ما هو نظام BIPV؟

مع تزايد مفاهيم البناء الأخضر وتطور تقنيات الطاقة المتجددة، أصبحت الخلايا الكهروضوئية المتكاملة في المباني (BIPV) جزءًا أساسيًا من حلول الطاقة المستدامة للمدن المستقبلية. وبصفتها شركة مصنعة تُركز على البحث والتطوير وتطبيق تقنيات تخزين الطاقة، تلتزم GreenMore بتوفير حلول تخزين طاقة فعّالة وآمنة وذكية لأنظمة BIPV.

ستُحلل هذه المقالة من منظور مهني: ما هو نظام BIPV؟ ما هي مزاياه؟ والدور الرئيسي الذي يلعبه نظام تخزين الطاقة فيه.

1. تعريف نظام BIPV

BIPV هو نظام توليد طاقة كهروضوئية مدمج في المبنى. يختلف عن النظام الكهروضوئي التقليدي المُركّب على السطح أو الأرض، حيث يُدمج وحدات الخلايا الشمسية مباشرةً في هيكل المبنى، مثل السقف، والجدران، والنوافذ، والمظلات، وغيرها، مما يُتيح له توليد الطاقة وإضفاء لمسة جمالية معمارية.

باختصار، لا يعد BIPV نظامًا لتوليد الطاقة فحسب، بل هو أيضًا جزء من تصميم المبنى.

• التكامل على مستوى المواد: يجب أن تلبي مكونات BIPV مواصفات ميكانيكا البناء، والحماية من الحرائق، والعزل المائي، وما إلى ذلك. على سبيل المثال، استخدام بلاط شبه منحرف من الألومنيوم والزنك والمغنيسيوم بعرض 1156 مم، ومكونات كهروضوئية بعرض 1134 مم بدون تقنية تثبيت القضبان، من خلال مسامير مخفية وحشيات مقاومة للماء، لتحقيق عدم تسرب السقف، ومقاومة الرياح بمقدار 376 كجم، وعمر افتراضي مماثل لتردد المبنى.
• مسار التحويل الكهروضوئي: تُدمج خلايا السيليكون أحادية البلورة (كفاءتها 22%-25%) وخلايا الأغشية الرقيقة من تيلورايد الكادميوم (استجابة قوية للضوء الضعيف) وفقًا للمشهد لتحقيق نفاذية ضوء قابلة للتعديل تتراوح بين 10% و50% لواجهة المبنى. يُحسّن تصميم التهوية رباعية الاتجاهات أسفل المكونات كفاءة توليد الطاقة بنسبة 8%-12% مقارنةً بنظام BAPV التقليدي.
• بنية النظام: يتكون نظام BIPV المتصل بالشبكة من وحدات كهروضوئية، وصناديق تجميع، ومحولات عالية التردد، وبطاريات تخزين الطاقة، وعدادات ذكية. من بينها، يُحوّل المحول عالي التردد التيار المستمر إلى تيار متردد بموجة جيبية نقية لتحقيق التبديل المتوازي أو المنفصل عن الشبكة.

2. الميزات الأساسية لنظام BIPV

• التنوع

لا تُستخدم مكونات BIPV لتوليد الكهرباء فحسب، بل تقوم أيضًا بوظائف مواد البناء التقليدية، مثل العزل الحراري، وتظليل الشمس، والإضاءة، والعزل المائي، وما إلى ذلك.

• توفير المساحة

وبما أن الألواح الكهروضوئية مدمجة بشكل مباشر في هيكل المبنى، فلا حاجة إلى احتلال أي موارد أرضية إضافية، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للمناطق الحضرية ذات الكثافة السكانية العالية.

• تحسين كفاءة الطاقة في المباني

من خلال التصميم المعقول، يمكن لـ BIPV أن تقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة الإجمالي للمباني وتحسن الاكتفاء الذاتي من الطاقة.

• أخضر وصديق للبيئة

إن استخدام الطاقة الشمسية، وهي مصدر طاقة نظيف ومتجدد، يمكن أن يقلل من انبعاثات الكربون ويلبي متطلبات أهداف "الكربون المزدوج".

3. سيناريوهات التطبيق النموذجية لأنظمة BIPV

• المباني التجارية

يمكن دمج مكونات BIPV في الجدران الخارجية والجدران الزجاجية الستارية وأسطح المباني العامة الكبيرة مثل المباني المكتبية ومراكز التسوق ومراكز المؤتمرات والمعارض.

• المباني السكنية

يمكن استخدام أسطح الفلل ومظلات الشرفات والمظلات والمواقع الأخرى لتثبيت مكونات الطاقة الشمسية الجميلة والفعالة.

