BIPV vs BAPV: Fotovoltaik binalarda tamamlayıcı rollar

Fotovoltaik (PV) konstruksiyası PV modullarının inteqrasiya səviyyəsinə görə iki növə bölünə bilər: Binaya bağlı PV (BAPV) və Bina ilə inteqrasiya olunmuş PV (BIPV) . BIPV-nin dəyəri və performans baxımından müəyyən üstünlükləri olsa da, onun inkişafı hələ ilkin mərhələdədir. Mövcud binalara birbaşa quraşdırıla bilən BAPV əsas forma olaraq qalır. Xarici bazarlarla müqayisədə Yaponiya, Fransa, İtaliya və ABŞ-da BIPV qurğuları müvafiq olaraq 3GW, 2.7GW, 2.5GW və 0.6GW-a çatdı, halbuki Çində bu, 2020-ci ildə cəmi 0.7GW idi ki, bu da gələcəkdə BIPV-nin nüfuzunun artması üçün əhəmiyyətli potensialı göstərir . Bundan əlavə, biznes modeli nöqteyi-nəzərindən, BAPV əsasən PV istehsal edən şirkətlərin rəhbərlik etdiyi layihələrlə PV məhsullarının daha çox xüsusiyyətlərini saxlayır. Digər tərəfdən, BIPV tikinti şirkətlərinin EPC imkanlarına daha çox güvənərək ümumi tikinti prosesi ilə sıx bağlıdır və bununla da tikinti sektoruna yeni inkişaf imkanları gətirir. Ümumilikdə, BAPV və BIPV bir-birinin güclü və zəif tərəflərini tamamlayaraq, həm PV istehsalçıları, həm də PV tikinti sənayesində tikinti firmaları üçün əhəmiyyətli artım imkanları təklif edir.

Quraşdırma Metodlarının Müqayisəsi: Binaya Bağlı Fotovoltaik (BAPV) və Binaya İnteqrasiya Edilmiş Fotovoltaik (BIPV)

Binalarda fotovoltaik (PV) tətbiqləri günəş enerjisi istehsalı üçün yeni bir sərhəddir. Bu texnologiya PV sistemlərini binaların xarici strukturları ilə birləşdirir, enerji səmərəliliyini artırır və istehlakı azaldır və onu aşağı enerjili passiv binaların əldə edilməsində mühüm komponentə çevirir. 

İnteqrasiya dərəcəsinə görə bina PV sistemləri iki növə bölünə bilər:

① Binaya Bağlanan Fotovoltaik (BAPV): Bu, enerji istehsalı üçün boş yerlərdən istifadə edərək, mövcud binalarda quraşdırılmış PV sistemlərinə aiddir. BAPV adətən mövcud strukturların yenidən qurulmasında istifadə olunur.

② Bina ilə İnteqrasiya edilmiş Fotovoltaik (BIPV): Bu, binanın özü ilə eyni vaxtda layihələndirilən, tikilən və quraşdırılan, binanın strukturu ilə problemsiz inteqrasiya olunan PV sistemlərini əhatə edir. BIPV sistemləri təkcə elektrik enerjisi istehsal etmir, həm də binanın estetik görünüşünə töhfə verir.

Tikinti üsullarının müqayisəsi:

① BAPV: Tipik olaraq, BAPV sistemləri PV modullarını mövcud bina strukturuna bağlamaq üçün xüsusi mötərizələrdən istifadə edir. Bu sistemlər ilk növbədə binanın orijinal funksionallığına təsir etmədən enerji istehsalı funksiyasına xidmət edir və onlar 'quraşdırma tipli' günəş PV binaları hesab olunur.

② BIPV: BIPV sistemləri birdəfəlik tikinti və investisiya yanaşmasını əhatə edir, burada PV sisteminin dəstəkləyici strukturları, PV modulları və digər elektrik komponentləri binanın tikinti mərhələsində birbaşa quraşdırılır. BIPV sistemləri təkcə elektrik enerjisi istehsal etmir, həm də adi tikinti materiallarını əvəz edir, həm konstruktiv komponent kimi xidmət edir, həm də binanın funksional tələblərini yerinə yetirir.

