BMPV, BIPV และ BAPV คืออะไร?

"BMPV" (Building Mounted Photovoltaic): ระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งบนอาคาร หรือที่เรียกว่า "พลังงานแสงอาทิตย์บนอาคาร" BMPV มีทั้ง BAPV และ BIPV อาคารที่เกี่ยวข้องรวมถึงอาคารที่อยู่อาศัย อาคารสาธารณะ อาคารอุตสาหกรรม และอาคารอื่น ๆ ที่สามารถติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ได้

"BIPV" (Building Integrated Photovoltaic): ระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบออกแบบ ก่อสร้าง ติดตั้ง และผนวกรวมเข้ากับตัวอาคารอย่างสมบูรณ์ หรือที่เรียกว่าการใช้พลังงานแสงอาทิตย์แบบ "ผนวกเข้ากับอาคาร" และ "วัสดุอาคาร" ซึ่งไม่เพียงแต่มีฟังก์ชันในการผลิตไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังมีคุณสมบัติของชิ้นส่วนและวัสดุก่อสร้างอาคารอีกด้วย สามารถเพิ่มความสวยงามให้กับอาคารและสร้างความกลมกลืนกับตัวอาคารได้อย่างสมบูรณ์

"BAPV" (Building Attached Photovoltaic): ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งบนอาคาร หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า อาคารพลังงานแสงอาทิตย์แบบติดตั้งสำเร็จรูป หน้าที่หลักคือการผลิตไฟฟ้า ซึ่งไม่ขัดแย้งกับการใช้งานของตัวอาคาร และไม่ทำให้ประสิทธิภาพเดิมของอาคารเสียหายหรือลดลง

BIPV มีการประยุกต์ใช้งานอย่างไรบ้าง

BIPV ส่วนใหญ่ใช้กับผนังรอบอาคารหรือผนังด้านนอกของอาคาร นอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้กับโครงสร้างบังแดดในที่จอดรถของอาคาร รวมถึงลานภายในอาคารอีกด้วย BIPV สามารถนำไปใช้กับหลังคาลาดเอียง หลังคาของอาคารขนาดใหญ่ รวมถึงบ้านพักอาศัยเดี่ยว อาคารสำนักงาน อาคารโรงเรียนและโรงพยาบาล สถานีรถไฟฟ้าใต้ดินและสนามบิน สถานีรถโดยสารประจำทาง รวมถึงโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

จุดเด่นของการประยุกต์ใช้ BIPV มีอะไรบ้าง

การนำระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้กับอาคารนั้นมีข้อดีที่สำคัญ ซึ่งสามารถมองเห็นได้จากประเด็นต่อไปนี้: ชิ้นส่วนของระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบผสานรวมกับอาคารสามารถแทนที่ชิ้นส่วนบางอย่างของอาคาร ใช้โครงสร้างหลักของอาคารเป็นโครงสร้างรับของชิ้นส่วนพลังงานแสงอาทิตย์โดยตรง ไม่กินพื้นที่และทรัพยากรที่ดินเพิ่มเติมของอาคาร ซึ่งยังช่วยลดค่าใช้จ่ายของระบบพลังงานแสงอาทิตย์อีกด้วย

การผลิตและใช้พลังงานในพื้นที่ช่วยลดความจำเป็นในการสร้างสายส่งไฟฟ้า ประหยัดการลงทุนในโครงข่ายส่งไฟฟ้าของโรงไฟฟ้า และลดการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าในการส่งและจ่ายอย่างมาก ปริมาณการผลิตไฟฟ้าของระบบเซลล์แสงอาทิตย์แบบบูรณาการกับอาคารซึ่งเปลี่ยนแปลงตามวันและฤดูกาล สามารถสอดคล้องกับช่วงเวลาที่อาคารมีความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูงสุด ช่วยลดการใช้ไฟฟ้าของอาคารได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงในฤดูร้อน ช่วยลดแรงกดดันต่อโครงข่ายไฟฟ้าสาธารณะ การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคา ผนัง และส่วนประกอบอื่น ๆ ของอาคาร สามารถลดอุณหภูมิพื้นผิวของโครงสร้างอาคารได้อย่างมาก ขณะเดียวกันก็แปลงพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ช่วยลดภาระการใช้เครื่องปรับอากาศภายในอาคาร

ผลกระทบเชิงบวกของระบบ BIPV ต่ออาคารคืออะไร?

