Binalara Entegre Fotovoltaik (BIPV) Sistemler Nedir? Avantajları ve Dezavantajları Nelerdir?

Bu içeriğimizde sizlere Binalara Entegre Fotovoltaik (BIPV) Sistemler ile ilgili bilmeniz gerekenleri kısa ve sade bir şekilde derledik.

Binalar, global enerji tüketiminin yaklaşık olarak %40’nı oluşturmaktadır ve sera gazı salınımının da üçte birini oluşturmaktadır. Binalardaki bu yüksek enerji tüketimi de %30 ila %80 arasında düşürülebilmektedir. Bu da ticarileşmiş ve kanıtlanmış teknolojiler ile mümkün olabilmektedir.

Enerji kaynaklarından üretilen enerjinin çok büyük bölümü doğrudan veya dolaylı olarak da olsa binalar tarafından tüketilmektedir. Bu ihtiyaç da artan nüfus ve sanayileşmeyle birlikte de sürekli değişmektedir. Bundan dolayı da binaları da tüketim birimi de üretim birimi haline getirmek önemlidir. Tüketimin olduğu yerde üretim sağlamak temiz enerjiye geçişte kilit bir rol oynamaktadır.

Güneşten elektrik üretiminde kullanılan en yaygın teknoloji olan fotovoltaiklerin binalarda kullanımı 1980’li yıllarda başlayarak günümüze kadar gelmiştir. Fotovoltaik (FV) endüstrisi ayrıca gün geçtikçe çok daha büyüyen bir sektör haline gelmiştir. Gelişen FV teknolojisinin binalara uyarlanabilmesi adına mimari açıdan ve yapı endüstrisinde yeni yaklaşımlar da geliştirilmiştir. Binaların kendi yapı bileşenlerine FV modüllerin ilavesi veya yerini alması şeklinde binaları tasarlamak da mümkündür.

FV modüller elektrik üretiminin yanında binalara bütünleşik olarak hem yapı malzemelerinden tasarruf hem de temiz elektrik üretimi sağlama potansiyeline sahiptir. Ayrıca binalara da daha estetik bir görüntü vermesi de bir diğer önemli etkendir.

Binalara Entegre Fotovoltaik (BIPV) Nedir? Avantajları ve Uygulamaları

Güneşten elektrik üretimi için kullanılan fotovoltaik (FV) modüllerin binalarda yapı bileşeni olarak da kullanılabilmektedir. Bu tarz fotovoltaik sistemlerin binalar ile bütünleşik olarak kullanıldığı sistemlere “Binalara Entegre Fotovoltaik Sistemler (BIPV) ” denir. 

FV sistemler mevcut binalara eklenmesi (Building Added PV, BAPV) şeklinde veya bina ile bütünleştirme (Integrated, Building Integrated Photovoltaic, BIPV) şeklinde iki ayrı biçimde kullanılabilir. Bu içeriğimizde bina ile bütünleşmiş (Integrated, Building Integrated Photovoltaic, BIPV) sistemlerin özellikleri ele alınmıştır.

Güneş ışınlarını doğrudan elektriğe dönüştüren bu sistemlerin bina açısında birçok yararları da vardır. Bunlar;

• Hava şartlarına karşı koruma (su sızmasının önlenmesi ve güneş koruması)
• Isıl izolasyon
• Ses yalıtımı
• Güvenlik

Çevresel, ekonomik, enerji korunumu, enerji kazanımı, prestij/imaj gibi birçok farklı amaçla binalarda kullanılan FV sistemler, ekonomik ve teknolojik yeterlilik, yapı özellikleri, kullanıcı ve uygulayıcının bilinç ve bilgi düzeyi doğrultusunda yapılarda farkı şekillerde değerlendirilebilir.

Binalara Entegre Fotovoltaik (BIPV) Avantajları

Binalarda kullanılan FV sistemler, enerji verimliliği, estetik, ekonomik ve çevresel gibi pek çok açıdan fayda sağlamaktadır. Bu faydalar kısaca aşağıdaki gibi açıklanabilir.

• Mimari: Bir bina yapı bileşeni olarak monte edildiğinden ısı, su, ses yalıtımı, güneş kontrolü sağlaması
• Estetik: Mimari tasarıma uygun, yenilikçi bir yaklaşımla binalara entegre edilebilmeleri
• Verimlilik: Elektriğin iletimi sırasında oluşan enerji kayıplarının azaltılması ve gerilim kontrolünün sağlanması vb. 
• Bina Ekonomisi: Binanın inşasında kullanılan yapı malzemesi, işçilik ve işletim giderlerinin giderlerinin azaltılmasının yanı sıra FV sistem kurulu için gerekli alan ihtiyacının ortadan kaldırması
• Çevresel: Karbon nötr bir enerji üretimi sağlanması, sera gazı salınımının düşürülmesi
• Sosyo-ekonomi: Sektörde yeni bir Pazar oluşturduğundan, yeni iş imkanları sağlamaktadır. Ayrıca yenilenebilir enerji kaynakları hakkında toplum bilincinin arttırılmasını da sağlar

BIPV (Binalara Entegre Fotovoltaik) Uygulamaları

Binalara Entegre Fotovoltaik sistemler binaların inşa veya güçlendirme çalışmalarında bir yapı birimi olarak binalara bütünleşik bir biçimde kullanılabilmektedir. Bina inşası birçok yönden BIPV entegrasyonuna imkan sağlar. Genel olarak da üç temel BIPV uygulaması vardır.

• Çatılar (Solar Kiremitler vs.)
• Bina Cepheleri (Cephe Giydirme, Perde Duvarlar, Pencereler)
• Harici Entegre Edilen Sistemler (Balkon Korkuluğu, Gölgeleme Sistemleri)

BIPV modülleri, piyasada silikon tabanlı güneş hücreleri veya amorf tabanlı olarak bulunmaktadır. Tavan penceresi veya perde duvar gibi uygulamalarda yarı saydamlık opak silikon güneş hücreleriyle veya ince film transparan katmanla birlikte sağlanabilmektedir. Ancak transparanlığın artmasıyla daha az güneş ışığı yakalandığından ve elektriğe dönüştürüldüğünden modül verimliliği de düşmektedir.