A tecnologia BIPV transforma as edificações de consumidores passivos de energia em geradores ativos de energia. Ao contrário dos sistemas fotovoltaicos tradicionais (PV) que são adaptados às estruturas existentes, as soluções BIPV são perfeitamente integradas ao envelopamento das edificações, servindo a um duplo propósito: geração de energia e funcionalidade estrutural. Isso reduz a necessidade de materiais adicionais, diminuindo o impacto ambiental dos edifícios e melhorando sua estética.
O Building-Integrated Photovoltaics: A Technical Guidebook ressalta como o BIPV pode contribuir para a descarbonização das cidades, reduzindo o consumo operacional de energia e as emissões de gases de efeito estufa. Com a energia solar agora constituindo uma parcela substancial da matriz energética global, as soluções BIPV podem se tornar a pedra angular da arquitetura moderna, garantindo que os centros urbanos estejam alinhados com as metas de sustentabilidade.
Principais recursos do Guia
O guia oferece uma abordagem estruturada e técnica para BIPV, cobrindo áreas críticas, como requisitos de desempenho, considerações de design, disponibilidade de produtos e aplicações no mundo real. Está dividido em seis capítulos principais:
- Requisitos de desempenho do BIPV: uma discussão sobre as principais métricas, como geração de eletricidade, desempenho térmico, iluminação natural, isolamento acústico e durabilidade. O guia também investiga os padrões de segurança e o impacto estético dos sistemas BIPV.
- Produtos BIPV: uma exploração de diferentes componentes do módulo BIPV, incluindo módulos de vidro-vidro, PV transparente e soluções flexíveis de filme fino. Também abrange métodos de integração para telhados, fachadas e dispositivos de sombreamento.
- Um processo de tomada de decisão para o projeto BIPV: uma metodologia passo a passo para avaliar as condições do local, realizar estudos de acesso solar, estimar o rendimento energético e avaliar os aspectos de sustentabilidade.
- Projeto de envelopamento BIPV e estudos de caso: estudos de caso detalhados mostrando projetos BIPV bem-sucedidos em todo o mundo, demonstrando viabilidade técnica e integração arquitetônica.
- Operação e Manutenção de Sistemas BIPV: aborda o desempenho do sistema a longo prazo, considerações de segurança e estratégias de manutenção para maximizar a produção de energia.
O guia também inclui 50 desenhos de referência que ilustram a implementação do BIPV em diferentes elementos arquitetônicos, juntamente com 24 estudos de caso internacionais que destacam as melhores práticas em projeto e construção.
Desafios que impedem a adoção do BIPV
Apesar de seu potencial, a adoção do BIPV permanece limitada devido a vários desafios que o guia tentou resolver, fornecendo recursos e referências valiosas:
- Falta de conscientização e experiência entre arquitetos e construtores: muitos profissionais das indústrias de construção e design não estão familiarizados com as tecnologias BIPV, relutando em incorporá-las aos projetos. Programas de educação e treinamento mais extensos são necessários para preencher essa lacuna de conhecimento.
- Custos iniciais mais altos em comparação com alguns materiais de construção convencionais: embora o BIPV possa fornecer benefícios financeiros e ambientais de longo prazo, o investimento inicial mais alto continua sendo um impedimento para muitos desenvolvedores e proprietários. Mecanismos de financiamento aprimorados, como subsídios ou empréstimos verdes, podem ajudar a resolver esse problema.
- Lacunas regulatórias e de padronização: o BIPV exige conformidade com os códigos elétricos e de construção. A integração de elementos fotovoltaicos em materiais de construção significa que a segurança, a durabilidade e a produção de energia devem ser consideradas simultaneamente, exigindo um processo de aprovação mais complexo.
- Complexidade de integração: ao contrário dos sistemas fotovoltaicos padrão que podem ser montados em telhados, o BIPV deve ser cuidadosamente projetado para se moldar ao envelopamento das edificações e cuidados especiais devem ser tomados em projetos de retrofit. Isso pode complicar os processos de planejamento e instalação, exigindo conhecimento especializado.
- Fragmentação do mercado e falta de cadeias de suprimentos unificadas: como os componentes BIPV são produzidos por fabricantes de energia solar e empresas de materiais de construção, pode ser difícil alcançar uma integração perfeita entre diferentes sistemas. Os esforços de colaboração e padronização em todo o setor podem ajudar a mitigar esses desafios.
Perspectivas futuras: soluções para escalar o BIPV
O guia propõe várias soluções para acelerar a implantação do BIPV:
- Apoios e incentivos políticos: os governos devem introduzir subsídios, incentivos fiscais e decretos para a adoção do BIPV em novos edifícios. Algumas regiões já implementaram decretos solares para novas construções, e requisitos semelhantes podem ser estendidos às soluções BIPV.
- Inovação em materiais e design: avanços em materiais fotovoltaicos coloridos, flexíveis e leves podem expandir as aplicações BIPV. O desenvolvimento contínuo de módulos esteticamente mais versáteis permitirá que os arquitetos integrem o BIPV sem comprometer a integridade do projeto.
- Modelos de negócios aprimorados: a adoção de contratos de compra de energia (PPAs) e modelos de leasing podem reduzir os custos iniciais para os proprietários de edifícios.
- Colaboração intersetorial: incentivar parcerias entre a indústria solar, o setor de construção e os formuladores de políticas pode agilizar as aprovações regulatórias e acelerar o crescimento do mercado. O estabelecimento de padrões e certificações universais para sistemas BIPV também proporcionará mais confiança às partes interessadas.
- Foco na sustentabilidade: os futuros sistemas BIPV devem considerar avaliações do ciclo de vida e reciclabilidade de materiais fotovoltaicos. Estratégias sustentáveis de fim de vida garantirão que o BIPV continue sendo uma escolha ambientalmente responsável.
Conclusão
FBuilding-Integrated Photovoltaics: A Technical Guidebook é um recurso essencial para profissionais da indústria que buscam aproveitar o poder da energia solar por meio de projetos arquitetônicos. À medida que as cidades se esforçam para emissões líquidas zero, o BIPV desempenhará um papel vital para garantir que os edifícios não sejam apenas eficientes em termos de energia, mas também produtores de energia, e o guia ofecere um roteiro para escalar a adoção do BIPV.
Este artigo faz parte de uma coluna mensal do programa PVPS da IEA. Foi contribuído pela Tarefa 15 do PVPS da IEA – Estrutura Facilitadora para o Desenvolvimento do BIPV.
Para obter mais informações sobre a Tarefa 15 do PVPS da IEA e o BIPV, clique aqui.
A terceira fase da Tarefa 15, para estender as atividades por quatro anos, começou em 2024. Participar da Tarefa 15 pode ser uma maneira de influenciar a padronização do BIPV sem a participação formal de um comitê de padronização. Caso você seja um potencial participante da Fase 3 da Tarefa 15, entre em contato com os Co-Gerentes da Tarefa da Fase 2, Francesco Frontini (para contribuições relacionadas aos tópicos “Challenges and opportunities of BIPV in a de-carbonized and circular economy”, “BIPV in the digital environment”, “BIPV products, projects and demos: innovation and long-term behavior” and “BIPV training, dissemination and stakeholders’ collaboration”) e Helen Rose Wilson (por contribuições relacionadas ao tema BIPV characterization & performance: pre-normative international research.”)
Este artigo faz parte de uma coluna mensal do programa PVPS da IEA. Foi contribuído pela Tarefa 15 do PVPS da IEA – Enabling Framework for the Development of BIPV.
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