در خصوص مزایا و معایب BIPV به‌عنوان یک سیستم نوین و محبوب مورد استفاده در پلتفرم‌های ساختمانی و عمرانی، سوالات زیادی مطرح می‌شود. دغدغه عموم افراد این است که از ویژگی‌های مثبت این سیستم‌ها استفاده کرده و موارد منفی را تا جایی که می‌توانند کم‌رنگ‌تر کنند.
سیستم‌های تولید برق مبتنی بر نور محیط (BIPV)، یک فناوری نوظهور در عرصه انرژی هستند که از جنبه‌های مختلف مزایا و معایبی دارند. یکی از مزایای بزرگ BIPV، قابلیت ادغام با ساختمان‌ها است؛ امروزه حتی بیشتر در مورد آن شنیده می‌شود و به ابعاد اجرایی گسترده‌تری هم رسیده است. در ادامه دقیق‌تر در مورد مزایا و معایب BIPV صحبت خواهیم کرد.
مزایا BIPV چیست؟
بااین‌وجود، با پیشرفت تکنولوژی، انتظار می‌رود که BIPV مدام در دنیا اجرا شده و کارایی آن افزایش یابد. باتوجه‌به مزایا و معایب آنها، BIPV به‌عنوان یک گزینه عالی و پایدار برای تأمین انرژی مسکونی و تجاری مطرح است که با ادامه تحقیقات و پیشرفت‌های فناوری، می‌تواند بهبود یابد و نقش مهمی در کاهش وابستگی به منابع انرژی سنتی و کاهش آثار منفی بر محیط‌زیست داشته باشد. دقیق‌تر در خصوص مزایا و معایب BIPV صحبت خواهیم کرد. با ما باشید.
۱. تولید انرژی پاک
تکنولوژی BIPV یا فتوولتائیک ساختمانی یک روش نوآورانه برای تولید انرژی تمیز است. با یکپارچه‌سازی پنل‌های خورشیدی با قسمت‌های ساختمان، این فناوری اجازه می‌دهد تا ساختمان‌ها به طور هم‌زمان عملکرد سازه‌ای خود و تولید انرژی را داشته باشند. این سیستم‌ها از نور خورشید برای تولید برق استفاده می‌کنند و این امر منجر به تولید انرژی تمیز، کاهش وابستگی به منابع سوخت فسیلی، و حفظ محیط‌زیست می‌شود.
علاوه بر این، BIPV یک رویکرد اقتصادی و محیط‌زیستی برای ساختمان‌ها است؛ زیرا علاوه بر تولید انرژی، از فضای موجود در ساختمان‌ها بهره می‌برد. این فناوری، عملکرد انرژی ساختمان‌ها را بهبود می‌بخشد و در نتیجه، هزینه‌های انرژی را کاهش می‌دهد. این نوع سیستم‌های خورشیدی همچنین می‌توانند تأثیرات مثبتی بر روی ارزش ساختمان افزایش دهند و سبب افزایش کارایی و کاربرد پایدار در صنعت ساختمانی می‌شوند.
۲. امکان ادغام با ساختمان‌ها
ادغام تکنولوژی BIPV با ساختمان‌ها به‌عنوان یک عنصر معماری نوین، امکان ایجاد سازه‌هایی فعال و هوشمند را فراهم می‌کند. این فناوری، از قابلیت تلفیق با معماری و طراحی‌های مختلف ساختمان بهره می‌برد و اجازه می‌دهد تا پنل‌های خورشیدی به طور شیوه‌های مختلفی درون ساختمان‌ها یا بر روی سطوح خارجی آنها نصب شوند.
این ادغام، امکان ایجاد ساختمان‌های هوشمند و پویا را فراهم می‌کند که هم‌زمان با تولید انرژی، از ویژگی‌های مدیریتی ساختمان استفاده می‌کنند. با این نوع ادغام، ساختمان‌ها به‌عنوان یک منبع تولید انرژی تجدیدپذیر تبدیل می‌شوند و به‌دوراز تنها محیط استفاده‌کننده، به‌عنوان یک مولد انرژی نیز عمل می‌کنند.
۳. کاهش هزینه‌های انرژی
ساختمان خود انرژی می‌تواند سبب بروز تغییرات زیادی روی قبوض مصرفی شما در طول ماه و سال شود و این یکی از کلیدی‌ترین و مهم‌ترین خصیصه‌های مثبت و مهم آن است.
تاکنون مواردی را در جریان معرفی مزایا و معایب BIPV ذکر کردیم، یکی از ارزشمندترین مزایای BIPV کاهش هزینه‌های انرژی است. این فناوری، امکان تبدیل ساختمان‌ها به یک منبع تولید انرژی تمیز را فراهم می‌کند که این انرژی تولید شده می‌تواند مصرف داخلی ساختمان را پوشش دهد و در برخی موارد حتی اضافی برای فروش به شبکه انرژی باشد.
