времени солнечные батареи теряют 0,5 процента своей производительности каждый год. Каждые 15 лет ожидается замена инверторов. Кроме того, существуют эксплуатационные расходы на систему, которые оцениваются в 0,5 процента от общей суммы инвестиций.
Что касается фактических затрат на систему, исследователи рассчитывают, с одной стороны, материал для оболочки здания и дополнительные расходы на солнечную активацию поверхности фасада и крыши. Они исходили из того, что эффективность солнечных батарей будет составлять примерно 16 процентов. С одной стороны, это позволяет при расчете учесть более низкую производительность цветных солнечных батарей по сравнению с обычными. Но довольно низкая расчетная эффективность, конечно, также является результатом того, что солнечные батареи, установленные вертикально на фасадах, не дают такой же выработки, как солнечные батареи, оптимально ориентированные на солнце.
На основе эффективности солнечных батарей и солнечного излучения в соответствующей стране, при этом исследователи учитывали данные по столицам соответствующих стран, можно рассчитать выработку электроэнергии за весь срок службы системы. Эти значения варьируются от 2 819 киловатт-часов на квадратный метр в Финляндии до 5 084 киловатт-часов на квадратный метр на Кипре. В Европе в целом за весь срок службы установки производят в среднем 3 601 киловатт-час на квадратный метр.
Такая средняя выработка электроэнергии приносит 578 евро. С другой стороны, инвестиции и дополнительные расходы, связанные с установкой солнечных электростанций в ограждающих конструкциях зданий, составляют 535 евро. Конечно, это зависит от страны. Но если учесть электроэнергию, вырабатываемую оболочкой здания, а не только капитальные затраты, то BIPV экономически выгодны везде в Европе при тех параметрах, которые установили исследователи. Таким образом, драйвером прибыльности является прибыль от производства электроэнергии в ограждающих конструкциях здания. Однако, даже если учитывать только капитальные затраты, существует лишь несколько стран с очень низкими ценами на электроэнергию и очень слабым солнечным излучением, где BIPV не могут конкурировать с традиционными фасадными и кровельными материалами.
Необходимым условием здесь является использование высококачественных компонентов. Потому что — исследователи также подсчитали это — если срок службы солнечных батарей и инверторов уменьшится и они будут иметь более низкий КПД, системы станут нерентабельными во многих европейских странах. Работа норвежских исследователей была опубликована в специальном выпуске журнала Energies, посвященном теме BIPV, который издается Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI).
Источник: https://www.photovoltaik.eu/bipv/neue-studie-bipv-ist-europa-wirtschaftlich