EoL PV to skrót na określenie paneli fotowoltaicznych na skraju swojej przydatności - End of Life Photovoltaic. Naukowcy z Indii przeprowadzili badania odnośnie zastosowania wiekowych modułów PV jako konstrukcji do budowy typowych dla tamtejszych regionów domków mieszkalnych. W skrócie, jest to przekształcenie zwykłych modułów w technologię BIPV bez żadnych modyfikacji. Można w ten sposób uzyskać tani i ekologiczny materiał budowlany. Jednocześnie ma to być odpowiedź na obecnie nieopłacalny ekonomicznie recykling modułów fotowoltaicznych.

Tańsza konstrukcja, ten sam efekt

Badacze podkreślają, że jest to idealne rozwiązanie na szybką i tanią konstrukcję domków. Jest to gorący temat w Indiach, gdyż kraj boryka się z przeludnieniem i ogromną skalą bezdomności swoich obywateli. Opracowanie technologii ekspresowej konstrukcji budynków mieszkalnych ma duże znaczenie dla społecznej stabilności tego kraju. 

Wykorzystanie modułu do budowy ściany nośnej sprawia, że jest ona kilkukrotnie lżejsza od ściany tej samej grubości wykonanej z konwencjonalnych materiałów np. cegły. Redukcja kosztów potrzebnych materiałów jest również na zadowalającym poziomie. Wszystkie te aspekty obniżają końcowe koszty budowy, gdyż po drodze potrzebne jest mniej siły roboczej. Ważne są również ekologiczne aspekty konstrukcji. Ta technologia ratuje stare moduły przed wylądowaniem na śmietnisku.

Badania 

Naukowcy z Indii w opublikowanym badaniu nie polegają wyłącznie na symulacjach. Przy okazji prowadzenia prac naukowych udało im się stworzyć opisywaną konstrukcję. Moduły EoL zostały zintegrowane ze ścianami nośnymi, oknami i dachem konstrukcji. Dlatego też opracowana technologia wznoszenia budynków może być określana mianem domków z BIPV (Building Integrated PV).

Dla pełnego porównania obecnie stosowanej metody wznoszenia domków w Indiach z tą proponowaną przez naukowców, porównano ze sobą budynek z zintegrowaną fotowoltaiką BIPV oraz zwykły z domontowanymi modułami BAPV. Moduły zostały zamontowane na dachu typu RCC, gdzie na metalowej połaci osadzona jest metalowa kratownica, a całość uzupełniona jest betonem. 

Dach w technologii RCC

Źródło: DecorChamp

Każdy badany domek miał wymiary 3 m × 3 m × 3 m i był wzorowany na typowych praktykach budowlanych z Indii. 

Owocem analizy jest również przeprowadzenie symulacji klimatycznej odporności tych budynków. Badania zostały przeprowadzone dla różnych warunków atmosferycznych i na tej podstawie zostały wysunięte wnioski i propozycje jak zmodyfikować domki, by dało się je eksploatować praktycznie wszędzie. W opublikowanych badaniach została zawarta również analiza proponowanych metod docieplania budynków, by poprawić ich możliwości akumulacji ciepła. Jest to istotne w zimniejszych klimatach.

Wciąż działają 

Pomimo iż ich życie dobiega końca, wspomniane moduły fotowoltaiczne są wciąż w stanie generować energię elektryczną. Naukowcy oszacowali, że jest to około 4 kWh/m²/dzień mocy nominalnej. Taka ilość prądu jest w stanie zaspokoić przynajmniej część codziennych potrzeb mieszkańców domków. 

Szacowany zwrot kosztów inwestycji dla technologi BIPV i BAPV to kolejno 3,42 i 5,5 roku zgodnie ze wskaźnikiem rocznego spadku mocy. To właśnie od tego czynnika głównie zależy czas zwrotu nakładów finansowych i jest kwestią indywidualną dla każdej konstrukcji. 

Wykorzystanie EoL PV w taki sposób daje nowe możliwości również producentom modułów. Chcąc przyczynić się do wydłużenia żywotności swoich produktów, a tym samym do wzrostu ich atrakcyjności powinni rozważyć modyfikacje paneli już na etapie produkcji. Atrakcyjne byłoby wyposażenie modułów w ramki możliwe do szybkiego ściągnięcia bądź wymiany. 

Czym dokładnie różni się BIPV od BAPV?

Wyróżniamy dwa główne typy wykorzystania technologii fotowoltaicznej w budownictwie, PV zintegrowane z konstrukcją budynku BIPV oraz zwykłe panele, zamontowane jako osobna instalacja BAPV. Ta druga technologia pozwala na demontaż modułów w każdej chwili, bez konieczności zastąpienia braku w elewacji lub dachu innym elementem. Z kolei system BIPV jest zintegrowany z konstrukcjami budynków, co nie tylko zaspokaja potrzebę generowania energii elektrycznej, ale także funkcjonuje jako część budynku. Jest to integracja instalacji fotowoltaicznej i materiałów budowlanych, który może zastąpić tradycyjne materiały budowlane, takie jak szkło, kamień i dachówki.

Jeszcze raz podkreślamy: system BAPV jest bezpośrednio przymocowany do budynków za pomocą dodatkowych struktur montażowych i przesuwnych szyn. W tym przypadku nie wpływa on bezpośrednio na konstrukcje budynków i sposób, w jaki funkcjonują.

Źródło: Examining the use of End-of-Life (EoL) PV panels in housing and sustainability by Roshan R. Rao, Suchi Priyadarshani, Monto Mani, AGS.org.pl