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用于降低成本和推廣建築一體化光伏技術

作者:陳講運清潔能源

BIPVBOOST項目解決方案,用于降低成本和推廣建築一體化光伏技術

降低BIPV(建築一體化光伏)系統的成本一直是BIPVBOOST項目的目标。四年多來,該項目聯盟在整個BIPV價值鍊中開發了創新,從BIPV建築構件的制造,到BIPV系統設計和運維(O&M)的數字工具,以及推動這些系統的标準化。

用于降低成本和推廣建築一體化光伏技術

BIPVBOOST項目旨在大幅增加BIPV技術在市場上的部署。

建築一體化光伏技術有可能為歐盟設定的能效目标做出重大貢獻。然而,近年來,由于該行業難以提供滿足施工經理和最終使用者關鍵需求的整體解決方案,例如降低成本、設計靈活性、高性能、長期可靠性、 美觀、标準化以及符合建築規範和能源市場法規。

降低建築一體化光伏技術成本

在此背景下,BIPVBOOST項目的主要目标是降低多功能BIPV系統的成本,通過有效實施解決方案、技術和路線圖,限制與傳統的非光伏建築解決方案和非內建光伏元件相比的額外成本,進而實作近零能耗建築(nZEB)的廣泛實施。

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該聯盟涉及涵蓋BIPV價值鍊的主要工業和研究合作夥伴。

該财團由來自歐盟委員會“地平線2020”計劃的近890萬歐元資金資助,由西班牙研究和技術開發中心Tecnalia協調,由來自西班牙、瑞士、法國、比利時、德國、意大利和荷蘭七個歐洲國家的19名成員組成。除Tecnalia外,西班牙的合作夥伴還包括Onyx Energía Solar,Mondragón Sociedad Cooperativa,Instituto de Sistemas Fotovoltaicos de Concentracion(Isfoc)和Comsa。

至于去年5月結束的BIPVBOOST項目的結果,它在實際運作條件下展示了一條完全靈活和自動化的BIPV控制和生産線;在四個示範點安裝的建築圍護結構中優化內建的多功能BIPV産品組合;基于數字化的能源管理流程與創新;以及先進的标準化活動,支援BIPV系統在建築表皮中大規模實施的資格認證。

BIPV産品目錄

該項目開發了一套具有成本效益的BIPV産品目錄,這些産品以最佳方式內建到建築圍護結構中,安裝在四個示範點。BIPVBOOST目錄顯示了産品(子產品、建築覆層解決方案、數字工具)和正确使用在項目架構内開發的解決方案的指南。

用于降低成本和推廣建築一體化光伏技術

BIPV産品目錄顯示了正确使用所開發解決方案的産品和指南。

這些解決方案基于多功能BIPV外牆覆層系統,該系統具有稱為PIZ的內建隔熱材料;基于Click&Go安裝系統的BIPV元件的低成本Click&Go子結構,可實作各種無框光伏元件尺寸的超快速、安全和經濟高效的安裝;用于金屬CIGS的改進和具有成本效益的BIPV外牆和屋頂系統;以及基于c-Si(單面和雙面)、背接觸和a-Si技術的低成本和美觀先進的BIPV玻璃對玻璃産品組合,适用于不同的應用。

具體來說,後者包括與數字印刷競争的半透明玻璃對玻璃a-Si玻璃;用于欄杆的低成本、大幅面、厚玻璃對玻璃雙面電池元件;和可步行的地闆 BC 玻璃玻璃。通過這種方式,可以解決廣泛的應用(幕牆、欄杆、步行地闆和通風立面),為産品提供在美學、性能和成本方面達到最佳平衡的産品。

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在位于Aretxabaleta的Mondragón Assembly總部,安裝了帶有玻璃對玻璃BIPV子產品的通風立面。

這些解決方案安裝在四個試點地點,其中兩個位于西班牙。第一個示範點對應于位于Aretxabaleta(西班牙)的Mondragon Assembly總部大樓,在那裡,主立面通過增加一個由Onyx定制的玻璃對玻璃BIPV子產品制成的通風立面進行了修複。示範總面積為150 m2,安裝光伏功率為21.6 kWp。

第二個示範點位于位于Puertollano(雷亞爾城)的Isfoc總部大樓内,在那裡安裝了雙面半透明玻璃對玻璃欄杆。共有136 m2分布在建築物的南、東、西三個方向,功率為13.5 kWp。此外,70 m2 的屋頂表面已被采用後接觸單元技術的玻璃到玻璃可行走地闆子產品所取代,總功率為 9.2 kWp。

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Isfoc 位于 Puertollano 的總部有一個雙面半透明玻璃對玻璃欄杆,屋頂上有一個可步行的地闆子產品。編譯 陳講運

另外兩個示範點位于蒙斯(比利時)的一棟單戶住宅樓内,其屋頂采用Flisom和Schweizer開發的輕型BIPV子產品進行翻新,示範面積為140 m2,安裝光伏發電量為10 kWp;位于意大利莫爾貝尼奧的一棟多戶住宅樓,其外牆上部已翻新為多功能 BIPV 不透明外牆覆層,并帶有內建隔熱層。BIPV裝置的總面積為60 m2,安裝的光伏功率為10 kWp。

先進的BIPV制造、數字生态系統和标準化

另一方面,對于先進的BIPV制造,該項目開發了一條靈活和自動化的BIPV元件生産線,在整個過程中大大降低了成本。

此外,BIPVBOOST還開發了一個數字生态系統,以解決BIPV參考工作流程中的每個步驟,提供連接配接到BIMsolar核心數字平台的可互操作應用程式。為三級建築開發基于雲的能源管理系統,包括BIPV發電和存儲管理;BIPV數字孿生,一種診斷和故障檢測工具;在增強現實方面開展了工作,以支援從前期設計階段開始實施BIPV;開發基于BIM的軟體工具,支援BIPV工藝的設計、制造、安裝、操作和維護;以及數字采用計劃和資料驅動的 BIPV 流程指南。以數字采用計劃的形式制定了最佳實踐和建議。

用于降低成本和推廣建築一體化光伏技術

BIPVBOOST開發了一個數字生态系統,以解決BIPV參考工作流程中的每個步驟。

最後,為了推動标準化,BIPVBOOST概述了BIPV領域的目前監管架構,相關差距的定義以及新測試方法的關鍵方面。為了克服這些障礙和挑戰,該項目推進了為某些BIPV産品要求的資格認證而制定的新程式,目的是解決更全面的資格認證計劃,并有利于将産品推向市場。

該項目在能源經濟性、機械安全、電氣安全和消防安全方面建立了新的測試性能評估程式。

随着所有這些工具和解決方案的發展,BIPVBOOST項目展示了建築行業必須通過将光伏能源系統內建到建築物中來實作脫碳的潛力。