Zapomnij o panelach. Fotowoltaiczne okna robią swoje

Fotowoltaika to nie tylko panele na dachu. Rozwiązania BIPV, czyli fotowoltaiki zintegrowanej z budynkami, pozwalają na znaczne zwiększenie powierzchni, z której generowana jest energia elektryczna. Przykładem takiego rozwiązania są okna fotowoltaiczne.

O oknach fotowoltaicznych słyszeliśmy już jakiś czas temu. Tego rodzaju rozwiązanie może sprawdzić się szczególnie dobrze tam, gdzie występują liczne przeszklenia, na przykład w wieżowcach. Amerykańskie National Renewable Energy Laboratory przyjrzało się potencjalnym zaletom, które mogłoby przynieść powszechne zastosowanie tej technologii.

Niemal w całości przeszklone wieżowce nie są budynkami najbardziej wydajnymi pod kątem energetycznym. Ale zdaniem NREL istnieje sposób, by tę sytuację zmienić. Jak czytamy w PV-Magazine, mają w tym pomóc szyby fotowoltaiczne, które zastąpią tradycyjne okna, redukując przy tym w znacznym stopniu emisję CO2 w związku z dostarczeniem energii dla danej budowli.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

- Istnieją z góry przyjęte wyobrażenia na temat tego, jak powinien wyglądać energooszczędny budynek, który zazwyczaj jest mocno przeszklony i niezbyt wysoki. Odkryliśmy, że istnieją inne sposoby na stawianie budynków o wysokiej wydajności energetycznej - mówi Lance Wheeler, naukowiec z NREL.

Zdaniem zespołu badawczego z wspomnianego laboratorium drapacze chmur o wysokich przeszkleniach mogłyby zredukować zużycie energii i związaną z tym emisję dwutlenku węgla o 40 proc. dzięki zastąpieniu klasycznych szyb oknami fotowoltaicznymi.

Bracia bliźniacy Lance i Vincent Wheeler stworzyli oprogramowanie typu open source o nazwie PVWindow, które pozwala zamodelować wpływ tej technologii. Na początku XX wieku drapacze chmur, takie jak np. Equitable Building z 1915 r. miały względnie niski stosunek powierzchni okien do ścian zewnętrznych. W tym przypadku wynosił on ok. 25 proc. W przypadku Bank of America Tower z 2016 r. wartość ta wynosi 71 proc. Na potrzeby analizy zamodelowano budynek, w przypadku którego stosunek ten wynosi 95 proc.

W przypadku zastosowania w takim budynku okien fotowoltaicznych znacząco poprawia się wydajność energetyczna tych ogromnych budynków. Szyby fotowoltaiczne zapewniają częściową izolację termiczną, dzięki czemu nie ma potrzeby zużywania dużej ilości energii na chłodzenie. Co więcej, produkują ekologiczny prąd, dzięki czemu zmniejsza się emisja dwutlenku węgla związana z ich zasilaniem.

Trudno spodziewać się, by teraz przeprowadzana została modernizacja wieżowców, w wyniku której osadzone już okna zostałyby zastąpione oknami fotowoltaicznymi. Być może jednak drapacze chmur, które będą projektowane w najbliższym czasie, częściej będą korzystać z tego typu rozwiązań.