Барилгын салшгүй нарны хавтангийн (BIPV) үр ашгийн шинэ амжилт: Нарны эрчим хүчний ирээдүйг өөрчилж буй технологи

BIPV технологийн шинэ үе: Үр ашгийн рекорд үзүүлэлт Нарны эрчим хүчний салбарт
томоохон өөрчлөлт гарч байна. Уламжлалт дээврийн нарны хавтангаас гадна барилгын фасад, цонх, дээврийн материалд шууд нэгтгэгддэг BIPV (Building-Integrated Photovoltaics) технологи нь үр ашгийн шинэ рекорд тогтоолоо. Швейцарийн Эмпа материал судлалын хүрээлэн (EMPA)-ийн мэдээлснээр, хамгийн сүүлийн үеийн BIPV модулиудын үр ашиг 21. 5%-д хүрсэн нь 2020 оны 17. 8%-иас мэдэгдэхүйц өссөн үзүүлэлт юм. Энэ нь уламжлалт дээврийн нарны хавтангуудтай өрсөлдөх чадвартай болж байгааг харуулж байна. Гол шинэчлэл нь perovskite-цахиурын тандем эсүүд болон өнгөт BIPV модулиудын хөгжилд оршиж байна. Германы Fraunhofer ISE хүрээлэнгийн судалгаагаар, тандем эсүүд нь 30% хүртэлх үр ашигт хүрэх боломжтой бөгөөд BIPV-д хэрэглэгдэх үед 25% орчим үр ашигтай байх төлөвтэй. Мөн өнгөт BIPV модулиуд нь архитектурын гоо зүйг хадгалахын зэрэгцээ 15-18% үр ашигтай ажиллаж чадаж байна. Энэ нь барилгын эзэд болон архитекторуудад гоо зүйн үзэмжийг алдагдуулахгүйгээр нарны эрчим хүч ашиглах боломжийг олгож байна.
Зах зээлийн өсөлт ба эдийн засгийн үзүүлэлтүүд
BIPV зах зээлийн дэлхийн хэмжээний өсөлт Олон улсын эрчим хүчний агентлаг
(IEA)-ийн тайланд дурдсанаар, дэлхийн BIPV зах зээл 2023 онд 15. 2 тэрбум ам. долларт хүрсэн бөгөөд 2030 он гэхэд жилийн 18. 4% -ийн өсөлттэйгээр 46. 7 тэрбум ам. долларт хүрэх төлөвтэй байна. Европын Холбоо нь BIPV зах зээлийн тэргүүлэгч бүс нутаг хэвээр байгаа бөгөөд нийт зах зээлийн 42%-ийг эзэлж байна. Үүний дараа Ази-Номхон далайн бүс 35%-ийг эзэлж байна. Европын комиссын "Solar Rooftop Initiative" хөтөлбөрийн хүрээнд 2026 оноос эхлэн шинэ орон сууцны барилгуудад нарны хавтан суурилуулах шаардлагатай болж байгаа нь BIPV зах зээлийн өсөлтийг улам хурдасгах хүлээлттэй байна. Энэхүү бодлогын өөрчлөлт нь BIPV технологийн эрэлтийг нэмэгдүүлэхээс гадна технологийн инновацийг хөхүүлэн дэмжиж байна.
BIPV-ийн өртөг ба өгөөж BIPV системийн анхны өртөг нь уламжлалт нарны хавтангаас
өндөр хэвээр байгаа ч, сүүлийн гурван жилд мэдэгдэхүйц буурсан байна. Олон улсын сэргээгдэх эрчим хүчний агентлаг (IRENA)-ийн 2024 оны тайлангаас үзэхэд, BIPV системийн дундаж өртөг 2021 онд нэг ватт тутамд 2. 8 доллар байсан бол 2024 онд 1. 9 долларт буурчээ. Энэ нь 32% -ийн бууралт юм. Мөн BIPV системийн эргэн төлөгдөх хугацаа нь 6-8 жил болж, уламжлалт барилгын материалыг орлуулснаар нэмэлт хэмнэлт гаргаж байна.