باتوجه‌به اینکه پنل‌های خورشیدی به‌عنوان بخشی از ساختمان استفاده می‌شوند، هزینه‌های مرتبط با نصب و نگهداری این پنل‌ها در مقایسه با سیستم‌های خورشیدی معمولی کاهش‌یافته و باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های انرژی و نیز هزینه‌های مرتبط با نگهداری و تعمیرات می‌شود. به‌این‌ترتیب، BIPV نه‌تنها به تولید انرژی تمیز کمک می‌کند؛ بلکه به بهبود اقتصادی و کاهش هزینه‌های انرژی نیز کمک می‌نماید.
۴. افزایش کارایی انرژی
استفاده از تکنولوژی BIPV و متریال های خود انرژی به طور مستقیم به افزایش کارایی انرژی در ساختمان‌ها کمک می‌کند. با نصب پنل‌های خورشیدی در ساختمان‌ها، این تکنولوژی اجازه می‌دهد تا انرژی خورشیدی به‌صورت مستقیم به انرژی الکتریکی تبدیل شود. این انرژی تولیدی به‌صورت مستقیم در ساختمان مصرف می‌شود، از نیازهای انرژی مختلف مانند روشنایی، سیستم‌های گرمایش و سرمایش، یا سایر وسایل الکتریکی پشتیبانی می‌کند. این فرایند باعث کاهش وابستگی به منابع انرژی سوخت فسیلی و نیز کاهش هزینه‌های مرتبط با انرژی می‌شود، همچنین باعث بهره‌وری بیشتر در مصرف انرژی و در نتیجه افزایش کارایی و بهره‌وری انرژی در ساختمان می‌گردد.
۵. کاهش آلودگی هوا
همین‌طور لازم به توضیح است که تکنولوژی BIPV و پنل خورشیدی ساخت بنیاد (پنل خورشیدی یکپارچه ساختمان) یکی از عوامل کلیدی در کاهش آلودگی هوا است. با تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر مانند نور خورشید، این فناوری به طور مستقیم از مصرف سوخت‌های فسیلی که یکی از عوامل اصلی آلودگی هوا هستند، کاسته و در نتیجه، کمک می‌کند تا گازهای گلخانه‌ای و دیگر آلاینده‌های مضری که تولید آنها با سوخت‌های فسیلی همراه است، کاهش یابد.
با افزایش استفاده از انرژی خورشیدی و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی، BIPV نقش مهمی در حفظ کیفیت هوای محیط‌زیست دارد و به سلامتی افراد و کاهش اثرات منفی تغییرات آب‌وهوایی کمک می‌کند.
۶. استفاده از فضاهای ساختمانی به‌صورت بهینه
و در بیان کلیدی‌ترین مزایا BIPV باید اشاره کرد که تکنولوژی BIPV با ادغام در ساختمان‌ها، امکان بهینه‌سازی فضاهای داخلی و خارجی را فراهم می‌کند. این فناوری از پنل‌های خورشیدی به‌عنوان بخشی از ساختمان استفاده می‌کند، از جمله در پوشش‌های نمای خارجی، پشت‌بام، یا حتی پنجره‌ها. با تلفیق این پنل‌ها در ساختمان، از فضاهای معمولاً بی‌استفاده یا محدود شده مانند سقف‌ها یا دیوارها به‌منظور تولید انرژی استفاده می‌شود.
این رویکرد باعث بهره‌وری بیشتر از فضاهای ساختمانی می‌شود و امکان ایجاد یک محیط بیشتر منعطف و کارآمد در ساختمان را فراهم می‌کند. همچنین، با بهره‌گیری از این فضاها برای تولید انرژی، از نظر مالی نیز این امکان فراهم می‌شود که فضاهای بی‌استفاده به یک منبع درآمد تبدیل شوند و به بهره‌وری بیشتر ساختمان کمک کنند.
معایب BIPV چیست؟
به‌هرحال در کنار ویژگی‌های مثبت، یک سری مشکلات و نواقص نیز وجود دارد که باعث می‌شود عده‌ای نسبت به اجرای این سیستم‌ها دلسرد شوند. البته درصورتی‌که همه چیز سر جای خودش باشد و اجرای سیستم BIPV را به یک شرکت معتبر بسپارید، این موضوع به‌مراتب کم‌رنگ‌تر خواهد شد.