BAPV və BIPV-nin əlavə üstünlükləri və çatışmazlıqları, BIPV daha böyük iqtisadi faydalar təklif edir

Binaya Bağlanan Fotovoltaik (BAPV) və Binaya İnteqrasiya edilmiş Fotovoltaik (BIPV) sistemlərinin bir-birini tamamlayan güclü və zəif tərəfləri var. BIPV ümumiyyətlə daha qənaətcildir. tərəfindən bir polad konstruksiya fabrikinin dam layihəsi üçün hesablamalara görə Polaris Solar PV Network , a BIPV dam sistemi material xərclərində hər kvadrat metrə təxminən 164 RMB qənaət edə bilər. Bundan əlavə, BIPV sistemləri əhəmiyyətli hərtərəfli iqtisadi üstünlüklər təmin edən 50 ildən çox dizayn müddətinə malikdir. Xüsusi bir müqayisə aşağıdakı kimidir:

1) Bina estetikası

·BIPV: İnteqrasiya edilmiş fotovoltaik sistem olaraq, BIPV ümumi memarlıq dizaynına daxil edilir və nəticədə daha birləşmiş və estetik baxımdan xoş görünən bina görünür.

·BAPV: Təkmilləşdirilmiş sistem olmaqla, BAPV tikintidən sonra əlavə edilir və daha az birləşmiş görünüşə səbəb olur.

2) Damın Yük Daşıyıcısı

·BIPV: BIPV konstruksiyalarındakı dam aydın qüvvə paylanmasına malik, yüksək təhlükəsizliyi təmin edən sadə yükdaşıyan strukturdur.

·BAPV: Təkmilləşdirilmiş təbiətinə görə, BAPV sistemlərindəki dam , uzunmüddətli külək yükü və deformasiya altında konstruksiya təhlükəsizliyinə xələl gətirə biləcək yorğunluq təsirlərinə səbəb ola biləcək daha mürəkkəb yükləmə şərtlərini yaşayır.

3) Su izolyasiyası

·BIPV: Hərtərəfli dam drenaj sistemi yaratmaq üçün əsas su kanalları, suya davamlı möhürlər və digər elementlərlə birlikdə hidrofobik şüşə panellərdən istifadə edir. Dam konstruksiyasının modul birləşmələri, yanıb-sönən və işıqlandırma lentləri üstün su izolyasiya performansına nail ola bilər.

·BAPV: Təbii olaraq su yalıtımını təmin etmir; adekvat su izolyasiya qabiliyyətinə malik olması üçün mövcud damdan asılıdır.

4) Tikinti Çətinliyi

·BIPV: Kritik struktur komponenti kimi, BIPV su izolyasiyası, izolyasiya və digər memarlıq performans meyarları üçün yüksək standartlara cavab verərək quraşdırmanı daha çətinləşdirir.

·BAPV: Quraşdırmanı nisbətən sadə etməklə, mövcud dama sadəcə olaraq PV komponentlərinin əlavə edilməsini nəzərdə tutur.

5) İstismar və Baxım

·BIPV: Damlar modul PV panelləri ilə dizayn edilmişdir, lakin texniki xidmət dam örtüyü funksiyalarının toxunulmaz qalmasını təmin etməyi tələb edir, bu da əməliyyatların və texniki xidmətin mürəkkəbliyini artırır.

·BAPV: Baxım nisbətən asan sökülməsi və yenidən yığılması ilə birbaşa damda həyata keçirilə bilər, əməliyyatlar və texniki xidmət daha az çətinləşir.

