Солнечные батареи пока еще не интегрируются в наружные конструкции зданий. Исследовательский проект, возглавляемый Исследовательским центром солнечной энергии и водорода Баден-Вюртемберга (ZSW), намерен изменить это правило вместе с партнерами из науки и промышленности: в рамках проекта планируется оптимизировать фасадные тонкопленочные солнечные батареи CIGS на основе смеси меди, галлия, индия и селена для интеграции в здания.
«Мы оптимизируем конструкцию солнечных батарей с точки зрения выработки электроэнергии, толерантности к затенению, удобства монтажа и разнообразия размеров, а затем адаптируем их к другим системным составляющим», — объясняет Дитер Гайер, руководитель проекта из центра ZSW. Цель состоит в том, чтобы вывести эту коммерчески успешную технологию на рынок. Ассоциированными партнерами ZSW являются Avancis, Kaco New Energy и SMA, а также Solaredge. На повестке дня стоят как производственные, так и системотехнические темы. Проект также финансируется Федеральным министерством экономики и технологий.
Что касается электронных составляющих, то здесь исследователи изучают аспекты безопасности, функциональности и надежности. Они также изучают энергетический потенциал CIGS-фасадов в отношении того, насколько они могут покрыть спрос на тепловую и электрическую энергию на уровне здания. В рамках полевых исследований на CIGS-фасаде здания нового института в Штутгарте и на испытательном полигоне в Виддерштале исследователи проведут сравнительную оценку различных вариантов системы в отношении их функционирования и выработки электроэнергии.
Строительно-интегрированные солнечные электростанции, или BIPV, могут получить в будущем очень быстрое развитие, особенно для крупных зданий. Начиная с 2020 года все новые нежилые здания в ЕС должны строиться как «здания с низким энергопотреблением». Кроме того, Германия стремится достичь к 2050 году отсутствия отрицательного воздействия на климат в строительном секторе.
Из всех построенных до сих пор солнечных электростанций около трех четвертей расположены на крышах, еще одна четверть на открытых земельных площадках. Доля солнечных электростанций, встроенных в здания, находится в диапазоне тысячных. При этом их преимущества огромны: помимо производства электроэнергии, солнечные электростанции, встроенные в здания, выполняют те же функции, что и классические фасады, такие как защита от ветра и погодных влияний, затенение и использование дневного света, звукоизоляция и теплоизоляция.
Солнечные батареи CIGS на фасаде зданий имеют и свои эстетические преимущества: они обладают такими же конструктивными возможностями, как и стеклянные фасады, поскольку их клеточная структура практически не видна, в отличие от кремниевых солнечных батарей, что позволяет использовать для дизайна фасадов однородные стеклянные поверхности различных цветов. Также доступны солнечные батареи различных размеров, специальных форм и разной гибкости. Согласно ряду исследований, в городских районах экономически полезная площадь фасадов, которую можно было бы использовать для интегрированных в здания солнечных электростанций, составляет в среднем около 10% от экономически полезной площади крыш. И прежде всего это касается зданий выше трех этажей, у которых площадь фасадов часто даже больше, чем площадь крыш. И хотя стоимость таких фасадных солнечных электростанций выше, чем у крышных, но и здесь возможно окупаемость в пределах 10 лет.
Источник: https://www.photovoltaik.eu/Archiv/Meldungsarchiv/article-785068-110949/solarfassaden-mit-duennschicht-nutzen-flaeche-besser-aus-.html