Юго-восточный и юго-западный фасад здания ZSW в Штутгарте оборудован тонкопленочными модулями CIGS.
Какой процент потребностей офисного здания в электроэнергии можно удовлетворить с помощью фотоэлектрической системы, установленной на месте? Группа исследователей из Центра исследований солнечной энергии и водорода в Баден-Вюртемберге (ZSW) в Германии отвечает на этот вопрос, используя данные, полученные от фотоэлектрического фасада и массива на крыше, основанного на базе модуля CIGS, установленного на здании в Штутгарте.
Ученые смоделировали данные и обнаружили, что электричество, поступающее с модулей, расположенных на крыше и фасадах, может покрыть 40% потребностей стандартного офисного здания, при условии, что не будет установлен аккумуляторный накопитель.
При моделировании за основу использовалось типичное пятиэтажное административное здание. Если предположить, что четверть всего фасада и 30% площади крыши покрыты фотоэлектрическими элементами, установленная мощность составит 131 кВт и 115 000 кВтч электроэнергии в год.
«Фасады могут обеспечить 29% электроэнергии, потребляемой в течение года», - пояснил Дитер Гейер, руководитель проекта ZSW. Для этой цели может использоваться около 80% вырабатываемой солнечной энергии, остальная часть может подаваться в электросеть. «Комбинация фотоэлектрических элементов на фасаде и на крыше увеличит самообеспеченность до 39%», - говорит Гейер, добавляя, что около 58% производимой солнечной энергии можно использовать на месте.
Фотоэлектрические фасады обеспечивают выработку электричества зимой.
Высокая скорость самопотребления возможна без аккумуляторов. «Это связано с тем, что офисным зданиям в основном требуется электричество в течение дня, поэтому значительную часть вырабатываемой солнечной энергии можно использовать в течение светового дня», - сказал Гейер. Кроме того, солнечные фасады при соответствующем расположении генерируют электроэнергию в основном в утренние и вечерние часы, а крыши - в полдень. С 8 утра до 18 вечера постоянно отмечается высокий уровень потребления солнечной энергии.
По данным ZSW, кровельные и фасадные системы также хорошо сочетаются друг с другом в любое время года: в то время как самые высокие показатели эффективности кровельной системы наблюдаются в летние месяцы, фотоэлектрический фасад идеально дополняет годовой профиль генерации, с максимальной производительностью в зимние месяцы. Фасадные системы лучше генерируют солнечную энергию зимой, чем кровельные, благодаря вертикальному расположению.
Согласно ZSW, помимо выработки электроэнергии, фотоэлектрические фасады обладают и другими преимуществами. Они защищают здания от ветра и непогоды, обеспечивают тень, снижают теплопотери и заменяют традиционные компоненты. Наконец, что не менее важно, по мнению немецких ученых, они обладают звукоизоляционным эффектом.