BIPV vs BAPV: Hərtərəfli xərc müqayisəsi

Müqayisə vasitələri	BIPV sistemi	BAPV sistemi
Alüminium-maqnezium-manqan dam panelləri	/	Şaquli qıfıllı alüminium-maqnezium-manqan dam panelləri və alüminium ərintisi T-tipli dayaqlar daxil olmaqla, təxminən ￥200/㎡
Sistem Braket Aksesuarları	Təxminən ￥0,6/W*120W/㎡=￥72 dəstəkləyici yüngül qazan kamfora zolaqları, alüminium ərintiləri, rezin sızdırmazlıq zolaqları, bərkidicilər və s.	Təxminən ￥0,3 /W*120W/㎡ = ￥36 sıxaclar, bələdçi relslər, bərkidicilər və s. daxil olmaqla
Fotovoltaik Enerji Yaradıcı Modul vahidi İdarə Heyəti	Fotovoltaik panellər və Ming ərintisi çərçivələri daxil olmaqla, təxminən 120W/㎡'* ￥ 2.8 /W= ￥336	Fotovoltaik panellər və Ming ərintisi çərçivələri daxil olmaqla, təxminən 120W/㎡* ￥ ​​2.8 /W = ￥336
Kompleks xərc (material qiyməti)	Sistem mötərizəsi aksesuarları + fotovoltaik enerji istehsalı komponenti bölməsinin lövhəsi =￥408 /㎡	Alüminium-maqnezium-manqan dam panelləri + Sistem mötərizəsi aksesuarları + fotovoltaik enerji istehsalı komponenti lövhəsi = ￥572 /㎡
Vahidin qiyməti (yuan/kvadrat metr)	408	572
Nəticə	Fotovoltaik binanın inteqrasiya edilmiş dam sisteminin istifadəsi materiallara ￥160 /㎡ qənaət edə bilər

tərəfindən məlumat Polaris Solar PV Network

BIPV və BAPV

Müqayisə vasitələri	BIPV sistemi	BAPV sistemi
Binanın görünüşü	Gözəlliyini itirmədən binanın ümumi dizaynına daxil edilmişdir	Gecikmiş quraşdırma, zəif bütövlük
Dizayn Həyatı	Ömrü 50 ildən çox ola bilər	20-25 yaş
Dam Stressi	Dam aydın struktur gərginliyi və yüksək struktur təhlükəsizliyi ilə sadə bir damdır	Mürəkkəb gərginlik, uzunmüddətli külək yükü və deformasiya struktur təhlükəsizliyinə təsir edən yorğunluq effektləri yarada bilər.
Su keçirməzlik	Damın drenaj sistemi hidrofobik şüşə panellər, əsas su çənləri. suya davamlı möhürlər və s. ilə formalaşır. Damın strukturu, yanıb-sönən kənarlar, işıq zolaqları və s. sızma təhlükəsinin qarşısını almaq üçün modul şəkildə tərtib edilmişdir.	Su izolyasiya qabiliyyətini təmin etməyə ehtiyac yoxdur, yalnız mövcud damın su yalıtım qabiliyyətinə malik olması lazımdır
Tikinti Çətinliyi	Hiah quraşdırma dəqiqliyi, damın su izolyasiyası, istilik izolyasiyası və digər funksiyaları yerinə yetirir və tikintidə böyük çətinlik çəkir	İki mərhələdə tikinti, komponentlərin quraşdırılmasında aşağı çətinlik
İstismar və Baxım	Dam modul şəkildə desianlaşdırılıb və vahid olaraq tək batareya modulu ilə quraşdırılıb. Yoxlama və təmir zamanı damın funksiyalarının tam olub-olmadığını, istismar və texniki xidmətin çətin olub olmadığını da nəzərə almaq lazımdır.	Damda birbaşa yoxlanıla və təmir edilə bilər, sökülməsi və yığılması nisbətən rahatdır və istismar və texniki xidmət asandır

tərəfindən məlumat Polaris Solar PV Network

Texniki Sistemlər: Əsas Komponent Materiallar kimi Kristal Silikon və İncə Film

Fotovoltaik (PV) hüceyrələr PV enerji istehsal sistemlərinin əsas əsas komponentləridir. İstifadə olunan materiallara əsasən onlar ilk növbədə kristal silisiumlu günəş batareyalarına və nazik təbəqəli günəş batareyalarına bölünür. Kristal silisium hüceyrələri bazar payına üstünlük verir, nazik təbəqəli hüceyrələrin isə fotovoltaik bina tətbiqlərinin artması səbəbindən nüfuzun artacağı gözlənilir.

