Bygningsintegrerte solceller (BIPV) status, muligheter og trender Josefine Selj, Forsker IFE
Dagens bygningsintegrerte solceller Sanyo s solar Ark High school in LA CIS tower, Manchester Oseana kulturhus, Os Solsmaragden, Drammen 12.05.2017 2
Endesa Pailion by Margen-Lab and IaaC FabLab House in Madrid, Spain 12.05.2017
Spennende marked, mange som il mene noe Det globale markedet for BIPV il okse fra $2.4 milliarder i 2016 til $4.3 milliarder i 2021 Compound annual growth rate (CAGR) på 12.2% for 2016-2021 CGARs på 10-20% ofte predikert 12.05.2017 4
Effektiitet (i felt) Arkitektonisk uttrykk Klimagassatrykk Sikkerhet BIPV innoasjon 12.05.2017 5
Ha slags produkter finnes? 12.05.2017 6 Ref: BIPV status report 2015, SUPSI - SEAC
7
Mest silisium, men større andel tynnfilm 12.05.2017 8 Ref: BIPV status report 2015, SUPSI - SEAC
BIPV løsninger for skråtak In-roof systems. Systemer med standard moduler, men spesielle festemetoder. Et stort antall forskjellige systemer er tilgjengelig. 12.05.2017 Ref: SEAC BIPV report 2013
12.05.2017
Solcelle takstein Finnes i alle mulige størrelser, utforminger og materialer. Består anligis a laminerte solceller på et substrat som ligner en takstein. 12.05.2017 Ref: SEAC BIPV report 2013
Smartroof, c-si Atlantis, mono-si Star Unity, mono-si, a-si Tegola fotooltaica, mono-si Lumeta, mono- Si 12.05.2017 Ref: SEAC BIPV report 2013
12.05.2017
12.05.2017
Solskjerming (delis gjennomsiktige fasader og tak) 12.05.2017
Asola Technologies, Vitrum balcony The solar Decathlon, «Para Eco House». 12.05.2017 161
Kalde og arme BIPV fasader Varm BIPV fasade, Monte Roas hut, Zermatt, Seits. Fortsatt sjeldent! 12.05.2017 17
Kalde og arme BIPV fasader Kald BIPV fasade, Frodeparken, Uppsala, Serige. 12.05.2017 18
12.05.2017 Ref: SEAC BIPV report 2013
BIPV Glass tak produsenter: Suntech see through, a-si, 45-55 W/m2 Kaneka see through, a-si, 50-60 W/m2 Sapa Solar, c-si, thinfilm, custom made Schuco, c-si, thinfilm, custom made Sunoation, c-si, 120-140 W/m2 colored solar cells + tinted glass Fasade: Ertex solar, c-si, custom made colored and insulated modules Hanergy/Solibro, a-si, 80 W/m2 Size, color, transparency + can be aried. Hanergy/Solibro, CIS, 133 W/m2 Sapa Schuco Gode ressurser for produktoersikt: BIPV status report 2015, SUPSI - SEAC http://www.bip.ch 12.05.2017 20
Norske BIPV installasjoner: Variert, men mest c-si 21
BIPV muligheter: Sart mono-si Solar roof tile: 100 W p /m 2 High-eff. panel: 190 W p /m 2 Semitransparent: 100-150 W p /m 2 22
Optimal BIPV orientering Nearly zero-energy building concepts for the application of BIPV elements, PVsites/EU project report Sept. 2016, BEAR-iD, NOBATEK: Central and Northern Europe: BIPV mounted ertically south hae annual yields ~28% less than optimum. Ca. 650 kwh/kw p for facade in Scandinaia, but seasonal profile better than opt. tilt. Example fig: Annual irradiation s orientation, Central Europe. «Solar energy systems in architecture - Integration criteria and guidelines», M.C. Munari Probst, C. Roecker, IEA SHC Task 41, 2012. 23
24
