การเข้าชม: 0 ผู้แต่ง: บรรณาธิการเว็บไซต์ เวลาเผยแพร่: 08-2024-08-08 ที่มา: เว็บไซต์
การก่อสร้างไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ (PV) สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทตามระดับการรวมของโมดูล PV: PV ติดอาคาร (BAPV) และ PV แบบรวมอาคาร (BIPV ) แม้ว่า BIPV จะมีข้อได้เปรียบบางประการในแง่ของต้นทุนและประสิทธิภาพ แต่การพัฒนายังอยู่ในขั้นเริ่มต้น BAPV ซึ่งสามารถติดตั้งได้โดยตรงบนอาคารที่มีอยู่ ยังคงรูปแบบกระแสหลัก เมื่อเปรียบเทียบกับตลาดต่างประเทศ การติดตั้ง BIPV ในญี่ปุ่น ฝรั่งเศส อิตาลี และสหรัฐอเมริกาสูงถึง 3GW, 2.7GW, 2.5GW และ 0.6GW ตามลำดับ ในขณะที่ในจีนอยู่ที่เพียง 0.7GW ในปี 2563 ซึ่ง บ่งชี้ถึงศักยภาพที่สำคัญในการเจาะตลาด BIPV ที่เพิ่มขึ้น อนาคต ใน นอกจากนี้ จากมุมมองของโมเดลธุรกิจ BAPV ยังคงรักษาคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ PV ไว้มากขึ้น โดยโครงการต่างๆ ที่นำโดยบริษัทผู้ผลิต PV เป็นหลัก ในทางกลับกัน BIPV มีความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับกระบวนการก่อสร้างโดยรวม โดยอาศัยความสามารถด้าน EPC ของบริษัทก่อสร้างมากขึ้น จึงนำโอกาสการเติบโตใหม่ๆ มาสู่ภาคการก่อสร้าง โดยรวมแล้ว BAPV และ BIPV เสริมจุดแข็งและจุดอ่อนของกันและกัน โดยนำเสนอโอกาสในการเติบโตอย่างมากสำหรับทั้งผู้ผลิตเซลล์แสงอาทิตย์และบริษัทก่อสร้างในอุตสาหกรรมการก่อสร้างเซลล์แสงอาทิตย์
การใช้งานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ (PV) ในอาคารถือเป็นก้าวใหม่ของการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ เทคโนโลยีนี้รวมระบบเซลล์แสงอาทิตย์เข้ากับโครงสร้างภายนอกของอาคาร ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้พลังงานและลดการใช้พลังงาน ทำให้เป็นองค์ประกอบสำคัญในการบรรลุถึงอาคารเชิงรับที่ใช้พลังงานต่ำ
1 ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งในอาคาร (BAPV): หมายถึงระบบ PV ที่ติดตั้งในอาคารที่มีอยู่ โดยใช้พื้นที่ว่างเพื่อผลิตพลังงาน BAPV มักใช้ในการปรับปรุงโครงสร้างที่มีอยู่เดิม
2. ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบรวมอาคาร (BIPV): เกี่ยวข้องกับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับการออกแบบ สร้าง และติดตั้งพร้อมกับตัวอาคารไปพร้อมๆ กัน โดยบูรณาการเข้ากับโครงสร้างของอาคารได้อย่างลงตัว ระบบ BIPV ไม่เพียงแต่ผลิตไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังช่วยเสริมรูปลักษณ์ที่สวยงามของอาคารอีกด้วย

1 BAPV: โดยปกติแล้ว ระบบ BAPV จะใช้ฉากยึดพิเศษเพื่อยึดโมดูล PV เข้ากับโครงสร้างอาคารที่มีอยู่ ระบบเหล่านี้รองรับการทำงานของการผลิตพลังงานเป็นหลัก โดยไม่กระทบต่อการทำงานเดิมของอาคาร และถือเป็นอาคารพลังงานแสงอาทิตย์ที่เป็น 'ประเภทการติดตั้ง'
2 BIPV: ระบบ BIPV เกี่ยวข้องกับการก่อสร้างและการลงทุนเพียงครั้งเดียว โดยมีการติดตั้งโครงสร้างรองรับระบบ PV โมดูล PV และส่วนประกอบไฟฟ้าอื่นๆ โดยตรงในระหว่างขั้นตอนการก่อสร้างอาคาร ระบบ BIPV ไม่เพียงแต่ผลิตไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังแทนที่วัสดุก่อสร้างแบบเดิมๆ ซึ่งทำหน้าที่เป็นทั้งส่วนประกอบทางโครงสร้างและตอบสนองความต้องการด้านการทำงานของอาคาร
ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบติดตั้งในอาคาร (BAPV) และระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบรวมอาคาร (BIPV) มีจุดแข็งและจุดอ่อนที่เสริมกัน โดยทั่วไปแล้ว BIPV จะประหยัดกว่า จากการคำนวณโครงการหลังคาโรงงานโครงสร้างเหล็กโดย Polaris Solar PV Network โดยใช้ ระบบหลังคา BIPV สามารถประหยัดต้นทุนวัสดุได้ประมาณ 164 หยวนต่อตารางเมตร นอกจากนี้ ระบบ BIPV มีอายุการใช้งานการออกแบบมากกว่า 50 ปี ซึ่งให้ข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจที่ครอบคลุมอย่างมาก การเปรียบเทียบเฉพาะมีดังนี้:
·BIPV: ในฐานะระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบบูรณาการ BIPV ถูกรวมเข้ากับการออกแบบสถาปัตยกรรมโดยรวม ส่งผลให้รูปลักษณ์อาคารมีความสอดคล้องและสวยงามมากขึ้น
·BAPV: เนื่องจากเป็นระบบที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ BAPV จึงถูกเพิ่มเข้ามาหลังการก่อสร้าง ส่งผลให้มีรูปลักษณ์ที่เหนียวแน่นน้อยลง
·BIPV: หลังคาในโครงสร้าง BIPV เป็นโครงสร้างรับน้ำหนักตรงไปตรงมา พร้อมการกระจายแรงที่ชัดเจน ทำให้มั่นใจในความปลอดภัยสูง
·BAPV: เนื่องจากลักษณะที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ หลังคาใน ระบบ BAPV จึงต้องเผชิญกับสภาวะการรับน้ำหนักที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งภายใต้แรงลมและการเสียรูปในระยะยาว อาจทำให้เกิดผลกระทบต่อความเมื่อยล้าซึ่งอาจส่งผลต่อความปลอดภัยของโครงสร้าง
·BIPV: ใช้แผงกระจกที่ไม่ชอบน้ำรวมกับช่องน้ำหลัก ซีลกันน้ำ และองค์ประกอบอื่นๆ เพื่อสร้างระบบระบายน้ำบนหลังคาที่ครอบคลุม การผสมผสานแบบโมดูลาร์ของโครงสร้างหลังคา ไฟกระพริบ และแถบสกายไลท์สามารถบรรลุประสิทธิภาพการกันน้ำที่เหนือกว่า
·BAPV:ไม่ได้ให้การกันน้ำโดยธรรมชาติ มันอาศัยหลังคาที่มีอยู่เพื่อให้สามารถกันซึมได้เพียงพอ
·BIPV: เนื่องจากเป็นส่วนประกอบโครงสร้างที่สำคัญ BIPV จะต้องเป็นไปตามมาตรฐานระดับสูงสำหรับการกันน้ำ ฉนวน และเกณฑ์ประสิทธิภาพทางสถาปัตยกรรมอื่นๆ ทำให้การติดตั้งมีความท้าทายมากขึ้น
·BAPV: เกี่ยวข้องกับการเพิ่มส่วนประกอบ PV เข้ากับหลังคาที่มีอยู่ ทำให้การติดตั้งค่อนข้างตรงไปตรงมา
·BIPV: หลังคาได้รับการออกแบบให้มีแผง PV แบบโมดูลาร์ แต่การบำรุงรักษาจำเป็นต้องทำให้มั่นใจว่าฟังก์ชันการมุงหลังคายังคงสภาพเดิม ซึ่งจะเพิ่มความซับซ้อนในการดำเนินงานและการบำรุงรักษา
·BAPV: การบำรุงรักษาสามารถทำได้โดยตรงบนหลังคาด้วยการถอดและประกอบกลับที่ค่อนข้างง่าย ทำให้การปฏิบัติงานและการบำรุงรักษามีความท้าทายน้อยลง
BIPV กับ BAPV: การเปรียบเทียบต้นทุนที่ครอบคลุม
| รายการเปรียบเทียบ | ระบบบีไอพีวี | ระบบบีเอพีวี |
| แผงหลังคาอลูมิเนียมแมกนีเซียมแมงกานีส | / |
รวมถึงแผงหลังคาอลูมิเนียม-แมกนีเซียม-แมงกานีสขอบล็อคแนวตั้ง และตัวรองรับอลูมิเนียมอัลลอยด์ชนิด T ประมาณ 200 เยน/ตร.ม. |