1) Kristal Silisium Hüceyrələri:

Kristal silisiumlu günəş batareyaları bir neçə onilliklər ərzində inkişaf etmiş və davamlı olaraq fotoelektrik çevrilmə səmərəliliyini artıran yetkin texnoloji sistemə gətirib çıxarmışdır. Sənaye də sürətlə genişlənərək marjinal istehsal xərclərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldıb. Mövcud PV sənayesində kristal silisium hüceyrələri miqyas iqtisadiyyatının gətirdiyi iqtisadi xərc üstünlükləri və yüksək konvertasiya səmərəliliyi səbəbindən bazar payının 95%-dən çoxunu tutur. Onların arasında monokristal silisium hüceyrələri yüksək fotoelektrik çevrilmə səmərəliliyi və yüksək istehsal xərcləri ilə xarakterizə olunur, polikristal silikon hüceyrələri isə bir qədər aşağı çevrilmə səmərəliliyinə malikdir, lakin istehsalı ucuzdur və səmərəliliyin əhəmiyyətli dərəcədə pozulmasından əziyyət çəkmir. 2017-ci ildən əvvəl polikristal hüceyrələr 73%-ə qədər bazar payına sahib idi. 2017-ci ildən etibarən yeni istehsal texnologiyalarının tətbiqi monokristal silisiumun istehsal xərclərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldıb və PERC texnologiyasının artan nüfuzu hazırda kristal silikon hüceyrə bazarının təxminən 90%-ni təşkil edən monokristal silisiumun çevrilmə səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırıb.

2) nazik təbəqə hüceyrələr:

İncə təbəqəli hüceyrələr nisbətən aşağı fotoelektrik çevrilmə səmərəliliyinə görə hələ də böyük bazar miqyasına nail ola bilməyiblər. Bununla belə, onlar zəif işıqda güclü performans nümayiş etdirirlər ki, bu da onları cənuba baxmayan bəzi BAPV/BIPV layihələrində kristal silisium modullarından əhəmiyyətli dərəcədə daha effektiv edir. Bundan əlavə, nazik təbəqəli hüceyrələr daha yaxşı temperatur əmsalına malik olduqları üçün, kristal silisiumun çatışmazlıqlarını effektiv şəkildə kompensasiya edərək, həddindən artıq yüksək temperatur şəraitində performansını saxlaya bilirlər. Kristal silisium elementləri, ilk növbədə, bir qədər monoton olan və fotovoltaik binaların müxtəlif rəng ehtiyaclarını ödəyə bilməyən tünd mavi və açıq mavi rənglərdə mövcuddur. Bunun əksinə olaraq, nazik təbəqəli hüceyrələr, demək olar ki, bütün ümumi rəng sxemlərini əhatə edən cari bazar məhsulları ilə tənzimlənən rəngin üstünlüyünü təklif edir. Bundan əlavə, nazik təbəqəli hüceyrələr nisbətən yüngüldür, nazik film PV modullarından istifadə edərkən tikinti çətinliyini və dəstəkləyici strukturların istehsal xərclərini azaldır.

