Il fotovoltaico integrato negli edifici è stato descritto come un luogo in cui prodotti fotovoltaici non competitivi stanno cercando di raggiungere il mercato.Ma questo potrebbe non essere giusto, dice Björn Rau, direttore tecnico e vicedirettore di PVcomB presso
Helmholtz-Zentrum di Berlino, che ritiene che l'anello mancante nell'implementazione del BIPV si trovi all'intersezione tra la comunità edilizia, l'industria delle costruzioni e i produttori di fotovoltaico.
Dalla rivista PV
La rapida crescita del fotovoltaico negli ultimi dieci anni ha raggiunto un mercato globale di circa 100 GWp installati all’anno, il che significa che ogni anno vengono prodotti e venduti dai 350 ai 400 milioni di moduli solari.Tuttavia, la loro integrazione negli edifici è ancora un mercato di nicchia.Secondo un recente rapporto del progetto di ricerca PVSITES dell’UE Orizzonte 2020, nel 2016 solo il 2% circa della capacità fotovoltaica installata è stata integrata nell’involucro degli edifici. Questa cifra minuscola è particolarmente sorprendente se si considera che viene consumato oltre il 70% dell’energia.Tutta la CO2 prodotta nel mondo viene consumata nelle città e circa il 40-50% di tutte le emissioni di gas serra provengono dalle aree urbane.
Per affrontare questa sfida dei gas serra e promuovere la produzione di energia in loco, il Parlamento Europeo e il Consiglio hanno introdotto nel 2010 la Direttiva 2010/31/UE sul rendimento energetico degli edifici, concepita come “Edifici a energia quasi zero (NZEB)”.La direttiva si applica a tutti i nuovi edifici che saranno costruiti dopo il 2021. Per i nuovi edifici che ospiteranno istituzioni pubbliche, la direttiva è entrata in vigore all'inizio di quest'anno.
Non sono specificate misure specifiche per raggiungere lo status NZEB.I proprietari degli edifici possono prendere in considerazione aspetti dell’efficienza energetica come l’isolamento, il recupero del calore e i concetti di risparmio energetico.Tuttavia, poiché l’obiettivo normativo è il bilancio energetico complessivo di un edificio, la produzione attiva di energia elettrica all’interno o intorno all’edificio è essenziale per soddisfare gli standard NZEB.
Potenziale e sfide
Non c’è dubbio che l’implementazione del fotovoltaico svolgerà un ruolo importante nella progettazione di edifici futuri o nell’ammodernamento delle infrastrutture edilizie esistenti.lo standard NZEB sarà una forza trainante nel raggiungimento di questo obiettivo, ma non solo.Il Building Integrated Photovoltaics (BIPV) può essere utilizzato per attivare aree o superfici esistenti per la produzione di energia elettrica.Pertanto, non è necessario spazio aggiuntivo per portare più fotovoltaico nelle aree urbane.Il potenziale per l’elettricità pulita generata dal fotovoltaico integrato è enorme.Come rilevato dall'Istituto Becquerel nel 2016, la quota potenziale della produzione BIPV sulla domanda totale di elettricità è superiore al 30% in Germania e per i paesi più meridionali (ad esempio l'Italia) addirittura intorno al 40%.
Ma perché le soluzioni BIPV svolgono ancora solo un ruolo marginale nel settore solare?Perché finora sono stati presi in considerazione raramente nei progetti di costruzione?
Per rispondere a queste domande, lo scorso anno il Centro di ricerca tedesco Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) ha condotto un’analisi della domanda organizzando un workshop e comunicando con le parti interessate di tutte le aree del BIPV.I risultati hanno mostrato che la tecnologia di per sé non manca.
Al workshop HZB, molte persone del settore edile, che stanno realizzando nuovi progetti di costruzione o ristrutturazione, hanno ammesso che ci sono lacune nelle conoscenze riguardo al potenziale del BIPV e alle tecnologie di supporto.La maggior parte degli architetti, progettisti e proprietari di edifici semplicemente non dispone di informazioni sufficienti per integrare la tecnologia fotovoltaica nei propri progetti.Di conseguenza, ci sono molte riserve sul BIPV, come il design accattivante, i costi elevati e la complessità proibitiva.Per superare queste apparenti idee sbagliate, le esigenze degli architetti e dei proprietari di edifici devono essere in prima linea e la comprensione di come queste parti interessate vedono il BIPV deve essere una priorità.
Un cambio di mentalità
BIPV differisce in molti modi dai tradizionali sistemi solari su tetto, che non richiedono né versatilità né considerazione degli aspetti estetici.Se i prodotti vengono sviluppati per essere integrati negli elementi costruttivi, i produttori devono riconsiderarli.Architetti, costruttori e occupanti dell'edificio inizialmente si aspettano funzionalità convenzionali nell'involucro dell'edificio.Dal loro punto di vista, la produzione di energia è una proprietà aggiuntiva.Oltre a ciò, gli sviluppatori di elementi BIPV multifunzionali hanno dovuto considerare i seguenti aspetti.
- Sviluppo di soluzioni personalizzate ed economicamente vantaggiose per elementi edilizi ad energia solare con dimensioni, forma, colore e trasparenza variabili.
- Sviluppo di standard e prezzi interessanti (idealmente per strumenti di pianificazione consolidati, come il Building Information Modeling (BIM).
- Integrazione di elementi fotovoltaici in nuovi elementi di facciata attraverso una combinazione di materiali da costruzione ed elementi generatori di energia.
- Elevata resilienza contro le ombre temporanee (locali).
- Stabilità a lungo termine e degrado della stabilità a lungo termine e della potenza erogata, nonché stabilità a lungo termine e degrado dell'aspetto (ad esempio stabilità del colore).
- Sviluppo di concetti di monitoraggio e manutenzione per adattarsi alle condizioni specifiche del sito (considerazione dell'altezza di installazione, sostituzione di moduli difettosi o elementi di facciata).
- e il rispetto dei requisiti legali quali sicurezza (compresa la protezione antincendio), regolamenti edilizi, codici energetici, ecc.、
Orario di pubblicazione: 09-dic-2022