Fasade systemer (Sørendt): Oseana, Bergen (cured, mono-si, 63.5 kw p ) [2]: (2012-2016): Estim. 661 kwh/kw p, Meas. 804 kwh/kw p Solsmaragden, Drammen (ertical, green mono-si, 27.1 kw p ): (2016): Estim. _ kwh/kw p, Meas. 609 kwh/kw p Lerkendal, Trondheim (ertical, poly-si, 27 kw p ): (2014-2016): Estim. _ kwh/kw p, Meas. 407 kwh/kw p Initially 530 kwh/kw p, ~30% loss due to shading (buildings) Kiwi Fjeldset, Elerum (ertical, mono-si, 2.6 kw p ) [1]: (2016): Estim. _ kwh/kw p, Meas. 404 kwh/kw p Missing data; corrected output 465 kwh/kw p [2]: Prashanth Ramaswamy Iyyaswamy, Performance analysis of a building integrated photooltaic system in Norway. Master thesis, Høgskolan Dalarna, Serige, October 2016. 25
IFE test site Wall mounted systems: 8 Solar Frontier CIS modules (1320 W p ) 5 IBC multi-si modules (1300 W p ) 2 Delta inerters c-si CIS Produsent IBC Solar Solar Frontier Type PolySol 260 CS, mc-si SF 165-S, CIS solar cell n modules 5 8 Nominal module power 260 Wp 165 Wp Module efficiency 15,9 % 13,4% Module area 1,67 m 2 1,32 m 2 Temp coeff (Pmpp) -0,43%/ o C -0,31%/ o C Relatie efficiency reduction at 200W 4.29% -3.4% Nominal operating cell temperature (NOCT) 48 o C 47 o C Total nominal power 1,3 kwp 1,32 kwp Total area 8,35 m 2 10,56 m 2 12.05.2017 26
Specific Yield Year CIS (kwh/kwp) Multi c-si (kwh) Ratio CIS/c-Si 2016 699 619 1,13 2017 202 180 1,12 12.05.2017 27
BIPV muligheter: Farge White panels: 90 W p /m 2 Black panels: 190 W p /m 2 Green panels: 160 W p /m 2 28
29
30
Ha koster det? Pris er fortsatt en betydelig barriere for BIPV. Takmateriale er ofte rimelig, besparelsene ed å unngå andre materialer er dermed relatit små. Fasadematerialer er gjerne betydelig mer kostbare, og besparelsene dermed større. Produksjonen på (sørendte) fasader i Norge er faktisk ganske god! 12.05.2017 31
12.05.2017 32 Ref: BIPV status report 2015, SUPSI - SEAC
12.05.2017 33 Ref: BIPV status report 2015, SUPSI - SEAC
Veien idere for BIPV Selsagt bør fasader og tak ha flere funksjoner! Europa iktigste marked. Rask ekst forentet. iktig drier er det Europeiske direktie 2010/31/EU (alle nye bygg skal ære «nær null» fra 2020). Nær null blir anskelig uten å bruke fasadene Men: Konserati byggebransje Produsentene kan leere et stort antall produkter likeel tar det lang tid for byggsektoren å trykke BIPV til brystet Mye skreddersøm og et stort antall ulike løsninger gjør at prisen fortsatt er relatit høy. Den årlige installerte kapasiteten til BIPV er predikert til 11 GW innen 2020 12.05.2017 34
OsloSolar Morgendagens urbane solkrafterk! Masdar, Abu Dhabi King Abdullah Petroleum Studies and Research Center 12.05.2017 351
Takk for oppmerksomheten! Takk til Forskningsrådet og industripartnere for finansiering a BIPV Norge Spesiell takk til Anne Gerd Imenes ed Teknoa som har gjort flere a analysene i denne presentasjonen. Josefine.Selj@ife.no www.ife.no 12.05.2017 361
BIPV markedet hor står i og hordan kom i hit? BIPV ble intrudusert på 80-tallet. De tekniske og astetiske mulighetene ar allerede godt kjent 1997: International Energy Agency (IEA) Task 7: PV Power System Program. For å øke den arkitektoniske og tekniske kaliteten og den økonomiske bærekraften til PV systemer i bygg. BIPV identifisert som et spennende marked. Tekniske og ikke-tekniske barrierer definert. 2006: Energy Forum on Solar Building Skins Et stort antall initiatier, erden oer Statlige insentier har ært en a de iktigste drierne for BIPV MEN: BIPV installasjoner utgjør fortsatt en eldig liten del a den totale installerte kapasiteten. BIPV er fortsatt dyrere enn konensjonelle PV installasjoner. Targeted support for BIPV is needed in order to trigger market growth 12.05.2017