Bina fotovoltaikləri sahəsində kristal silisium və nazik təbəqə hüceyrələrinin müqayisəsi

	Kristal silisium günəş hüceyrələri	İncə Film Günəş Hüceyrələri
Vahid Sahəyə düşən güc	Dam sahəsi 1000 kvadratmetr olan kristal silisiumlu fotovoltaik elektrik stansiyası təxminən 100 kVt gücə malikdir.	1000 kvadratmetr dam sahəsi olan nazik təbəqəli fotovoltaik elektrik stansiyası təxminən 70 kVt gücə malikdir.
Aşağı İşıq Performansı	Kristal silisiumlu günəş batareyaları aşağı işıqda nisbətən zəif performansa malikdir. Məsələn, Çinin cənubundakı bir şəhərdə birbaşa cənuba baxan kristal silisium PV modulları optimal olmayan işıq şəraitində maksimum səmərəliliyinin yalnız 59%-nə nail olur.	İncə təbəqəli günəş batareyaları zəif işıqda güclü performansa malikdir və quraşdırma bucaqlarına daha az həssasdır. Onlar kristal silisium elementləri ilə müqayisədə zəif işıqlı şəraitdə daha uzun müddət elektrik enerjisi istehsal edir, bu da onları buludlu və ya soyuq bölgələrdə cənuba baxmayan qurğular, pərdə divarları və BlPV layihələri üçün daha uyğun edir.
Temperatur əmsalı	Temperatur əmsalı nisbətən yüksəkdir. İşləmə temperaturu 25 ° C-dən çox olduqda, maksimum güc çıxışı hər 1 ° C artım üçün 0,40-0,45% azalır.	Temperatur əmsalı nisbətən aşağıdır, İşləmə temperaturu 25℃-dən çox olduqda, maksimum güc çıxışı hər 1°C artım üçün yalnız 0,19-0,21% azalır.
Rəng Müxtəlifliyi	Rəng seçimləri əsasən tünd mavi və açıq mavi kimi mavi çalarlardadır.	Zəruri hallarda nazik təbəqə modulları müxtəlif rənglərdə istehsal oluna bilər.
Modul Çəkisi	Modullar nisbətən ağırdır.	Onlar nisbətən yüngüldür, dam örtüyünün tikintisinin çətinliyini və xərclərini azaldır. Bundan əlavə, pərdə divar tətbiqlərində istifadə edildikdə, nazik film Py modulları daha az struktur dəstəyi tələb edir və kristal silisium modulları ilə müqayisədə daha az xərc tələb edir.

2021-ci ilə qədər mənbə Kristal silisium, nazik təbəqə və perovskit BIPV texnologiyası və bazar forumu

Ümumiyyətlə, kristal silisium və nazik təbəqəli texnoloji sistemlər fotovoltaik binalar sahəsində tamamlayıcı rol oynayır. İncə film texnologiyası cənuba baxmayan damlar, pərdə divarları və fərdi ssenarilər kimi xüsusi fotovoltaik tikinti layihələrində fərqli üstünlüklərə malikdir. 2018-ci ildə apardığı araşdırmaya görə Fraunhofer Günəş Enerjisi Sistemləri İnstitutunun Avropa Almaniyadakı BIPV layihələrinə dair , dam örtüyü BIPV layihələrinin təxminən 90%-i kristal silisium texnologiyasından, fasad BIPV layihələrinin isə təxminən 56%-i nazik təbəqə texnologiyasından istifadə edir.