| อุปกรณ์เสริมขายึดระบบ | รวมถึงแถบการบูรหม้อไฟ แถบอลูมิเนียมอัลลอยด์ แถบซีลยาง อุปกรณ์ยึด ฯลฯ ประมาณ ¥0.6/W*120W/ตารางเมตร=¥72 | รวมแคลมป์ รางนำ อุปกรณ์ยึด ฯลฯ ประมาณ ¥0.3 /W*120W/ตารางเมตร = ¥36 |
| คณะกรรมการหน่วยโมดูลการสร้างพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ | รวมแผงเซลล์แสงอาทิตย์และเฟรมโลหะผสมหมิง ประมาณ 120W/ตารางเมตร* ¥ 2.8 /W= ¥336 | รวมแผงเซลล์แสงอาทิตย์และเฟรมโลหะผสมหมิง ประมาณ 120W/ตารางเมตร* ¥ 2.8 /W = ¥336 |
| ต้นทุนเบ็ดเสร็จ (ราคาวัสดุ) | อุปกรณ์เสริมขายึดระบบ + แผงยูนิตส่วนประกอบการสร้างพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ = ¥ 408 / ตร.ม | แผงหลังคาอะลูมิเนียม-แมกนีเซียม-แมงกานีส + อุปกรณ์เสริมขายึดระบบ + แผงส่วนประกอบการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ = ¥572 /ตารางเมตร |
| ต้นทุนต่อหน่วย (หยวน/ตารางเมตร) | 408 | 572 |
| บทสรุป | การใช้ระบบหลังคาแบบรวมอาคารไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สามารถประหยัดวัสดุได้ 160 เยน / ตารางเมตร | |
ข้อมูลโดย เครือข่าย Polaris Solar PV
BIPV กับ BAPV
| รายการเปรียบเทียบ | ระบบบีไอพีวี | ระบบบีเอพีวี |
| รูปลักษณ์ของอาคาร | รวมเข้ากับการออกแบบโดยรวมของอาคารโดยไม่สูญเสียความสวยงาม | การติดตั้งล่าช้า ความสมบูรณ์ไม่ดี |
| ชีวิตการออกแบบ | อายุการใช้งานสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 50 ปี | 20-25 ปี |
| ความเครียดหลังคา | หลังคาเป็นหลังคาเรียบง่ายที่มีความเค้นของโครงสร้างที่ชัดเจนและมีความปลอดภัยของโครงสร้างสูง | ความเครียดที่ซับซ้อน แรงลมในระยะยาว และการเสียรูปอาจทำให้เกิดความล้า ซึ่งส่งผลต่อความปลอดภัยของโครงสร้าง |
| การกันน้ำ | โครงสร้างการระบายน้ำของหลังคาประกอบด้วยแผงกระจกที่ไม่ชอบน้ำ ถังเก็บน้ำหลัก ซีลกันน้ำ ฯลฯ โครงสร้างหลังคา ขอบกระพริบ แถบไฟ ฯลฯ ได้รับการประกอบแบบโมดูลาร์เพื่อหลีกเลี่ยงอันตรายจากการรั่วซึม | ไม่จำเป็นต้องมีคุณสมบัติในการกันซึม เฉพาะหลังคาที่มีอยู่แล้วเท่านั้นที่จะต้องมีความสามารถในการกันซึม |
| ความยากในการก่อสร้าง | ความแม่นยำในการติดตั้งของ Hiah ดำเนินการกันซึมหลังคา ฉนวนกันความร้อน และฟังก์ชั่นอื่นๆ และมีความยากลำบากในการก่อสร้างอย่างมาก | การก่อสร้างเป็นสองขั้นตอน ความยากในการติดตั้งส่วนประกอบต่ำ |
| การดำเนินงานและการบำรุงรักษา | หลังคาได้รับการออกแบบแบบโมดูลาร์และติดตั้งโดยมีโมดูลแบตเตอรี่เพียงก้อนเดียวเป็นยูนิต ขณะตรวจสอบและซ่อมแซม จำเป็นต้องพิจารณาว่าหลังคาทำงานได้สมบูรณ์หรือไม่ และการดำเนินการและบำรุงรักษาทำได้ยาก | สามารถตรวจสอบและซ่อมแซมบนหลังคาได้โดยตรง การถอดประกอบทำได้ค่อนข้างสะดวก และการใช้งานและบำรุงรักษาทำได้ง่าย |
ข้อมูลโดย เครือข่าย Polaris Solar PV
เซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ (PV) เป็นองค์ประกอบหลักพื้นฐานของระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ แบ่งออกเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกซิลิคอนและเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางตามวัสดุที่ใช้ เซลล์ผลึกซิลิคอนครองส่วนแบ่งการตลาด ในขณะที่เซลล์แบบฟิล์มบางคาดว่าจะเห็นการรุกที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากการเติบโตของการใช้งานในอาคารเซลล์แสงอาทิตย์
การเปรียบเทียบผลึกซิลิคอนและเซลล์ฟิล์มบางในด้านการสร้างไฟฟ้าโซลาร์เซลล์
| เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดคริสตัลลีนซิลิคอน | เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบาง | |
| กำลังไฟฟ้าต่อหน่วยพื้นที่ | โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบผลึกซิลิคอนที่มีพื้นที่หลังคา 1,000 ตารางเมตร มีกำลังการผลิตประมาณ 100 กิโลวัตต์ | โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางที่มีพื้นที่หลังคา 1,000 ตารางเมตร มีกำลังการผลิตประมาณ 70 กิโลวัตต์ |
| ประสิทธิภาพแสงน้อย | เซลล์แสงอาทิตย์แบบคริสตัลลีนซิลิคอนมีประสิทธิภาพการทำงานในสภาพแสงน้อยค่อนข้างต่ำ ตัวอย่างเช่น ในเมืองทางตอนใต้ของจีน โมดูลคริสตัลลีนซิลิคอน PV ที่ติดตั้งหันหน้าไปทางทิศใต้โดยตรงมีประสิทธิภาพสูงสุดเพียง 59% ภายใต้สภาพแสงที่ไม่เหมาะสม | เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางมีประสิทธิภาพในสภาวะแสงน้อยสูงและมีความไวต่อมุมการติดตั้งน้อยกว่า โดยผลิตกระแสไฟฟ้าได้นานกว่าในสภาพแสงน้อยเมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ซิลิคอนแบบผลึก ทำให้เหมาะสำหรับการติดตั้งที่ไม่หันหน้าไปทางทิศใต้ ผนังม่าน และโครงการ BlPV ในพื้นที่ที่มีเมฆมากหรือหนาวเย็น |
| ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ | ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิค่อนข้างสูง เมื่ออุณหภูมิในการทำงานเกิน 25°c กำลังไฟฟ้าสูงสุดจะลดลง 0.40-0.45% ทุกๆ 1°c ที่เพิ่มขึ้น | ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ เมื่ออุณหภูมิในการทำงานเกิน 25°C กำลังไฟฟ้าสูงสุดจะลดลงเพียง 0.19-0.21% สำหรับการเพิ่มทุกๆ 1°C |
| ความหลากหลายของสี | ตัวเลือกสีส่วนใหญ่จะเป็นสีฟ้า เช่น สีน้ำเงินเข้ม และสีฟ้าอ่อน | โมดูลฟิล์มบางสามารถผลิตได้หลายสีตามต้องการ |
| น้ำหนักโมดูล | โมดูลค่อนข้างหนัก | มีน้ำหนักเบา ช่วยลดความยากและต้นทุนในการก่อสร้างหลังคา นอกจากนี้ เมื่อใช้ในการใช้งานผนังม่าน โมดูล Py แบบฟิล์มบางต้องการการรองรับโครงสร้างน้อยกว่าและมีต้นทุนที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับโมดูลซิลิกอนแบบผลึก |
แหล่งที่มาภายในปี 2021 เทคโนโลยี Crystalline Silicon, ฟิล์มบางและ Perovskite BIPV และฟอรัมการตลาด
โดยรวมแล้ว ระบบเทคโนโลยีผลึกซิลิคอนและฟิล์มบางมีบทบาทเสริมในด้านอาคารพลังงานแสงอาทิตย์ เทคโนโลยีฟิล์มบางมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนในโครงการอาคารพลังงานแสงอาทิตย์โดยเฉพาะ เช่น หลังคาที่ไม่หันหน้าไปทางทิศใต้ ผนังม่าน และสถานการณ์ที่กำหนดเอง จากการศึกษาในปี 2018 โดย สถาบัน Fraunhofer สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ในเยอรมนีเกี่ยวกับ โครงการ BIPV ของยุโรป ประมาณ 90% ของโครงการ BIPV บนหลังคาใช้เทคโนโลยีผลึกซิลิคอน ในขณะที่ประมาณ 56% ของโครงการ BIPV สำหรับส่วนหน้าอาคารใช้เทคโนโลยีฟิล์มบาง
