به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، شهرها در تلاش هستند تا برای سازگاری با تراکم جمعیت شهری و چالش‌های مربوط به کمبود زمین، راهکارهای جدیدی ارائه دهند. پشت‌بام‌ها که بین ۱۹ تا ۲۵ درصد از سطح شهر را تشکیل می‌دهند، می‌توانند به یک پشتیبان ضروری برای کشاورزی شهری، فضای عمومی با اهداف تفریحی و سرگرمی، گسترش مسکن و تولید انرژی تبدیل شوند.

بام‌های سبز یکی از راهکارهای ارائه‌شده توسط شهرها برای پرورش محصولات کشاورزی و گیاهان مقاوم هستند که با موفقیت چشمگیری روبه‌رو شده‌اند. نیاز به راهکاری فعال‌تر، طراحی شهری را به ارائه راهکارهای نوآورانه در زمینه تولید انرژی موردنیاز ساختمان‌ها سوق داده است. در حال حاضر معماران و شهرسازان از پشت‌بام هر ساختمان به‌عنوان محلی برای نصب سلول‌ها و پنل‌های خورشیدی استفاده می‌کنند که پتانسیل بسیاری برای تأمین نیازهای آن ساختمان و حتی ساختمان‌های اطراف و منطقه را دارد.

طبق پیش‌بینی آژانس بین‌المللی انرژی تا سال ۲۰۳۰، ۱۰۰ میلیون خانه در سراسر جهان از انرژی خورشیدی روی پشت‌بام تغذیه می‌شوند. برای دستیابی به این هدف و بهینه‌سازی استقرار پنل‌های خورشیدی به نقشه‌برداری مناسب نیاز است که با کمک هوش مصنوعی و استفاده از تصاویر ماهواره‌ای به‌سادگی امکان‌پذیر شده است. گوگل با رابط برنامه‌نویسی Solar API به این موضوع کمک فراوانی کرده است و مکان‌های مناسب برای نصب پنل‌های خورشیدی را پیشنهاد می‌دهد. با این راهنمای عملی، توسعه‌دهندگان صنعت فتوولتائیک می‌توانند عملیات نقشه‌برداری و توسعه پنل‌ها در محل‌های مناسب را به کمک تجربه‌های غنی دیگر کاربران سرعت ببخشند.

فتوولتائیک می‌تواند به کاهش انتشار کربن از سیستم‌های مولد انرژی کمک کند. با این حال، با توجه به چرخه عمر ماژول‌ها بعضی از مراحل مختلف ساخت سلول‌های خورشیدی سیلیکونی تک یا چند کریستالی و نصب آنها در یک ماژول PV به انرژی بسیار زیادی نیاز دارد. مصرف انرژی در فرایند تولید پنل‌های خورشیدی، عامل اصلی تأثیرگذار بر میزان ردپای کربن این فناوری است و بسته به ترکیب برق مورد استفاده، تفاوت قابل‌توجهی در بازده کربن ماژول‌های خورشیدی وجود دارد. ماژول‌های PV تهیه‌شده از موادی که از تأسیسات تولید کربن پایین تهیه می‌شوند، می‌توانند ردپای کربن بسیار کمتری نسبت به میانگین صنعت داشته باشند.

فتوولتائیک یکپارچه ساختمانی

فتوولتائیک یکپارچه ساختمانی (BIPV) و نمای رنگی پنل‌های خورشیدی راه‌حل‌های نوآورانه‌ای هستند که تولید انرژی را با زیبایی‌شناسی ترکیب می‌کنند. سیستم‌های BIPV یک فناوری برای تولید برق از طریق پنل‌های خورشیدی هستند که به‌صورت یکپارچه روی سقف، نما یا سایر سطوح ساختمان‌ها ادغام می‌شوند تا در عین تولید انرژی خورشیدی، جلوه زیبایی‌شناسی معماری سازه را حفظ کنند. به این ترتیب انرژی پایدار توسط ساختمان‌ها تولید می‌شود، هزینه‌های انرژی ساختمان کاهش می‌یابد و ظاهری شیک و مدرن در نمای بیرونی ساختمان‌ها حاصل می‌شود.