Технологийн шинэчлэл ба ирээдүйн чиг хандлага
Perovskite технологийн нээлт Perovskite нарны эсүүд нь BIPV технологийн хамгийн
ирээдүйтэй шинэчлэлүүдийн нэг болж байна. Nature Energy сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаагаар, perovskite-цахиурын тандем эсүүд нь лабораторийн нөхцөлд 33. 2% -ийн үр ашигт хүрсэн нь уламжлалт цахиурын эсүүдийн 26. 1% -иас хамаагүй өндөр үзүүлэлт юм. Эдгээр эсүүд нь BIPV-д онцгой тохиромжтой, учир нь тэдгээр нь уян хатан, хөнгөн, хагас тунгалаг байж болдог. Мөн хагас тунгалаг BIPV модулиуд нь барилгын цонх, фасадны шилэн хавтангуудад нэгтгэгдэх боломжийг олгож байна. Мичиган мужийн их сургуулийн судалгаагаар, хагас тунгалаг нарны шилэн хавтангууд нь 12-15% -ийн үр ашигтай ажиллахын зэрэгцээ барилгын доторх гэрлийн нэвтрэлтийг 40%-иар хангаж чаддаг. Энэ нь барилгын эрчим хүчний хэрэглээг 25%-иар бууруулах боломжийг олгодог гэж Америкийн Нарны Эрчим Хүчний Нийгэмлэг (SEIA) мэдээлжээ.
Монголд BIPV технологийн боломж Монгол улс жилд дунджаар 250-300 нартай өдөртэй
бөгөөд нарны цацрагийн хэмжээ нь нэг квадрат метр тутамд 4. 3-4. 7 кВт. ц байдаг. Энэ нь BIPV технологийг нэвтрүүлэхэд маш таатай нөхцөл юм. Монголын засгийн газар 2030 он гэхэд сэргээгдэх эрчим хүчний эзлэх хувийг 30% -д хүргэх зорилт тавьсан бөгөөд BIPV технологи нь энэхүү зорилтыг хэрэгжүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэж чадна. Шинэ орон сууцны барилгууд, оффисын төвүүд, үйлдвэрийн барилгууд нь BIPV технологийг нэвтрүүлэхэд хамгийн тохиромжтой объектууд юм. Одоогийн байдлаар Монголд BIPV технологийн нэвтрэлт харьцангуй бага боловч, технологийн өртөг буурч, үр ашиг нэмэгдэж байгаа нь ойрын жилүүдэд энэ салбарын хөгжлийг хурдасгах төлөвтэй байна.
Дүгнэлт BIPV технологийн үр ашгийн амжилт нь нарны эрчим хүчний салбарт шинэ
эрин үеийг нээж байна. 21. 5% -ийн үр ашиг, буурч буй өртөг, сайжирч буй гоо зүйн үзэмж нь BIPV-г барилгын салбарын хамгийн сонирхолтой шийдлүүдийн нэг болгож байна. Монгол улс нарны эрчим хүчний асар их нөөцтэй бөгөөд BIPV технологийг нэвтрүүлснээр эрчим хүчний хараат бус байдлыг нэмэгдүүлэх, нүүрсхүчлийн хийн ялгарлыг бууруулах боломжтой юм. Нарны эрчим хүчний салбарт хөрөнгө оруулалт хийж буй компаниуд болон хувь хүмүүст BIPV технологи нь урт хугацааны өгөөжтэй шийдэл болж чадна. DLXN Energy компанийн нарны хавтангийн шийдлүүд нь уламжлалт дээврийн суурилуулалтаас эхлээд BIPV төслүүд хүртэлх өргөн хүрээний сонголтыг санал болгодог. Мөн DLXN-ийн литийн батерейны системүүд нь нарны эрчим хүчийг хадгалах найдвартай шийдлийг бий болгож, эрчим хүчний бие даасан байдлыг улам бүр нэмэгдүүлж байна. Бүрэн шийдлийн багцууд нь төслийн төлөвлөлтөөс эхлээд суурилуулалт, засвар үйлчилгээ хүртэлх бүх үе шатыг хамардаг.
