Fotovoltaico integrato negli edifici. Ne parla Q Cells

Fotovoltaico integrato negli edifici. Ne parla Q Cells

Il 'Communal Living' è un vantaggio competitivo fondamentale che differenzia gli esseri umani dagli altri esseri viventi sulla terra. Un'area chiamata 'centro' è un sistema che rappresenta l'apice del vivere in comune e che ha stimolato la miracolosa crescita delle società di oggi.

D'altra parte, il 'centro' è anche un'area che consuma le risorse finite e l'energia della terra a un ritmo allarmante, ed è considerato una delle principali cause dell’inquinamento ambientale. Recentemente, si è notato un certo movimento per realizzare la crescita dei centri città in modi eco-compatibili per risolvere i problemi correlati.

Tuttavia, l'installazione di unità di generazione di energia ecologica in un centro già affollato di edifici e persone, il tutto mentre si aumenta l'efficienza energetica, non è così semplice perché l'installazione di apparecchiature potrebbe non solo sollevare lamentele civili ma anche danneggiare il paesaggio urbano.

Tuttavia, l'umanità ha sempre trovato soluzioni adeguate, come si diceva in un film: "Troveremo un modo, lo abbiamo sempre fatto". Il Building Integrated Photovoltaic (BIPV) è una delle soluzioni che gli esseri umani hanno trovato per la generazione di elettricità ecologica nei centri urbani.

Trasformarsi in ‘città del sole’, una tendenza mondiale al BIPV

BIPV è un sistema fotovoltaico che utilizza moduli solari integrati nell'edificio come materiali da costruzione esterni. A differenza degli attuali sistemi fotovoltaici installati su vaste aree pianeggianti o sui tetti, i pannelli fotovoltaici vengono utilizzati come materiali da costruzione e l'energia generata dalle celle solari viene fornita direttamente all'edificio. Il BIPV sta emergendo come una soluzione per superare i vincoli spaziali, come in Corea con terreni limitati e restrizioni nelle aree edificate, perché non richiede spazio aggiuntivo per l'installazione del sistema fotovoltaico.

Il mercato BIPV sta tenendo il passo con la rapida crescita del mercato fotovoltaico. Mordor Intelligence, società globale di ricerche di mercato, ha previsto che il mercato BIPV in tutto il mondo registrerà un tasso di crescita annuale del 14,79% o più dal 2020 al 2025.

Inoltre, l'UE sta promuovendo la politica Nearly Zero Energy Building (nZEB), che mira a raggiungere almeno un tasso di consumo di energia rinnovabile del 27% entro il 2030. Nel febbraio 2021, il Ministero della terra, delle infrastrutture e dei trasporti della Corea ha finalizzato "il terzo piano regolatore della politica edilizia", rendendo obbligatori gli edifici a energia zero (ZEB). Ci si aspetta che l'introduzione e l'implementazione del piano regolatore vitalizzi il mercato BIPV sul serio.

Aggiungere colore agli edifici fotovoltaici

Si può dire che una funzione estetica è incorporata nei materiali da costruzione BIPV, in quanto possono esprimere vari colori senza colorazione aggiuntiva, grazie alle Dye-Sensitized Solar Cells (DSSCs). La proprietà opaca delle celle solari a base di silicio rende difficile il loro utilizzo per le finestre; tuttavia, le DSSC sono trasparenti e sono disponibili in diversi colori, rendendo possibile estendere il loro utilizzo a favore del design. Poiché sono meno sensibili all'angolo di incidenza e alla radiazione solare, dato che possono generare elettricità con solo 10° di angolo di irradiazione, il vantaggio è che possono generare energia anche in una giornata nuvolosa.

I sistemi BIPV sono classificati in tipi integrati nel tetto e nella facciata a seconda della posizione esterna in cui il sistema viene applicato. Il tipo integrato sul tetto è adatto a case unifamiliari o scuole che hanno una superficie del tetto maggiore rispetto alla superficie. Il tipo integrato in facciata applica un sistema fotovoltaico alla parte anteriore di un edificio in diversi modi, tra cui una tipica facciata, una "parete esterna" che sostituisce i materiali edili esterni e un modulo "parasole" che può essere usato come materiale ombreggiante.

Differenze tra BIPV e BAPV

In effetti, esiste un sistema fotovoltaico esistente installato su un edificio, il Building Applied Photovoltaic (BAPV). BIPV e BAPV rientrano entrambi nel campo delle applicazioni fotovoltaiche che possono vitalizzare l'industria fotovoltaica urbana, ma si differenziano in base al tipo di edificio.

Il BIPV viene installato integrando i moduli solari sul tetto o all'esterno di un edificio, dove i moduli integrati possono sostituire il rivestimento di un edificio. In termini di aspetti economici, il BIPV ha un vantaggio rispetto al BAPV perché è possibile ridurre i costi di costruzione con il BIPV. 

Il BAPV non è un metodo di integrazione di un sistema fotovoltaico con un edificio: è realizzato mediante l'apposizione di moduli solari all'esterno dell'edificio. Uno svantaggio del BAPV è che richiede una struttura a cui fissare i moduli, che devono essere installati su una superficie verticale o orizzontale.

BIPV, l’edificio Hanwha con tecnologia Q Cells

L'edificio Hanwha a Janggyo-dong, a Seoul, è stato rinnovato in una torre di uffici eco-friendly in un progetto di ristrutturazione di tre anni dal 2016 al 2019. Nella ristrutturazione, la più recente tecnologia fotovoltaica di Q Cells è stata attivamente utilizzata nel metodo di costruzione della facciata continua, con un conseguente aumento significativo dell'efficienza energetica. I moduli solari di 1.348x680 mm ciascuno coprono 275 m2 della facciata della torre, con circa 300 moduli installati su pannelli opachi sulle facciate sud e sud-est per ottenere la massima quantità di luce solare possibile.

Grazie alla tecnologia BIPV, anche il design dell'edificio Hanwha è raffinato. È stato possibile soddisfare sia l'efficienza energetica sia l'estetica dell'edificio con pannelli solari installati uniformemente sulle facciate dell'edificio dall'8° al 27° piano. Con il BIPV, l'edificio ora può autogenerare circa il 3% del suo consumo energetico in primavera e in autunno e l'1% in estate e in inverno.

Hanwha Headquarters ha ricevuto il Renovation Award of Excellence al '2021 CTBUH AWARD' dal Council on Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH) lo scorso febbraio. Sta attirando l'attenzione in qualità di edificio sostenibile esemplare che ha ricostruito l’esistente in un edificio ecologico con installazione di pannelli fotovoltaici.