تصفح الكمية:0 الكاتب:محرر الموقع نشر الوقت: 2023-10-28 المنشأ:محرر الموقع
الخلفية التاريخية وعملية تطوير BIPV
قدمت المقالة السابقة ما هو BIPV وسيناريوهات تطبيقه، ولكن لماذا نوصي بشدة BIPV للجميع؟سيقدم لك ما يلي الخلفية التاريخية وعملية تطوير BIPV، حتى تتمكن من الحصول على فهم أعمق لـ BIPV وتطبيقه على بناء مدننا ومنازلنا.
في أواخر السبعينيات، ولأول مرة في التاريخ، حصلت مشاريع الأنظمة الكهروضوئية الموزعة المتقدمة على رعاية وزارة الطاقة الأمريكية (DOE).أدى هذا إلى ظهور موجة جديدة من الأنظمة الكهروضوئية في السوق بحلول نهاية الثمانينيات.بحلول ذلك الوقت، العمالقة مثل جنرال إلكتريك وسولاركس وسانيو طورت نموذجًا أوليًا لـ BIPV.وفي السنوات الأخيرة التالية، أصبحت التكنولوجيا الكهروضوئية فعالة وتجارية بشكل متزايد، في جميع أنحاء الولايات المتحدة.في عام 1993، ومن أجل الترويج للتسويق التجاري، بدأت وزارة الطاقة برنامجًا يُعرف باسم 'بناء الفرص في الولايات المتحدة للطاقة الكهروضوئية'.وفي الوقت نفسه، قامت المنظمات في أوروبا واليابان بتطوير برامج مماثلة في نفس الوقت تقريبًا.نظرًا لأن BIPV كان معروفًا بشكل أساسي بعرض تطبيقات الطاقة الشمسية في تصميمات المباني المستدامة، فقد تم اعتباره منتجًا متخصصًا مقارنة بالمنتجات الكهروضوئية المثبتة على حامل.تم بناء أحد المنازل الأمريكية الأولى المزودة بتقنية BIPV في عام 1980، وتم دمجه لاحقًا في الهياكل التجارية مثل مبنى 4 تايمز سكوير في مدينة نيويورك في عام 2001، حيث تم بناء حوالي 15 كيلوواط من السيليكون غير المتبلور BIPV.في الآونة الأخيرة، تم تركيب أنظمة BIPV أكبر بما في ذلك نظام DC بقدرة 6.5 ميجاوات محطة سكة حديد هونغتشياو الصينية، تم الانتهاء منه قبل معرض شنغهاي العالمي 2010.على أبسط مستوى، تعد أنظمة BIPV عبارة عن تعديلات على تصميمات الوحدات الكهروضوئية التقليدية وطرق التثبيت؛كانت تصميمات النماذج المبكرة للمباني والميزات المعمارية المختلفة قابلة للتخصيص بدرجة كبيرة أيضًا.تتمتع منتجات BIPV اليوم بتصميمات أكثر توحيدًا ومصممة لتكون متوافقة مع العديد من مواد البناء الشائعة.على الرغم من أن أسعار السوق لـ BIPV لا تزال أعلى من أسعار الخلايا الكهروضوئية المثبتة على حامل، إلا أن النماذج الجديدة توفر تكاليف أقل وأداء أفضل من أنظمة BIPV السابقة.
بشكل عام، يعد النشر العالمي لـ BIPV محدودًا مقارنة بالنشر الكهروضوئي المثبت على حامل.قدر إجمالي القدرة المركبة لـ BIPV (والمنتجات الكهروضوئية شبه المتكاملة ذات الصلة) في جميع أنحاء العالم، بحلول نهاية عام 2009، بنحو 250-300 ميجاوات حسب بعض التقديرات.وفي ذلك الوقت، كان هذا يمثل حوالي 1% من إجمالي الطاقة المركبة للأنظمة الكهروضوئية الموزعة.

الخلايا الكهروضوئية المستخدمة في إنتاج منتجات BIPV هي من العديد من التقنيات التي يمكن تقسيمها على نطاق واسع إلى تقنيات الخلايا البلورية وخلايا الأغشية الرقيقة.يمكن إنتاج كلا النوعين من الوحدات بأشكال مختلفة ومستويات مختلفة من الشفافية حسب الحاجة.هناك أنواع مختلفة من BIPV ممثلة في الشكل أدناه، وتتنوع تطبيقاتها والتي تشمل سقف المبنى، وأنظمة التظليل، وجدران المبنى الخارجية، والواجهة، والمناور، والمظلة الكهروضوئية والشرفة.فيما يلي بعض العناصر متعددة الوظائف التي تحرك منتجات وتطبيقات الطاقة الكهروضوئية:

أدى الابتكار في مجال BIPV إلى تطوير منتجات مختلفة يتم استخدامها في تشييد المباني، وهذه المنتجات على شكل رقائق، وبلاط، وألواح السقف، والأسقف ذات الأغشية الرقيقة، والخلايا ثنائية الجانب، والخلايا المصبوغة الحساسة/شبه الشفافة، والخلايا الشمسية. منتجات ووحدات الزجاج مثل الوحدات الكهروضوئية التقليدية.

يمكن أن تحل ألواح BIPV محل مواد التسقيف التقليدية أو يمكن دمجها في الواجهات، مما يمكّن أصحاب المنازل من توليد الكهرباء الخاصة بهم مع تعزيز جماليات ممتلكاتهم.
يمكن للمكاتب ومراكز التسوق والفنادق دمج لوحات BIPV في النوافذ والأفنية والمظلات.وهذا لا يولد الطاقة فحسب، بل يقلل أيضًا من البصمة الكربونية للمبنى.
البنية التحتية العامة
تعرض محطات الحافلات ومحطات القطارات والمطارات المدمجة مع BIPV إمكانات التكنولوجيا لتشغيل الخدمات الأساسية مع توفير الظل والحماية من العناصر.
التكامل الحضري
تساهم المباني المتكاملة للطاقة الشمسية بالكامل في المناطق الحضرية في تلبية احتياجات المدينة من الطاقة وتكون بمثابة شهادة على التنمية الحضرية المستدامة.

في الختام، بدأ تطوير أنظمة BIPV في أوائل التسعينيات.حققت هذه الطريقة تقدمًا كبيرًا في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين مع استهلاك صفر للطاقة، لكن هذه التقنية لا تُستخدم على نطاق واسع الآن بسبب ارتفاع تكاليفها مقارنة بالنظام الكهروضوئي التقليدي.ولكن بسبب أدائها العالي، وإنتاجها للحرارة والكهرباء، فهي تقنية واعدة.ومن الواضح أن تطورات كبيرة في هذا المجال ستحدث في السنوات المقبلة.

#BIPV #الأغشية الرقيقة للطاقة الشمسية #غرفة التشمس الزجاجية الشمسية #المرآب الشمسي #البلاط الشمسي