(1) การเพิ่มความสวยงามของอาคาร คุณสมบัติเชิงทัศนศิลป์ที่โดดเด่นของชิ้นส่วนระบบผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ เช่น สี รูปทรง และลวดลายพื้นผิว สามารถส่งผลต่อบรรยากาศโดยรวมของอาคารได้ เมื่อชิ้นส่วนผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ได้รับแสงแดด ตำแหน่งและประเภทของชิ้นส่วนดังกล่าวสามารถสร้างเอฟเฟกต์ของแสงและเงา สีสัน รวมถึงระดับความโปร่งใสที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดสไตล์ที่เป็นเอกลักษณ์และมีเสน่ห์เฉพาะตัวของอาคาร

การจัดให้ขนาดของระบบผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์สอดคล้องกับขนาดของส่วนประกอบอาคารนั้น มีความสำคัญอย่างยิ่งในการผสานรวมระบบผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์เข้ากับโครงสร้างอาคารอย่างกลมกลืน และเพื่อเพิ่มประสบการณ์ทางด้านทัศน์โดยรวมของอาคาร ตัวอย่างเช่น สนามกีฬาหมากรุกมังกรและเสือที่เมืองเกาสง ได้ใช้สี พื้นผิว และขนาดของชิ้นส่วนเซลล์แสงอาทิตย์แบบผลึกซิลิคอน สร้างภาพลักษณ์ที่สื่อถึงเกล็ดมังกร กระดูกมังกร และมังกรที่กำลังบินขึ้นสู่ท้องฟ้า ทำให้เกิดความสมดุลที่ลงตัวจากส่วนประกอบเฉพาะเจาะจงไปจนถึงรูปแบบโดยรวม

การจัดวางแผงโซลาร์เซลล์แคดเมียมเทลลูไรด์ในลักษณะสลับกับกระจก โดยที่ผนังกระจกธรรมดาจะวางในแนวนอน ในขณะที่ผนังโซลาร์เซลล์แคดเมียมเทลลูไรด์จะเอียงทแยงกับผนังกระจก ทำให้เกิดการจัดเรียงเส้นแนวตั้งอย่างเรียบง่าย นอกจากนี้ แผงกันแดดที่หันไปทางทิศตะวันออกและทิศตะวันตกยังช่วยแยกโซลาร์เซลล์กระจกออกจากกระจกธรรมดาอย่างชาญฉลาด เพื่อเพิ่มปริมาณแสงแดดจากทิศใต้และเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้า พร้อมกันนี้ ยังใช้ประโยชน์จากพื้นที่ที่เกิดจากการออกแบบหันหน้าไปทางทิศตะวันออกและทิศตะวันตก โดยติดตั้งช่องระบายอากาศเข้าไว้ สร้างการจัดเรียงของกระจกโซลาร์เซลล์ที่มีมิติทางทัศน์ที่หลากหลาย ลักษณะโดยรวมของอาคารจึงมีเอฟเฟกต์สามมิติที่โดดเด่น โดยกระจกโซลาร์เซลล์และกระจกธรรมดาช่วยเสริมให้กันและกัน

