Солнечные фасады не окупаются, потому что слишком дорогие. Это предубеждение по-прежнему широко распространено среди архитекторов, застройщиков, да и в самой солнечной энергетике. Хотя, конечно, на рынке уже есть солнечные продукты, которые могут конкурировать с классическими фасадными элементами.
Фасады из стекла, стали или алюминия, конечно, недешевы. Цены на квадратный метр растут, и выливаются в огромные суммы с учетом огромных площадей фасадов. Стоимость солнечных фасадов рассчитывается прежде всего по отношению к площади, а не по «зеленому» тарифу, как в случае с наземными или крышными солнечными электростанциями, и указывается в ценах на квадратный метр, а не в евроцентах за киловатт-час.
Новым для архитекторов и их клиентов является, прежде всего, то, что само здание превращается в генератор чистой электроэнергии и тепла. Но они должны помнить: «Фасад из чистого стекла никогда не окупится», — говорит Вольфганг Виллькомм, профессор архитектуры в Портовом университете Гамбурга. «Только выработка электроэнергии позволяет рассчитать срок окупаемости».
Органические фотоэлементы, перовскитные или тонкопленочные солнечные батареи из соединений меди и индия в настоящее время готовят интересные инновации для солнечных фасадов. Но и поставщики солнечных батарей типа стекло-стекло с фотоэлементами из кристаллического кремния также адаптируются к новому рынку. Потому что постепенно растет спрос от специализированных архитектурных бюро, инженеров и застройщиков. Кроме того, энергетические компании и местные энергоснабжающие компании начинают также интересоваться этой темой.
Полупрозрачные солнечные батареи типа стекло-стекло компании Aleo Solar
Например, компания Aleo Solar из Бад-Штаффельштайна представила полупрозрачные солнечные батареи типа стекло-стекло серии Elegante, которые не только генерируют солнечную электроэнергию, но и являются частично прозрачными. В результате помещения за такими солнечными батареями защищены летом системой наружного затенения. Они изготовлены из полузакаленного многослойного безопасного стекла толщиной 4 миллиметра как с фронтальной, так и тыльной стороны. Распределительные коробки расположены сбоку, чтобы не нарушать внешний вид даже на тыльной стороне, что очень важно при остеклении на большой высоте. Aleo также предлагает собственную монтажную систему, которую можно устанавливать разными способами. Elegante выйдет на рыной уже в 2019 году как теплоизоляционное стекло, для теплых фасадов. Толщина солнечной батареи 33 миллиметра, ее мощность 1,1 Вт на квадратный метр на Кельвин. (Ватт на метр на кельвин (Вт·м⁻¹·К⁻¹) — производная единица в Международной системе единиц (СИ) для измерения удельной теплопроводности. 1 Вт·м⁻¹·К⁻¹ означает, что в материале один джоуль энергии в секунду (то есть, один ватт) передается на расстояние один метр вследствие разницы температур в один кельвин). Это соответствует параметрам довольно распространенных стеклопакетов.
Солнечные батареи любых цветов компании Avancis
Солнечные фасады открывают новые возможности и для тонкопленочных солнечных батарей. Те, кто планирует солнечный фасад, должен объединить вместе электрику, физику зданий и оптику. «Наши солнечные батареи на основе полупроводника CIGS (медь, галлий, индий, селен) с направляющими для монтажа одобрены органами строительного надзора», — объясняет Петер Боровски, руководитель группы по характеристике продуктов из компании Avancis в Мюнхене.
Avancis предлагает свои фасадные солнечные батареи под торговой маркой Skala в разных цветах. «У таких цветных солнечных батарей снижение выработки достигает максимум 15% по сравнению с черным солнечными батареями», — анализирует Петер Боровски.
Эти солнечные батареи можно подключать к оптимизатору мощности P405 компании Solaredge или к стринговым инверторам, одобренным для работы с тонкопленочными солнечными батареями высокого напряжения. Однако, проблема заключается в том, чтобы на фасаде было как можно меньше электроники. Потому что после монтажа может потребоваться очень много времени для демонтажа отдельных солнечных батарей, чтобы добраться до оптимизаторов, если они не работают.
Тем не менее, оптимизаторы мощности дают некоторые преимущества с точки зрения противопожарной защиты (отключение в случае отключения сети) и с точки зрения мониторинга. Можно точно определить рабочие параметры каждой из солнечной батарей, в то время как классический стринговый инвертор оценивает только параметры всего стринга.
Системные решения для фасадов от компании Solibro
Solibro Hi-Tech GmbH из Биттерфельда / Вольфена также занимается солнечными батареями на основе полупроводника CIGS (медь, галлий, индий, селен). В двойном смысле: как производитель солнечных батарей для фасадов, так и поставщик солнечных электростанций «под ключ». На презентации в Бад-Штаффельштайне Матиас Фишер, руководитель проектов по интегрированным в здания солнечным электростанциям компании Solibro, представил системное решение, состоящее из солнечных батарей типа стекло-стекло с электрическим подключением в соответствии с требованиями здания.
Фасадные элементы с задней стороны изготовлены из сертифицированного многослойного безопасного стекла с официально одобренной пленкой EVA (этилен-винил-ацетатная пленка) и с проактивной подложкой из стекла на фронтальной стороне. Немецкий институт строительных технологий (DIBt) уже одобрил эту версию как многослойное безопасное стекло с аппликационным функциональным стеклом. Поскольку многослойное безопасное стекло придает фасадному элементу достаточную устойчивость, функциональное стекло на фронтальной стороне фактически для этого не нужно. Монтаж осуществляется за счет направляющих на безопасном стекле с задней стороны. Без фотоэлементов их можно использовать для холодных фасадов.
Подключение осуществляется через специально разработанный Invertino TF-300, первый сетевой микроинвертор для тонкопленочных солнечных батарей. Он преобразует напряжение постоянного тока непосредственно на солнечные батареи в переменное, имеет встроенный автомат для отключения в случае сбоя и увеличивает выработку всей солнечной электростанции, так как в этом случае затенение, внешние помехи или другие проблемы не распространяются на весь стринг, а ограничиваются только одной солнечной батареей.
Такие микроинверторы обеспечивают мониторинг на уровне солнечных батарей, их обслуживание и замена очень простые. Микроинверторы полностью защищены от внешних воздействий.
Источник: https://www.photovoltaik.eu/Archiv/Meldungsarchiv/article-866187-110949/bipv-neue-produkte-treiben-wirtschaftlichkeit-.html