BIPVの歴史的背景と開発過程
前回の記事では、BIPV とは何か、その適用シナリオを紹介しましたが、なぜすべての人に BIPV を強く推奨するのでしょうか?以下では、BIPV をより深く理解し、それを都市や住宅の建設に適用できるように、BIPV の歴史的背景と開発プロセスについて説明します。
70 年代後半、歴史上初めて、先進的な分散型 PV システムのプロジェクトが米国エネルギー省 (DOE) の支援を受けました。その結果、1980 年代の終わりまでに市場に PV システムの新たな波が起こります。その時までに、などの大手企業が ゼネラル・エレクトリック、ソラレックス、三洋電機 BIPV のプロトタイプを開発していました。その後近年、米国全土で太陽光発電技術の効率性が高まり、商業化が進んでいます。 1993 年、商業化を促進するために、DOE は米国における PV の機会構築として知られるプログラムを開始しました。一方、ヨーロッパと日本の組織も同時期に同様のプログラムを開発しました。 BIPV は主に持続可能な建築設計における太陽光発電アプリケーションを展示することで知られていたため、ラックマウント型 PV 製品と比較するとニッチな製品と考えられていました。 1980 年に建てられた、BIPV を備えた最初の米国住宅の 1 つは、後に次のような商業建築物に統合されました。 2001 年にニューヨーク市の 4 タイムズ スクエア ビルディング 。約 15 kW のアモルファス シリコン BIPV が建設されました。最近では、6.5 MWp DC システムを含む、より大型の BIPV システムが設置されました。 中国の虹橋駅、2010 年の上海万博前に完成。最も単純なレベルでは、BIPV システムは従来の PV モジュールの設計と設置方法を応用したものです。さまざまな建物や建築上の特徴に対応した初期のモデルのデザインも、高度にカスタマイズ可能でした。現在の BIPV 製品は、より標準化された設計を採用しており、多くの一般的な建築材料と互換性があるように設計されています。 BIPV の市場価格は依然としてラックマウント型 PV よりも高いですが、新しいモデルは以前の BIPV システムよりも低コストで優れたパフォーマンスを実現します。
全体として、BIPV の世界的な展開は、ラックマウント型 PV の展開と比較して制限されています。 2009 年末までの世界中の BIPV (および関連する半統合型 PV 製品) の総設置容量は、いくつかの推定によると 250 ~ 300 MW と推定されています。当時、これは分散型太陽光発電システムの総設置電力の約 1% に相当しました。

BIPV 製品の製造に使用される PV セルにはいくつかの技術があり、結晶セルと薄膜セル技術に大別できます。どちらのタイプのモジュールも、必要に応じて、異なる形状や異なる透明度で製造できます。下の図に示されているように、BIPV にはさまざまなタイプがあり、その用途は建物の屋根、日よけシステム、建物の外壁、ファサード、天窓、PV キャノピー、バルコニーなど多岐にわたります。 PV 製品とアプリケーションを推進する多機能要素の一部は次のとおりです。

BIPV 分野の革新は、建築建設で使用されるさまざまな製品の開発につながりました。これらの製品は、フォイル、タイル、屋根スレート、薄膜屋根、両面セル、染色増感セル/半透明セル、太陽電池グレージング製品、および従来の PV モジュールのようなモジュールの形式です。

オフィス、ショッピング モール、ホテルの窓、アトリウム、天蓋に BIPV パネルを組み込むことができます。これにより、エネルギーが生成されるだけでなく、建物の二酸化炭素排出量も削減されます。

結論として、BIPV システムの開発は 1990 年代初頭に始まりました。この方式はエネルギー消費ゼロで 2000 年代初頭に大幅な進歩を遂げましたが、従来の PV システムに比べてコストが高いため、現在ではこの技術は広く使用されていません。しかし、その性能は高く、熱と電気の両方の出力があるため、有望な技術です。この分野で今後数年間に重要な発展が起こることは明らかです。

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