Fotovoltaik elementlərin əsas texniki sistemlərinin təsnifatı və xüsusiyyətləri

Texnoloji sistem	Xüsusi Materiallar	Fotoelektrik Çevrilmə Effektivliyi	Üstünlük	Mənfi cəhəti
Kristal Silikon Günəş Hüceyrələri	Monokristal silikon	16% - 18%	Uzun ömür (ümumiyyətlə 20-30 ilə qədər), yüksək fotoelektrik çevrilmə səmərəliliyi	Yüksək istehsal dəyəri, uzun istehsal müddəti, zəif işıqlandırma performansı
	Polikristal silikon	14% - 16%	Yüksək işıq sabitliyi, aşağı qiymət, sadə istehsal və açıq-aşkar səmərəliliyin azalması	Aşağı işıqda zəif enerji istehsalı performansı
İncə Film Günəş Hüceyrələri	Amorf silikon	6% - 9%	Yetkin texnologiya, aşağı istehsal həddi	Məhdud fotoelektrik çevrilmə səmərəliliyi
	Mis indium qalium selenid (ClGS)	11%	Aşağı istehsal dəyəri, aşağı çirklənmə, azalma yoxdur, aşağı işıqda yaxşı performans, yüksək fotoelektrik çevrilmə səmərəliliyi	Texnologiya elementar nisbətlərə çox həssasdır və struktur mürəkkəbdir, son dərəcə ciddi emal və hazırlıq tələb edir. şərtlər
	Kadmium tellurid (CdTe)	9% - 12%	Aşağı istehsal dəyəri, yüksək konvertasiya səmərəliliyi, aşağı temperatur əmsalı (aşağı temperaturda əla performans), yaxşı aşağı işıq effekti	Xammalın qıtlığı və kadmiumun toksikliyi geniş miqyaslı təkrar emal sistemini zəruri edir, bu da geniş miqyaslı tətbiqləri çətinləşdirir.

Binalarda günəş fotovoltaiklərinin tətbiqi üzrə tədqiqat, mis indium qallium selenid nazik təbəqəli günəş batareyası sənayesinin inkişafının icmalı.

BAPV (Building-Attached Photovoltaic) hazırda bina fotovoltaiklərinin əsas formasıdır.

Mövcud sənaye mənzərəsindən BAPV bina ilə inteqrasiya olunmuş fotovoltaiklərin dominant forması olaraq qalır. Bu, ilk növbədə ona görədir ki, hər il yeni binaların tikintisi məhdudlaşdırılır və BIPV standartları hələ tam müəyyən edilməmişdir. BIPV dərhal qəbul edilsə belə, BIPV-dən istifadə edilməzdən əvvəl binaların bağlanma mərhələsinə çatması hələ də 3-5 il çəkəcək. Bunun əksinə olaraq, mövcud dam örtüklərinin yenidən qurulması nisbətən asandır və mövcud dam örtüyü resurslarının bolluğu onu bu mərhələdə paylanmış fotovoltaiklərin sürətli inkişafı üçün daha münasib edir.

Yetkin Xarici Bazarlarla müqayisədə, BIPV Gələcəkdə Artan Penetrasiya üçün Əhəmiyyətli Potensiallara malikdir.

İnkişaf etmiş ölkələrdə bina ilə inteqrasiya olunmuş fotovoltaiklər (BIPV) daha əvvəl başladı, bir çox ölkə 20-ci əsrin sonlarında müxtəlif təşviq siyasətləri və inkişaf planlarını həyata keçirdi. Məsələn, Almaniya, İtaliya, Yaponiya və ABŞ gələcək illərdə PV quraşdırma imkanlarının yaradılması üçün aydın hədəflər qoyaraq 'Günəş PV Dam Proqramları' qurmuşlar. 2018-ci ilə kimi, BIPVBOOST təşkilatının hesabatına görə, Yaponiya 3 GVt gücü ilə qlobal miqyasda ən yüksək məcmu BIPV qurğusuna sahib idi, ondan sonra Fransa (2,7 GVt), İtaliya (2,5 GVt) və ABŞ (0,6 GVt). Bunun əksinə olaraq, Çinin məcmu BIPV quraşdırılması cəmi 0,1 GVt (2020-ci ilə qədər təxminən 0,7 GVt) təşkil etmişdir.

İnkişaf etmiş regionların tarixi quraşdırma imkanlarını müqayisə edərkən, Çinin hazırkı ümumi BIPV quraşdırılması Yaponiya və Avropanın təxminən 5-10 il əvvəl əldə etdiyi səviyyələrə bərabərdir. Bu trayektoriya göstərir ki, Çin bazarı yetkinlikdən uzaqdır və gələcəkdə BIPV-nin nüfuzunun artması üçün əhəmiyyətli yer var.