إكساءٌ مُستدامٌ قادرٌ على إنتاج الطاقة
العمارة والتشييد >>>> مواد البناء
Image: ML System
Image: uggcozy
ماهو ال BIPV؟
BIPV هي اختصار Building-integrated photovoltaics، وتعني الخلايا الكهرضوئية المدمجة بالبناء، وهي عبارة عن مواد تضاف في الأبنية بصفتها بديلًا عن مواد البناء التقليدية المستخدمة في الإكساء، مثلًا في الواجهات أو فتحات الأسقف أو النوافذ..إلخ ( 1,2). ويمكن القول: إن استخدام هذه الخلايا ثنائي الغرض، فهي تؤدي وظيفة مغلف المبنى إضافة إلى أنها تنتج الطاقة الكهربائية للاستخدام المباشر أو لتصديرها للشبكة الكهربائية (2)، وبالنسبة إلى وظيفة مغلف المبنى فهي تتضمن النقاط الآتية:
وتُستخدمها حاليًا استخدامًا متزايدًا في المباني في طور التشييد، وتستخدم بصفتها مصدرًا رئيسًا أو ثانويًّا للطاقة الكهربائية، مع إمكانية إضافتها إلى الأبنية المشييدة مسبقًا (1)، ووفقًا لفكرة التطور المستدام؛ على المبنى الصديق للبيئة أن يصل إلى عمره الافتراضي، وكلما زادت هذه المدة كان ذلك أفضل، لكن بالنسبة إلى الخلايا الكهروضوئية فهي ذات عمر قصير نظرًا إلى كونها منتجات حديثة، إذ إن ضمان الطاقة الناتجة عن هذه الخلايا مدة 25 سنة فحسب (1)، لكن من ناحية أخرى، فإن كفاءة هذه الخلايا الكهرضوئية ستزداد كونها تكنولوجيا متطورة رائدة، ما يترتب عليه انخفاض كلفتها مع تنامي تطورها (1).
Image: Copyrights © LG Electronics 2020. All image rights reserved.*
عادةً ما يُميّز بين مصطلحي BIPV و BAPV، فما الفرق بينهما؟
كما ذكرنا آنفًا يشير مصطلح BIPV إلى الخلايا الكهرضوئية المدمجة بالمبنى، فيما يشير مصطلح BAPV (building-added Photovoltaics( إلى الخلايا الكهرضوئية المضافة إلمبنى، ويعد الـ BIPV جزءًا وظيفيًّا في المبنى، أو يجري دمجها معماريًّا في تصميم المبنى لتحل محل الأسقف التقليدية مثلًا، ومن ناحية أخرى، فإن الـ BIPV تضيف تأثيرًا جماليًّا نظرًا إلى تنوع أشكال وأحجام وحداتها وإمكانية تخفيف شفافية المواد بين الخلايا الكهرضوئية أو زيادتها، فتستخدم أيضًا بصفتها جدرانًا ونوافذ أو في المناور، أما بالنسبة إلى الـ BAPV فهي تعد عناصر إضافية فوق إكساء المبنى، ومن ثم لا تنتمي إلى الأجزاء الوظيفية للمبنى (1).
فوائد الـBIPV
إضافةً إلى ذلك، ومن خلال تضمين الـ BIPV في مراحل التصميم الأولى للمبنى، باستبدالها بالمواد التقليدية في أثناء الإنشاء الأولي، ويمكن تقليل التكلفة الإضافية إلى الأنظمة الكهروضوئية والحد من التكاليف والمشكلات التصميمية لأنظمة التركيب المنفصلة، وبهذا تظهر القيمة الكبرى لأنظمة الـ BIPV (2).
Image: ML System
استخدامات الـ BIPV
يُثبت نظام الـBIPV في مرحلة البناء أو حتى عند تجديد إكساء مبنى قائم (2)، ويجب الأخذ بعين الاعتبار أن اختيار الـ BIPV يحصل وفق احتياجات فعلية، فعلى الرغم من مظهرها الجذاب، فاستخدامها مقيد اقتصاديًّا وفينًا (1).
عمومًا هناك ثلاثة تطبيقات لأماكن استخدام الـBIPV في المباني:
الأسطح (ألواح للسقف، فتحات إدخال الإضاءة).
الوجهات (إكساء، جدران، نوافذ) بشكل ألواح رقيقة جدًا.
أنظمة مضافة خارجيًّا (الكاسرات الشمسية، درابزين الشرفات) (2).
Image: Longyuan SA Renewables
Image: renewableenergyworld
ومن الجدير ذكره أن لهذه الألواح قيمة سوقية ضخمة، لا سيما مع التطور التكنولوجي السريع الذي تشهده، ومثالٌ على ذلك قد نأخذ الحالة الكندية؛ إذ نفذت عشرات المشاريع الصناعية والتجارية وحتى المشاريع السكنية الصغيرة التي تعتمد تقنية الـ BIPV (2).
على الرغم من فوائد تقنية الـ BIPV الكثيرة، فهي لا تزال قيد التطوير لا سيما مع صعوبة موضوع تركيبها واستبدالها، وكون عمرها الافتراضي أقل من عمر المباني التي قد تدمج ضمنها. لكن بالنظر إلى النصف المليء من الكوب، فإن تطورها المتنامي يبشر بإمكانية الاعتماد عليها على نحو كبير في المستقبل (1).
المصادر:
2. Building-Integrated Photovoltaics | SEIA [Internet]. SEIA. 2022 [cited 22 February 2022]. Available from: هنا
3. Building-integrated Photovoltaics [Internet]. Nrcan.gc.ca. 2018 [cited 22 February 2022]. Available from: هنا
