Tehnologia fotovoltaică integrată în clădiri (BIPV – Building Integrated Photovoltaics) este recunoscută drept o soluție inovatoare pentru producerea de energie solară. Sistemele BIPV transformă suprafețele clădirilor, precum acoperișurile și fațadele, în generatoare de energie electrică, contribuind astfel la tranziția energetică și la reducerea emisiilor de carbon.
Piața globală a sistemelor fotovoltaice integrate în clădiri (BIPV) a atins o valoare estimată de 10,8 miliarde de dolari în 2022 și se preconizează o creștere semnificativă, depășind 48 de miliarde de dolari până în 2032. Sistemele BIPV sunt materiale de construcție care îndeplinesc funcții tradiționale, precum acoperișuri, fațade și luminatoare, dar care, în același timp, generează energie electrică din energia solară. Această multifuncționalitate oferă un potențial considerabil pentru integrarea energiei solare în clădiri, contribuind la eficiența energetică și la reducerea dependenței de sursele tradiționale de energie.
Europa a fost lider pe piața BIPV în 2022, cu o valoare de peste 4 miliarde de dolari, însă regiunea Asia-Pacific este așteptată să înregistreze cea mai rapidă creștere, cu o rată anuală compusă de creștere (CAGR) de peste 17% în perioada 2023-2032. În această regiune, se estimează că valoarea pieței BIPV va ajunge la aproximativ 13 miliarde de dolari.
Studiul de caz “ANALIZA PRELIMINARĂ DE VALORIFICARE A SISTEMELOR FOTOVOLTAICE INTEGRATE ÎN CLĂDIRI LA ÎNTREPRINDERILE TERMOENERGETICE” realizat la întreprinderea termoenergetică SA „CET-Nord” oferă un exemplu clar al modului în care aceste sisteme pot fi aplicate în sectorul energetic. Lucrarea „Analiza Preliminară de Valorificare a Sistemelor Fotovoltaice Integrate în Clădiri” explorează potențialul utilizării panourilor BIPV în clădirile termoenergetice, evidențiind beneficiile și provocările unei astfel de implementări.
Unul dintre principalele avantaje ale sistemelor BIPV este capacitatea lor de a înlocui materialele de construcție convenționale, cum ar fi acoperișurile și fațadele, cu panouri fotovoltaice care produc energie. În cazul SA „CET-Nord”, cercetarea a analizat suprafețele acoperișurilor și ale fațadelor clădirilor administrative și de producție, pentru a determina capacitatea lor de a integra sisteme fotovoltaice.
Rezultatele au arătat că suprafața totală disponibilă pentru instalarea panourilor BIPV la această întreprindere este de aproximativ 36.243,9 m², dintre care 15.332,5 m² sunt acoperișuri și 20.911,4 m² sunt suprafețe laterale desfășurate. Acest lucru oferă un potențial semnificativ pentru producerea de energie, utilizând în mod eficient spațiul nefolosit al clădirilor.
Instalarea sistemelor fotovoltaice integrate pe aceste suprafețe a generat o capacitate fotovoltaică de 2,788 MW, cu o producție anuală de energie de 2.389 MWh. În detaliu, panourile instalate pe acoperișuri au produs 1.602 MWh pe an, în timp ce cele montate pe suprafețele laterale desfășurate au generat 787 MWh pe an.
Un aspect important al analizei este impactul economic. Sistemele BIPV nu doar că reduc dependența de energia convențională, ci și diminuează costurile operaționale ale întreprinderii. Energia generată de panourile solare este semnificativ mai ieftină decât cea produsă de sursele tradiționale, ceea ce contribuie la scăderea cheltuielilor de funcționare. Spre exemplu, estimările arată că, prin utilizarea sistemelor BIPV, SA „CET-Nord” poate acoperi 26% din consumul său anual de energie electrică.
Cu toate acestea, implementarea sistemelor BIPV în clădirile termoenergetice prezintă și provocări. Eficiența panourilor poate fi afectată de factori precum poziționarea clădirilor și umbrele produse de vegetație sau alte structuri din jur. Studiul a arătat că panourile instalate pe suprafețele verticale au o eficiență de 60% comparativ cu cele montate pe acoperișuri, din cauza expunerii mai reduse la lumina directă a soarelui.
Pentru a atenua aceste provocări, este importantă integrarea sistemelor BIPV încă din faza de proiectare a clădirilor. O astfel de abordare permite optimizarea suprafețelor disponibile și creșterea potențialului de producție de energie. De exemplu, utilizarea unei suprafețe mai mari de fațade pentru instalarea panourilor poate crește procentul de energie generată până la 29% din consumul anual.
Impactul asupra tranziției energetice și sustenabilității
Sistemele fotovoltaice integrate în clădiri joacă un rol esențial în tranziția către orașe cu energie aproape zero. Ele permit utilizarea eficientă a spațiului urban, fără a compromite estetica sau funcționalitatea clădirilor. În cazul SA „CET-Nord”, integrarea BIPV nu doar că reduce amprenta de carbon a întreprinderii, dar contribuie și la atingerea obiectivelor de sustenabilitate impuse la nivel european.
Pe lângă beneficiile evidente în ceea ce privește reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, sistemele BIPV oferă și avantaje arhitecturale. Ele pot fi folosite pentru a crea fațade moderne, care să contribuie atât la eficiența energetică, cât și la îmbunătățirea esteticii urbane. Exemple din alte proiecte europene demonstrează că utilizarea acestor sisteme poate îmbina designul inovator cu sustenabilitatea.
Implementarea pe scară largă a sistemelor BIPV poate sprijini tranziția energetică și poate contribui la obiectivele de neutralitate climatică. Este necesară, însă, o planificare atentă și o integrare strategică a acestor sisteme în designul clădirilor, pentru a maximiza potențialul de producție de energie și a reduce dependența de sursele convenționale.
Această analiză complexă privind integrarea sistemelor fotovoltaice în clădiri (BIPV – Building Integrated Photovoltaics) a fost elaborată de un colectiv de cercetători format din Cristina Efremov, Marian Brînza, Vadim Mînzărari, Valeriu Podborschi și Mihai Sănduleac. Lucrarea explorează potențialul utilizării sistemelor fotovoltaice integrate în clădirile întreprinderilor termoenergetice, cu un studiu de caz detaliat pe SA „CET-Nord” din Republica Moldova. Scopul cercetării este de a evidenția beneficiile acestor tehnologii inovatoare în optimizarea consumului de energie și în reducerea emisiilor de carbon.