Trong những năm gần đây, nhiều chủ sở hữu và nhà phát triển tòa nhà đã đặt ra một câu hỏi đơn giản. Nếu các tấm pin mặt trời đã được lắp đặt trên mái nhà hoặc mặt tiền, tại sao chúng ta vẫn cần vật liệu xây dựng truyền thống bên dưới? Câu hỏi này chính xác là nơi việc lắp đặt BIPV PV xuất hiện.
Thay vì coi năng lượng mặt trời như một tiện ích bổ sung, việc lắp đặt BIPV coi nó như một phần của chính tòa nhà. Đối với các nhà sản xuất, sự thay đổi này đang thay đổi cách thiết kế, sản xuất và bán các hệ thống lắp đặt.
BIPV là viết tắt của Xây dựng quang điện tích hợp. Nói một cách dễ hiểu, nó có nghĩa là các tấm pin mặt trời thay thế các bộ phận của lớp vỏ tòa nhà thay vì được lắp đặt lên trên nó.
Hệ thống lắp BIPV PV là những giải pháp kết cấu cho phép các mô-đun quang điện hoạt động như mái nhà, mặt tiền, cửa sổ trần hoặc các bộ phận che nắng. Những hệ thống lắp này làm được nhiều việc hơn là giữ các tấm tại chỗ. Chúng cũng xử lý khả năng chịu tải, chống thấm, thoát nước và ổn định lâu dài.
Điều này rất khác so với việc lắp đặt PV thông thường, nơi tòa nhà và hệ mặt trời được tách biệt rõ ràng.
Việc thúc đẩy các tòa nhà ít carbon không còn là lựa chọn ở nhiều khu vực. Các quy định về năng lượng ngày càng chặt chẽ hơn và tính thẩm mỹ của tòa nhà trở nên quan trọng hơn bao giờ hết.
Việc gắn BIPV giúp giải quyết một số vấn đề cùng một lúc. Nó tạo ra năng lượng, thay thế các vật liệu xây dựng truyền thống và hỗ trợ thiết kế kiến trúc hiện đại.
Từ góc độ chi phí, các nhà phát triển cũng nhìn thấy giá trị. Mặc dù khoản đầu tư trả trước có thể cao hơn nhưng BIPV có thể giảm chi phí vật liệu ở những nơi khác và cải thiện hiệu suất năng lượng lâu dài.
Đối với các nhà sản xuất, điều này có nghĩa là hệ thống lắp đặt không còn chỉ là phần cứng. Chúng là một phần của giải pháp xây dựng.
BIPV không phải là giải pháp phù hợp cho tất cả. Nó thường được xem xét sớm trong giai đoạn thiết kế tòa nhà.
Các tòa nhà thương mại, khu công nghiệp, cơ sở công cộng và khu dân cư mới là những ứng cử viên lý tưởng. Kiến trúc sư có thể tích hợp PV ngay từ ngày đầu tiên.
Dù sao đi nữa, khi mặt tiền hoặc mái nhà đang được thay thế, việc lắp BIPV có thể là một nâng cấp thông minh thay vì bổ sung thêm các hệ thống năng lượng mặt trời riêng biệt sau này.
Ở những thành phố đông đúc, không gian mái nhà bị hạn chế. PV tích hợp mặt tiền được hỗ trợ bởi giá đỡ BIPV sẽ mở ra các bề mặt tạo năng lượng mới.
Nhìn từ bên ngoài, hệ thống BIPV trông gọn gàng và đơn giản. Đằng sau hậu trường, thiết kế lắp đặt đang thực hiện rất nhiều công việc.
Hệ thống lắp đặt kết nối trực tiếp các mô-đun PV với cấu trúc tòa nhà. Nó phải xử lý tải trọng gió, tải tuyết và giãn nở nhiệt.
Không giống như giá treo PV truyền thống, giá treo BIPV phải ngăn nước xâm nhập. Các con dấu, kênh và thiết kế chồng chéo đóng một vai trò quan trọng.
Đường dẫn dây và khoảng trống thông gió được tích hợp vào hệ thống lắp đặt. Điều này giúp bảo vệ cáp và quản lý sự tích tụ nhiệt.
Nhiều hệ thống lắp đặt BIPV có dạng mô-đun, cho phép lắp đặt nhanh hơn và bảo trì dễ dàng hơn trong suốt vòng đời của tòa nhà.
Việc lắp BIPV PV mang lại lợi ích rõ ràng nhưng cũng đi kèm với những thách thức.
Những sự đánh đổi này giải thích tại sao các dự án BIPV cần có những đối tác có kinh nghiệm hơn là các giải pháp sẵn có.
| Khía cạnh | Gắn PV BIPV | Gắn PV truyền thống |
|---|---|---|
| Vai trò | Thành phần xây dựng | Đã thêm hệ thống |
| thẩm mỹ | Tích hợp cao | Tiện ích bổ sung hiển thị |
| Giai đoạn thiết kế | Cần lập kế hoạch sớm | Có thể bổ sung sau |
| chống thấm | Xử lý bằng hệ thống lắp | Xử lý bằng mái nhà hoặc mặt tiền |
| Độ phức tạp | Cao hơn | Hạ xuống |
Việc chọn hệ thống lắp BIPV PV phù hợp không chỉ dừng lại ở xếp hạng tải.
Không phải tất cả các mô-đun đều phù hợp với tất cả các hệ thống lắp đặt. Kích thước tùy chỉnh và điểm cố định rất quan trọng.
Tiêu chuẩn chống cháy, chống gió, chống thấm nước phải đáp ứng các quy định của địa phương.
Hồ sơ theo dõi lắp đặt đã được chứng minh giúp giảm rủi ro trong quá trình xây dựng.
Quyền truy cập để kiểm tra và thay thế phải là một phần của thiết kế chứ không phải là một suy nghĩ lại.
Bản vẽ kỹ thuật, dữ liệu thử nghiệm và hỗ trợ tại chỗ có thể tạo nên hoặc phá vỡ một dự án.
Khi việc áp dụng BIPV ngày càng phát triển, các nhà sản xuất đang chuyển từ phần cứng lắp chung sang các giải pháp cấp hệ thống.
Điều này bao gồm khả năng tích hợp tốt hơn với các bức tường rèm, hệ thống mái và các bộ phận xây dựng đúc sẵn.
Trọng tâm là hướng tới độ tin cậy, dễ lắp đặt và tuổi thọ lâu dài thay vì chỉ độ dày vật liệu.
Việc lắp đặt BIPV PV nằm ở điểm giao nhau giữa xây dựng và năng lượng. Chỉ riêng điều đó đã làm cho nó khác biệt với phần cứng năng lượng mặt trời truyền thống.
Đối với các nhà sản xuất, thành công trong lĩnh vực này phụ thuộc vào sự hiểu biết về quy trình xây dựng thực tế chứ không chỉ lý thuyết về quang điện.
Khi hệ thống lắp đặt giúp các tòa nhà trông đẹp hơn, hoạt động tốt hơn và đồng thời tạo ra năng lượng sạch, chúng sẽ không còn là một hạng mục chi phí nữa mà bắt đầu trở thành một phần giá trị của tòa nhà.
Sự thay đổi đó là lý do tại sao việc lắp đặt BIPV PV đang chuyển từ các dự án ý tưởng sang xây dựng trong thế giới thực nhanh hơn nhiều người mong đợi.