امروزه فتوولتائیک مجتمع ساختمانی (BIPV) به کانون توجه در زمینه ادغام پنل‌های خورشیدی در عناصر مختلف ساختمان تبدیل شده است که با کاهش ردپای کربن به پایداری زیست‌محیطی کمک بزرگی می‌کند. سیستم‌های فتوولتائیک یکپارچه را می‌توان در مرحله طراحی ساختمان‌های جدید یا حین بازسازی ساختمان‌های موجود ادغام کرد. این سیستم‌ها دارای پتانسیل هیجان‌انگیزی در زمینه طراحی ساختمان پایدار و تولید انرژی هستند که به دلیل ترکیب زیبایی‌شناسی معماری با بهره‌وری انرژی، می‌تواند در آینده به‌شکل گسترده‌تری مورد استفاده قرار گیرند و مناظر شهری را متحول کنند.

مزایای فتوولتائیک یکپارچه

این منبع انرژی پاک، قابلیت اعتماد شبکه برق را افزایش می‌دهد و در عین حال به صاحبان خانه‌های خورشیدی کمک می‌کند تا در هزینه خود صرفه‌جویی کنند و ارزش خانه‌های خود را بهبود بخشند. بسیاری از دولت‌ها طرح‌های حمایتی از جمله اعتبار مالیاتی و تخصیص وام برای صاحبان ساختمان‌هایی در نظر می‌گیرندکه پنل‌های خورشیدی را به صورت یکپارچه در نمای ساختمان یا روی پشت‌بام نصب می‌کنند.

از طرفی مالکان ساختمان‌ها می‌توانند یک سیستم اجاره‌ای داشته باشند و مازاد برق تولیدشده توسط ساختمان خود را به همسایگان یا شبکه محلی اجاره دهند و از این طریق کسب درآمد داشته باشند. سیستم‌های انرژی خورشیدی ساختمانی همراه با فناوری‌های به‌روز ذخیره‌سازی باتری این امکان را به ساکنین می‌دهد که در صورت قطع برق شبکه محلی و بدون نیاز به تکیه بر نیروی پشتیبان از شبکه، از وسایل برقی خود استفاده کنند.

پنل‌های خورشیدی برای تولید برق فقط به نور خورشید نیاز دارند که حتی در زمستان نیز وجود دارد. فناوری‌های پیشرفته مقاومت پنل‌های خورشیدی را در شرایط آب‌وهوایی مختلف تضمین می‌کند و پنل‌ها بدون توجه به آب‌وهوا یا اقلیم، عملکرد قابل‌قبولی دارند.

علاوه بر موارد گفته‌شده می‌توان به این نکته اشاره کرد که نصب یک سیستم فتوولتائیک در ساختمان به احتمال زیاد ارزش ساختمان را افزایش می‌دهد و خریداران تمایل بیشتری برای خرید یک ساختمان با فتوولتائیک یکپارچه خواهند داشت.

اتحادیه اروپا در نظر دارد تا سال ۲۰۲۶ استفاده از پنل‌های خورشیدی با اندازه‌های خاص را در ساختمان‌های عمومی و تجاری اجباری کند زیرا انرژی خورشیدی یک فناوری سبز است و هیچ انتشار مستقیمی از ماژول‌های فتوولتائیک (PV) وجود ندارد. شهرهای بسیاری در راستای سازگاری با این اهداف زیست‌محیطی پروژه‌های توسعه ماژول‌های فتوولتائیک را به مرحله راه‌اندازی و اجرا رسانده‌اند که زاگرب یکی از آنها است.

