PDF Basket
Przez tysiące lat spadziste dachy domów mieszkalnych były pokrywane różnymi rodzajami dachówek, by chronić wnętrza i ich mieszkańców przed warunkami atmosferycznymi. Dziś dachówki mogą okazać się nieocenionym sojusznikiem w walce ze zmianą klimatu, pomagając nam w przejściu z paliw kopalnych na energię odnawialną.
Obecnie większość instalacji fotowoltaicznych zakłada montaż paneli na istniejących dachach. Stosowanie takiego rozwiązania niesie jednak za sobą wiele potencjalnych problemów. Montaż paneli może doprowadzić do uszkodzenia kratownicy dachu, co z czasem doprowadzi do zniszczeń konstrukcyjnych. Co więcej, same panele oraz elementy montażowe muszą być odpowiednio wytrzymałe, by skutecznie stawiać czoła silnym wiatrom. Ponadto w przestrzeni między panelem a dachem występują różne zjawiska, na przykład powtarzające się zamarzanie i rozmrażanie śniegu i lodu, które mogą spowodować uszkodzenie zarówno paneli, jak i samego dachu.
Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu TilePlus zaprojektował dachówki nowej generacji z wbudowanymi modułami fotowoltaicznymi, które zapewniają ochronę porównywalną z klasycznymi pokryciami dachowymi, oferując jednocześnie mieszkańcom sposób na pozyskiwanie energii bezpośrednio ze Słońca. Ze względu na wykorzystywanie energii w miejscu jej wytwarzania, nowe dachy słoneczne przyczynią się do ograniczenia strat wynikających z transportu i przesyłu energii.
„To rozwiązanie typu dwa w jednym. Z jednej strony mamy sprawdzoną technologię pokryć dachowych, która skutecznie chroni dom i domowników przed czynnikami atmosferycznymi, z drugiej zaś dostajemy instalację fotowoltaiczną, która nie wymaga konserwacji”, wyjaśnia Selma Kveim, dyrektorka spółki Skarpnes i koordynatorka projektu TilePlus.
Walka z klejem przewodzącym
Ze względu na to, że niezależnie od nowatorskich rozwiązań i technologii, dachówki fotowoltaiczne nadal muszą spełniać swoją podstawową funkcję, ich produkcja wymaga przestrzegania szeregu ograniczeń dotyczących rozmiarów. W praktyce oznaczało to, że przed zespołem projektu TilePlus pojawiło się wyzwaniem zwiększenia sprawności modułów fotowoltaicznych wytwarzających energię elektryczną.
Konwencjonalne ogniwa fotowoltaiczne są pokryte metalową nicią, która przewodzi energię elektryczną wokół panelu, a następnie odprowadza ją przewodem z tyłu urządzenia.
Ogniwo zaprojektowane przez jednego z partnerów projektu, niemiecką spółkę Autarq zajmującą się technologiami klimatycznymi, wykorzystuje klej przewodzący, który zwiększa powierzchnię pozwalającą na pochłanianie promieni słonecznych, zwiększając maksymalną produkcję energii o 15 %.
Elektryfikacja domów na Starym Kontynencie dzięki energii słonecznej
Na terenie całej Unii Europejskiej znajduje się przeszło 200 milionów domów – na dachach większości z nich nie sposób dopatrzeć się jakichkolwiek paneli fotowoltaicznych. „Wszystkie te dachy i wszystkie te budynki powinny zostać zmodernizowane, by zmniejszyć ich zużycie energii”, apeluje Kveim. „Dachy stanowią olbrzymią niezagospodarowaną powierzchnię, którą możemy już teraz zacząć wykorzystywać do wytwarzania energii elektrycznej, aby każde gospodarstwo domowe mogło być swoim własnym producentem energii”, dodaje. Takie działania są szczególnie ważne w świetle postępującej zmiany klimatu i rosnących cen energii w Europie.
Rozwój technologii
Zespół projektu TilePlus postawił sobie trzy główne cele. Pierwszym z nich było zwiększenie sprawności pozyskiwania energii elektrycznej przez panele fotowoltaiczne. Drugim było zaprojektowanie i opracowanie maszyn do tworzenia nowych laminatów i usprawnienie procesu montażu. Trzecim było zbudowanie łańcucha wartości, w tym opracowanie stosownych szkoleń dla wszystkich uczestników.
Obecnie trwają testy nowej technologii w ramach czterech wdrożeń pilotażowych. Pierwsza instalacja została zrealizowana w ramach modernizacji nieruchomości w norweskim Skien, która miała miejsce w lipcu tego roku. Kolejne wdrożenia pilotażowe obejmują budynek w Lyngdal, a także dwa budynki o niemal zerowym zużyciu energii w norweskim Bergen oraz duńskim Aalborgu.
Monitorowanie nowatorskich dachówek oraz analizy doświadczeń użytkowników końcowych potrwają kilka najbliższych lat. Na jednym z dachów w ramach wdrożenia została także zamontowana stacja pogodowa, której celem jest monitorowanie lokalnych warunków pogodowych.
Zdaniem badaczy dachówki fotowoltaiczne TilePlus pojawią się na rynku do połowy 2024 roku. „Planujemy publikować dane produkcyjne w czasie rzeczywistym w naszej witrynie internetowej, aby edukować ludzi na temat energii słonecznej”, mówi Kveim. „W przyszłości to będzie jeden z najważniejszych aspektów naszej pracy”.