(2)ทดแทนองค์ประกอบอาคารเดิม องค์ประกอบของระบบโฟโตโวลเทอิกแบบผสานเข้ากับอาคาร (BIPV) จะรวมเซลล์พลังงานแสงอาทิตย์เข้ากับวัสดุพื้นฐานหลายประเภท เช่น โลหะ กระจก หรือวัสดุอินทรีย์ องค์ประกอบเหล่านี้สามารถทำหน้าที่ได้เหมือนองค์ประกอบเดิมของอาคาร และสามารถติดตั้งในส่วนที่เกี่ยวข้องของอาคารได้ คุณสมบัติทางกายภาพ โครงสร้าง และความปลอดภัยขององค์ประกอบเหล่านี้เป็นไปตามข้อกำหนดของส่วนต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง และในบางกรณี คุณสมบัติดังกล่าวอาจดีกว่าองค์ประกอบเดิมของอาคารด้วยซ้ำ ประเภททั่วไปของระบบ BIPV ได้แก่ กระเบื้องโฟโตโวลเทอิก องค์ประกอบโฟโตโวลเทอิกแบบกระจกกลวง องค์ประกอบโฟโตโวลเทอิกแบบแผงอลูมิเนียมฮันนีคอมบ์ องค์ประกอบโฟโตโวลเทอิกแบบกระจกสุญญากาศ และองค์ประกอบโฟโตโวลเทอิกแบบแผง FRP (Fiber Reinforced Polymer) เป็นต้น

(3) ส่งเสริมหรือขยายการใช้งานของอาคาร โดยการใช้คุณสมบัติทางกายภาพของชิ้นส่วนเซลล์แสงอาทิตย์ สามารถปรับปรุงหรือขยายการใช้งานเดิมของอาคารให้ดีขึ้นผ่านวิธีการออกแบบทางสถาปัตยกรรม สร้างประโยชน์เพิ่มเติมได้ แผงเซลล์แสงอาทิตย์สามารถดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ได้มากขึ้น ลดการส่องแสงโดยตรงของแสงอาทิตย์ที่หลังคา และให้คุณสมบัติกันความร้อนและกันความร้อน; ยังสามารถดูดซับแสงอาทิตย์โดยตรงและแสงสะท้อนบางส่วน แปลงพลังงานรังสีอาทิตย์ส่วนใหญ่ให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า

(4) ปรับปรุงความสะดวกสบายในการใช้งานอาคาร ปรับปรุงความสะดวกสบายของการให้แสงสว่างในอาคารโดยใช้ส่วนประกอบแบบโฟโตโวลเทอิก จัดวางส่วนประกอบโฟโตโวลเทอิกและกระจกเคลือบสลับกัน เพื่อป้องกันไม่ให้แสงแดดส่องเข้ามาภายในมากเกินไป ในเวลาเดียวกัน ใช้กระจกเคลือบที่อยู่ระหว่างส่วนประกอบโฟโตโวลเทอิกเพื่อให้แสงสว่างและระบายอากาศ เพื่อเพิ่มความสะดวกสบายในการให้แสงสว่างภายในอาคาร ดีไซน์ของกระจกเคลือบสามารถมองเห็นได้ในระดับที่เหมาะสมขณะยืนหรือนั่ง โดยคำนึงถึงสภาพภูมิอากาศในพื้นที่ จัดทำลานแสงโฟโตโวลเทอิกซึ่งสามารถแก้ปัญหาการให้แสงสว่างในห้องที่อยู่ภายในลาน และใช้ส่วนประกอบโฟโตโวลเทอิกเพื่อบังแสงแดดที่รุนแรงไม่ให้เข้าสู่ด้านในอาคารเพื่อป้องกันไม่ให้อุณหภูมิสูงเกินไป

(5) ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอาคาร ชิ้นส่วนพลังงานแสงอาทิตย์สามารถติดตั้งในรูปแบบต่าง ๆ บนอาคาร โดยทั่วไปขึ้นอยู่กับสภาพพื้นฐานของโครงการอาคาร รูปแบบการติดตั้งชิ้นส่วนพลังงานแสงอาทิตย์ที่แตกต่างกัน อาจมีฟังก์ชันเพิ่มเติมอื่น ๆ อีกด้วย