پروژه فتوولتائیک یکپارچه ساختمانی در زاگرب

شهر زاگرب کرواسی در اکتبر ۲۰۲۱، برنامه سقف‌های خورشیدی را با هدف افزایش سهم خود در تولید انرژی تجدیدپذیر از طریق تأسیسات فتوولتائیک یکپارچه در ساختمان آغاز کرد و دستیابی به اهداف زیر را تا پایان سال جاری متعهد شد.

• نصب حداقل ۵۰ مگاوات سیستم‌های فتوولتائیک یکپارچه در ساختمان‌ها
• سرمایه‌گذاری حداقل ۴۰ میلیون یورو در این زمینه
• تولید ۵۰ هزار مگاوات ساعت برق
• کاهش انتشار دی‌اکسید کربن تا ۱۰۰ هزار تن در سال

این برنامه به‌طور رسمی توسط مجمع شهر زاگرب تصویب شد و آژانس انرژی منطقه‌ای شمال غرب کرواسی (REGEA) به‌عنوان هماهنگ‌کننده و مجری فعالیت‌ها انتخاب شد. خدمات توسعه پروژه توسط پلتفرم ELENA تأمین مالی می‌شود که از اجرای برنامه سرمایه‌گذاری انرژی تجدیدپذیر و بهره‌وری انرژی در کرواسی پشتیبانی می‌کند.

پروژه نصب یکپارچه فتوولتائیک توسط وزیر اقتصاد و توسعه پایدار کرواسی به‌عنوان یک عامل مهم در سیاست کلی انرژی این کشور شناخته شده است. مفاهیم سرمایه‌گذاری PV یکپارچه در ساختمان‌های زاگرب، با قرارداد سبز اتحادیه اروپا و طرح‌های انرژی و اقلیمی ملی همسو است و برای رفع نیازهای ذی‌نفعان مختلف و فرصت‌های سراسری توسعه یافته است. فتوولتائیک یکپارچه ساختمانی در اماکن عمومی و تجاری با سرمایه‌گذاری شرکت‌های خصوصی انجام می‌شود و انرژی تولید شده به یک ساختمان یا یک شبکه برق محلی فروخته می‌شود.

اقدامات بهره‌وری انرژی مربوط به مصرف‌کنندگان برق در ساختمان‌های هدف، به‌منظور بهینه‌سازی ظرفیت فتوولتائیک و تخصیص سرمایه‌گذاری انجام می‌شود. هدف کل سرمایه‌گذاری، نصب حداقل ۱۰۰ مگاوات سیستم فتوولتائیک است که در صورت لزوم بخشی از انرژی تولیدشده ذخیره‌سازی می‌شود. این برنامه شهری مؤلفه بهره‌وری انرژی را بر مصرف‌کنندگان اصلی برق در ساختمان‌های عمومی و تجاری از جمله گرمایش، تهویه، روشنایی و سیستم مدیریت انرژی متمرکز ساخته است.

روشنایی یکی از خدمات کلیدی است که توسط مقامات دولتی در سطح محلی ارائه می‌شود و سهم قابل‌توجهی از مصرف انرژی شهر دارد. سرمایه‌گذاری در این بخش نیازهای ایمنی را با مزایای صرفه‌جویی در انرژی و کاهش انتشار دی‌اکسید کربن تطبیق می‌دهد.

نصب BIPV در ساختمان‌های خانوادگی

یکی از بخش‌های برنامه سقف‌های خورشیدی زاگرب توسعه و اجرای این طرح در ساختمان‌های خانوادگی است که به‌عنوان یک بسته برای تأمین هزینه‌های آب و برق ساختمان اجرا می‌شود و هزینه‌های سرمایه‌گذاری به‌طور کامل توسط سازمان آب و برق پوشش داده شده است. سرمایه‌گذاری‌های انجام شده به‌طور قابل‌توجهی هزینه‌های عملیاتی، تهویه و سرمایش و گرمایش ساختمان را کاهش می‌دهد و در نتیجه باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های عمومی ساختمان می‌شود.