۱. هزینة نصب اولیه
هزینة نصب اولیه یکی از اصلی‌ترین معایب تکنولوژی BIPV است. نصب پنل‌های خورشیدی به‌عنوان بخشی از ساختمان می‌تواند هزینه‌های قابل‌توجهی را به همراه داشته باشد. این شامل هزینه‌های نصب، مواد و تجهیزات خاص، و همچنین هزینه‌های مربوط به تغییرات ساختاری و نصب این پنل‌ها بر روی ساختمان می‌شود. این هزینه‌ها ممکن است برای برخی ساختمان‌ها به‌عنوان یک مانع برای اجرای این فناوری محسوب شود، اما با پیشرفت تکنولوژی و افزایش استفادة گسترده‌تر از BIPV، قابلیت اقتصادی آن بهبودیافته و هزینه‌های نصب نیز کاهش پیدا کرده است.
با پیشرفت فناوری و افزایش تولید جریان‌های مقیاس بزرگ، هزینه‌های نصب اولیه در تکنولوژی BIPV به طور قابل‌ملاحظه‌ای کاهش‌یافته است. این افزایش تولید و استفاده یکپارچه‌تر از این نوع فناوری، هزینه‌های مربوط به تأمین و نصب مواد و تجهیزات را کاهش داده و به‌تدریج باعث افزایش قابلیت مالی این فناوری شده است.
۲. کارایی پایین در شرایط نور کم
معایبی از جمله کارایی کم در شرایط نور کم یکی از مواردی است که ممکن است در تکنولوژی BIPV مشاهده شود. زمانی که شدت نور خورشید کم است یا در شرایط هوایی ابری، عملکرد پنل‌های خورشیدی کاهش می‌یابد. این به معنای کاهش تولید انرژی و بهره‌وری آن در این شرایط است.
از طرف دیگر، این موضوع می‌تواند منجر به نیاز به سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی یا استفاده از منابع دیگر برای تأمین نیازهای انرژی در این شرایط گردد که ممکن است هزینه و پیچیدگی را افزایش دهد. این معایب، عملکرد تکنولوژی BIPV را در شرایط نور کم که در برخی مناطق یا زمان‌های خاص ممکن است رخ دهد، محدود می‌کند و نیازمند بهبود و پیشرفت تکنولوژی برای افزایش کارایی در این شرایط خاص است.
۳. نیاز به فضای بزرگ برای نصب
علاوه بر دو مورد قبلی یکی از نواقص تکنولوژی BIPV، نیاز به فضای بزرگ برای نصب و اجرای آن است. نصب پنل‌های خورشیدی به‌عنوان یک قسمت یا پوشش از ساختمان، ممکن است نیازمند فضای بزرگی باشد تا این پنل‌ها به طور کامل نصب شوند و انرژی خورشیدی را بهبود دهند.
این نیاز به فضای بزرگ ممکن است در برخی از ساختمان‌ها، به‌ویژه در ساختمان‌های کوچک یا با فضای محدود، مشکلاتی را به وجود آورده و محدودیت‌هایی را برای نصب این تکنولوژی ایجاد کند. این معضل می‌تواند باعث محدودشدن کاربرد BIPV در برخی ساختمان‌ها یا به موقعیت‌های خاص شود و نیازمند توجه به امکانات و شرایط نصب قبل از استفاده گسترده‌تر از این تکنولوژی باشد.
سخن پایانی
در این مقاله در خصوص مزایا و معایب BIPV صحبت کردیم و اشاره داشتیم که تکنولوژی BIPV یا فتوولتائیک ساختمانی، با داشتن مزایای قابل‌توجهی یک سیستم بروز و ایمن است. این فناوری نه‌تنها امکان تولید انرژی تمیز و انتقال آن به ساختمان‌ها را فراهم می‌کند، بلکه با ادغام در ساختمان، می‌تواند به بهبود عملکرد سازه‌ها و افزایش کارایی انرژی آنها کمک کند.
از طرفی دیگر، BIPV از فضاهای ساختمانی بهینه برای نصب استفاده می‌کند و با کاهش هزینه‌های انرژی و کاهش آلودگی هوا، ارزش اقتصادی و محیطی را افزایش می‌دهد. بااین‌حال، این فناوری ممکن است با چالش‌هایی همچون هزینه‌های نصب اولیه بالا، کارایی کم در شرایط نور کم و نیاز به فضای بزرگ برای نصب روبه‌رو باشد که نیازمند به پیشرفت فناوری و بهبود بیشتر است تا بتواند به طور کامل از مزایای خود بهره‌مند شود. ساختمان خود انرژی امروزه یکی از مهم‌ترین ترندهای تکنولوژی جریان ساخت‌وساز عمرانی در ایران است.