ข้อมูลโดย Fraunhofer
ข้อมูลโดย Fraunhofer
การจำแนกประเภทและคุณลักษณะของระบบทางเทคนิคหลักของเซลล์แสงอาทิตย์
| ระบบเทคโนโลยี | วัสดุเฉพาะ | ประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริค | ข้อได้เปรียบ | ข้อเสีย |
| เซลล์แสงอาทิตย์แบบคริสตัลลีนซิลิคอน | ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ | 16% - 18% | อายุการใช้งานยาวนาน (โดยทั่วไปถึง 20-30 ปี) ประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริคสูง | ต้นทุนการผลิตสูง เวลาในการผลิตนาน ประสิทธิภาพแสงน้อยไม่ดี |
| โพลีคริสตัลไลน์ซิลิคอน | 14% - 16% | ความเสถียรของแสงสูง ต้นทุนต่ำ การผลิตที่เรียบง่าย และไม่มีการลดลงของประสิทธิภาพอย่างเห็นได้ชัด | ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าที่มีแสงน้อยไม่ดี | |
| เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบาง | ซิลิคอนอสัณฐาน | 6% - 9% | เทคโนโลยีที่สมบูรณ์ เกณฑ์การผลิตต่ำ | ประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริคมีจำกัด |
| คอปเปอร์ อินเดียม แกลเลียม เซเลไนด์ (ClGS) | 11% | ต้นทุนการผลิตต่ำ มลพิษต่ำ ไม่ลดลง ประสิทธิภาพแสงน้อยดี ประสิทธิภาพการแปลงตาแมวสูง | เทคโนโลยีนี้มีความไวสูงต่ออัตราส่วนองค์ประกอบ และโครงสร้างมีความซับซ้อน ซึ่งต้องใช้การประมวลผลและการเตรียมการที่เข้มงวดอย่างยิ่ง เงื่อนไข |
|
| แคดเมียมเทลลูไรด์ (CdTe) | 9% - 12% | ต้นทุนการผลิตต่ำ ประสิทธิภาพการแปลงสูง ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิต่ำ (ประสิทธิภาพดีเยี่ยมที่อุณหภูมิต่ำ) เอฟเฟกต์แสงน้อยที่ดี | การขาดแคลนวัตถุดิบและความเป็นพิษของแคดเมียมทำให้จำเป็นต้องมีระบบรีไซเคิลขนาดใหญ่ ซึ่งทำให้การใช้งานขนาดใหญ่เป็นเรื่องยาก |
ที่มาโดย การวิจัยการประยุกต์ใช้เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางในอาคาร ภาพรวมการพัฒนาอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางคอปเปอร์ อินเดียม แกลเลียม เซเลไนด์
เมื่อเปรียบเทียบความสามารถในการติดตั้งในอดีตของภูมิภาคที่พัฒนาแล้ว การติดตั้ง BIPV ทั้งหมดของจีนในปัจจุบันนั้นเทียบเท่ากับระดับที่ญี่ปุ่นและยุโรปเข้าถึงเมื่อประมาณ 5 ถึง 10 ปีที่แล้ว เส้นทางดังกล่าวบ่งชี้ว่าตลาดในจีนยังห่างไกลจากความเจริญรุ่งเรือง และยังมีช่องว่างอย่างมากสำหรับการเจาะตลาด BIPV ที่จะเพิ่มขึ้นในอนาคต
กระเบื้องหลังคาโซลาร์ Terli ความสวยงามระดับพรีเมียม คุณประโยชน์ล้ำค่า
แก้วเซลล์แสงอาทิตย์แคดเมียม เทลลูไรด์: การใช้งานทั่วโลกในปัจจุบันและอนาคตในอนาคต
การแบ่งปันกรณี BIPV | กระจกแสงอาทิตย์ทำให้ไอเดียแปลก ๆ ของคุณเป็นจริง
กระจกโฟโตโวลตาอิกพลังงานแสงอาทิตย์ CdTe สำหรับอาคารและระบบ PV แบบระบายอากาศ
โซลูชั่นกระจกพลังงานแสงอาทิตย์: ขับเคลื่อนการปรับปรุงบ้านเก่าอย่างยั่งยืน
สร้างวันพรุ่งนี้ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น: สำรวจเทคโนโลยี BIPV