• بنية تحتية

يمكن للبنية التحتية مثل محطات الحافلات وأسطح مواقف السيارات ومحطات النقل بالسكك الحديدية أيضًا استخدام أنظمة BIPV لتوليد الكهرباء لاستخدامها الخاص.

• مصنع صناعي

يتمتع مبنى المصنع بمساحة سقف وواجهة كبيرة، مما يجعله مناسبًا جدًا لنشر أنظمة BIPV ودمجها مع أنظمة تخزين الطاقة لتحقيق إدارة الحلقة المغلقة للكهرباء الخضراء في المصنع.

4. دور نظام تخزين الطاقة في BIPV

على الرغم من قدرة أنظمة BIPV على توليد الكهرباء خلال النهار، إلا أن إمدادها بالطاقة متقطع ومتقلب، ولا يلبي الطلب على الطاقة على مدار الساعة. لذلك، أصبحت أنظمة تخزين الطاقة في أنظمة BIPV الحديثة ضرورية.

• تحسين استخدام الطاقة: قم بتخزين الطاقة الكهروضوئية الزائدة المولدة خلال النهار واستخدمها في الليل أو في الأيام الغائمة.
• تمكين وضع التشغيل خارج الشبكة/الهجين: تعزيز استقلالية النظام وموثوقيته، خاصة في المناطق النائية أو البيئات ذات شبكات الطاقة غير المستقرة.
• تقليل الأحمال القصوى وملء الوديان لتوفير تكاليف الكهرباء: في السيناريوهات التجارية، يمكن لأنظمة تخزين الطاقة أن تساعد المستخدمين على تجنب استخدام الكهرباء خلال فترات ذروة أسعار الكهرباء.
• الإدارة الذكية والمراقبة عن بعد: مراقبة في الوقت الحقيقي لتوليد الطاقة وتخزينها واستهلاكها من خلال تطبيق إدارة الطاقة.

توفر GreenMore مجموعة متنوعة من منتجات تخزين الطاقة المناسبة لأنظمة BIPV، بما في ذلك:

• بطارية تخزين الطاقة المثبتة على الحائط: يوفر المساحة، مناسب للمنازل والمكاتب الصغيرة؛
• بطارية تخزين الطاقة المكدسة: تصميم معياري، سهل التوسع والترقية؛
• خزانات تخزين طاقة البطاريات التجارية: مناسب لإدارة الطاقة المركزية في المباني الكبيرة والمتنزهات الصناعية.

5. كيف يمكن بناء نظام BIPV+تخزين الطاقة الكامل؟

1. تقييم ظروف البناء وموارد الإضاءة: تحديد العوامل مثل المساحة المتاحة والتوجيه والتظليل.
2. اختر نوع مكون BIPV المناسب: مثل النوع الشفاف، والنوع شبه الشفاف، والألواح الكهروضوئية الملونة، وما إلى ذلك، مع مراعاة كل من الجمالية والكفاءة.
3. تكوين العاكسات عالية الأداء: حدد العاكسات المتصلة بالشبكة أو العاكسات الهجينة وفقًا لمقياس النظام.
4. استخدم نظام تخزين الطاقة GreenMore: اختر بطاريات تخزين الطاقة ذات السعة المناسبة وفقًا لمتوسط ​​استهلاك الطاقة اليومي ومنحنى الحمل.
5. الوصول إلى نظام إدارة الطاقة الذكي: تحقيق الجدولة الآلية وتحسين توليد الطاقة وتخزينها واستهلاكها.

يُمثل نظام BIPV توجهًا مستقبليًا نحو تحوّل طاقة المباني، إذ يدمج تقنيات الطاقة النظيفة بعمق مع التصميم المعماري لخلق بيئة حضرية أكثر خضرة وكفاءة في استخدام الطاقة وذكاءً. ويُعدّ نظام تخزين الطاقة حلقة الوصل الرئيسية في تحقيق توازن الطاقة والاستخدام الأمثل لها.

ستواصل GreenMore تعزيز الابتكار في تقنيات تخزين الطاقة، وتوفير حلول تخزين طاقة موثوقة وفعالة ومرنة لمختلف مشاريع BIPV. سواءً كان المشروع سكنيًا عائليًا، أو مبنى تجاريًا، أو منشأة صناعية، يمكننا تصميم نظام تخزين الطاقة الأنسب وفقًا لاحتياجاتكم الفعلية، لنساعدكم على المضي قدمًا نحو مستقبل خالٍ من الكربون.

إذا كنت تخطط لمشروع BIPV وترغب في معرفة كيف يمكن لمنتجات تخزين الطاقة GreenMore تمكينه، يرجى زيارة موقعنا الرسمي www.gmsolarkit.com أو الاتصال بمستشار محترف (البريد الإلكتروني: export@gmsolarkit.com) للحصول على معلومات مفصلة.