Utilizando superfícies com soluções fotovoltaicas integradas

10/09/19, pv Europe.

A integração da tecnologia fotovoltaica na construção de fachadas, veículos e estradas, bem como nos campos agrícolas e flutuando nas superfícies da água, capitaliza as áreas de superfície com um tremendo potencial para gerar energia solar. Na Alemanha, apenas as tecnologias solares integradas ao edifício e os agrofotovoltaicos oferecem um potencial técnico combinado de várias centenas de gigawatts de energia. O PV integrado também cria sinergias com outros aspectos, por exemplo, aumentando a gama de veículos elétricos ou melhorando a proteção contra o ruído nas estradas e ferrovias. Gerar energia solar perto do consumidor ou diretamente a bordo de veículos também reduz a dependência da rede elétrica. “Vemos a energia fotovoltaica integrada como uma oportunidade para a indústria fotovoltaica alemã e europeia, bem como para os negócios,

O Fraunhofer ISE desenvolveu tecnologias para integrar módulos fotovoltaicos que permitem selecionar livremente formatos e cores de módulos, além de atender a requisitos especiais, como um peso mais leve, estética aprimorada ou extrema resiliência mecânica. As soluções da Fraunhofer ISE cobrem uma variedade de áreas de aplicação.

Energia fotovoltaica integrada ao edifício (BIPV)

Nos sistemas fotovoltaicos integrados ao edifício, os elementos de construção não apenas geram energia, mas também fornecem isolamento térmico e proteção contra vento, ruído e clima, além de adicionar novas opções de design. Como resultado, o BIPV contribui significativamente para reduzir as emissões de CO2 relacionadas ao edifício. O Fraunhofer ISE desenvolveu formatos flexíveis e células solares de alta eficiência com metalização de filigrana e variações de cores que oferecem opções estéticas para módulos solares integrados em fachadas ou telhados de edifícios. No PVSEC da UE, o Fraunhofer ISE exibirá vários módulos MorphoColor. Graças ao revestimento especial na tampa de vidro, esses módulos podem ser fabricados em qualquer cor espectral com alta saturação e estabilidade angular, e o valor relativo da eficiência é reduzido em apenas sete por cento.

O módulo MorphoColor oferece uma opção esteticamente agradável para BIPV. Imagem: Fraunhofer ISE

Agrofotovoltaicos (APV)

A agrofotovoltaica envolve a instalação de módulos solares sobre terras aráveis, possibilitando a expansão da produção de energia fotovoltaica enquanto a terra é usada simultaneamente para fins agrícolas. Como parte de um projeto de pesquisa próximo ao Lago Constança, na Alemanha, o Fraunhofer ISE conseguiu demonstrar um aumento de 60 a 84% na eficiência do uso da terra, além de melhorar a resiliência agrícola durante períodos secos. Benefícios adicionais incluem proteção contra danos causados por granizo, seca e geada, uma necessidade reduzida de irrigação e a opção de usar energia solar diretamente no local.

Energia fotovoltaica integrada ao veículo (VIPV)

Nos sistemas fotovoltaicos integrados ao veículo, os módulos solares substituem partes da carcaça do veículo e fornecem energia aos componentes elétricos ou alimentam as baterias de veículos elétricos, aumentando assim a distância que eles podem dirigir com uma única carga. Os padrões estéticos e a eficiência do módulo são fatores especialmente importantes na integração de módulos solares nos veículos. O Fraunhofer ISE desenvolveu um teto solar para carros esférico com células solares de alta eficiência que possuem uma produção de cerca de 210 W / m2. As conexões sobrepostas em um sistema de telha permitem o uso ideal da área do módulo para gerar energia, mantendo uma aparência geral homogênea e atraente. Perdas de resistência mais baixas e a eliminação de sombreamento por meio de conectores de célula em conjunto com uma tolerância de sombreamento particularmente alta aumentam a eficiência absoluta do módulo em até 2% em comparação aos módulos solares convencionais.

O Fraunhofer ISE também está explorando estruturas sem vidro para aplicações de construção leve em veículos comerciais.

PV integrado na estrada (RIPV)

A energia fotovoltaica integrada na estrada envolve a incorporação de módulos solares dentro e acima das rotas de transporte. As aplicações vão desde a integração direta nas ruas, calçadas e praças públicas para uso em ferrovias e outras superfícies relacionadas ao tráfego, como paredes de proteção contra ruídos e faixas de segurança. Dado que aproximadamente 5% da área total da superfície da Alemanha é coberta por rotas de transporte, o uso de superfícies horizontais já seladas abre um enorme potencial tecnológico.

Os módulos solares integrados às rodovias devem oferecer um grau de tração suficiente para todos os usuários, independentemente das condições climáticas, exigindo o desenvolvimento de superfícies duradouras e estruturadas.

PV flutuante (FPV)

Os sistemas fotovoltaicos flutuantes, com módulos montados em corpos flutuantes que flutuam na água parada ou na superfície do oceano , experimentaram um crescimento dinâmico em todo o mundo (mais de 1,1 GW de capacidade instalada em meados de 2018). A Alemanha tem uma grande oportunidade de capitalizar essa tecnologia em lagos de poços, poços de cascalho inundados e, em alguns casos, reservatórios. As vantagens oferecidas pelo FPV estão na sua implementação em larga escala e barata, no aumento da eficiência da energia fotovoltaica graças aos efeitos de resfriamento da água e às taxas mais baixas de evaporação que ajudam a limitar a perda de água.

De 9 a 13 de setembro, o Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energia Solar ISE estará no PVSEC da UE em Marselha (estande F 5). (HCN)