BIPV

BIPV - פוטו־וולטאיקה משולבת בבניין (באנגלית: Building-integrated photovoltaics, בקיצור BIPV) היא טכנולוגיה שבה נעשה שימוש בחומרים פוטו־וולטאיים כתחליף לחומרי בניין מסורתיים בחלקים ממעטפת הבניין - קיר מסך, כגון גג, סקיילייטים וחזיתות. מערכות אלו מוטמעות עוד בשלב התכנון והבנייה, ומשמשות כמקור אנרגיה עיקרי או משני לייצור חשמל. בנוסף, קיימת אפשרות לשלב טכנולוגיה זו גם בבניינים קיימים באמצעות התאמות (Retrofit).

היתרונות של BIPV לעומת מערכות אנרגיה סולארית חיצוניות המותקנות על גבי הבניין (שאינן משולבות):

• היכולת לבנות בניין ירוק המייצר את האנרגיה שלו בעצמו – NET ZERO BUILDING.
• ניתן לייצר הכנסות מייצור חשמל.
• העלות הראשונית של BIPV יכולה להתקזז עם החיסכון בעלויות חומרי הבניין והעבודה, שכן המודולים הפוטו־וולטאיים מחליפים רכיבי בנייה קיימים.
• היכולת לשלב מערכות אלו באדריכלות המבנה מבלי לפגוע באסתטיקה, בניגוד לפאנלים סולאריים על גבי מתלים.
• דירוג התקן האמריקאי לבנייה ירוקה LEED גבוה יותר.

המונח פוטו־וולטאיקה מיושמת בבניין (באנגלית: Building-applied photovoltaics, בקיצור BAPV), מתאר מערכות שאינן משולבות בתהליך הבנייה אלא מותקנות לאחר סיום הבנייה. בפועל, רבות מהמערכות המוגדרות "משולבות" הן למעשה מערכות BAPV. חלק מהיצרנים והקבלנים מבחינים בין BIPV (בנייה חדשה) ל-BAPV (התקנה לאחר הבנייה).

טכנולוגיות עיקריות

רוב מוצרי ה־BIPV מבוססים על שלוש טכנולוגיות:

• קריסטליין – זכוכית צבועה המסתירה את התאים ומאפשרת מעבר אור לייצור אנרגיה.
• CIGS – תאי נחושת-אינדיום-גליום-סלניום, בעלי גמישות גבוהה ומתאימים לשימוש ביריעות דקות ולחיפויי מתכת.
• Amorphous Silicon – סיליקון אמורפי, זול יחסית לייצור ובעל שקיפות חלקית, אך נצילותו נמוכה יותר בהשוואה לטכנולוגיות אחרות.

קטגוריות מוצרים

• מערכות גג אינטגרליות – מחליפות רעפים או כיסויי גג.
• מערכות חצי-שקופות – לחלונות, סקיילייטים וחממות.
• מערכות חיפוי חזיתות – מותקנות אנכית כחלק מהקירות החיצוניים.
• רעפים ושינגלים סולאריים – מחליפים חיפוי גג מסורתי.
• למינציות גמישות – יריעות דקות הנצמדות לגגות או מתכות.

דוגמאות גלובליות

The Edge – אמסטרדם

הוא מגדל משרדים בן 15 קומות בשכונת Zuidas באמסטרדם, שתכנן משרד PLP לשימוש Deloitte, והושלם בשנת 2014. נבחר על-ידי כלי תקשורת כמו Bloomberg כ"בניין החכם והבר־קיימא ביותר בעולם", ואף קיבל את הדירוג הגבוה ביותר בכל הזמנים מטעם (98.36%–98.4%) BREEAM.. חזית הבניין הדרומית והגג מצוידים בלוחות סולאריים רחבי-ממדים, שהופכים את The Edge למבנה נטול-אנרגיה ואף יוצר עודף חשמל. הבניין עושה שימוש בלמעלה מ־28,000 חיישנים לניהול תאורה, מיזוג אוויר וניהול חללים באמצעות אפליקציית מובייל אישית לעובדים.

בישראל

בישראל השימוש בפוטו־וולטאיקה משולבת בבניין עודנו בחיתוליו, אך קיימות מספר דוגמאות בולטות. אחת המוכרות שבהן היא בית הורד בגבעתיים, מגדל משרדים שנחשב לחלוץ בשילוב חיפוי פוטו־וולטאי כחלק אינטגרלי ממעטפת המבנה. חזיתות המגדל חופו בלוחות זכוכית־פוטו־וולטאיים כחלק מן הארכיטקטורה, באופן שאפשר ייצור חשמל לצד שמירה על מראה אסתטי ייחודי.. בנוסף יש שימוש במערכות BIPV בקירות מסך במגדל ECO Tower בתל אביב וכן מגדל TOHA 2.

רגולציה, סובסידיות ושוק עולמי

רגולציה ותמריצים ל־BIPV בעולם

מדינה/אזור	סוג תמיכה/רגולציה	פרטים	מקור
האיחוד האירופי	חובה רגולטורית	BIPV הפך לחובה בבנייה חדשה ובשיפוץ בנייני רב-קומות.
צרפת	תמריץ כספי	0.25 אירו לקוט"ש כתוספת לתעריף ההזנה הרגיל (2006).
גרמניה	בונוס לחזיתות	בונוס עד 0.05 אירו לקוט"ש, פג תוקף ב־2009.
ספרד	תעריף מועדף	0.34 אירו לקוט"ש עד 20 קילוואט; €0.31 מעל 20 קילוואט (RD 1578/2008).
איטליה	תעריף מועדף	תוספת 0.04–0.09 אירו לקוט"ש למערכות משולבות.
בריטניה	תעריף מועדף	4.18 פני לקוט"ש למערכות משולבות.
ארצות הברית	תמריצים והטבות מס	זיכוי מס פדרלי (Federal ITC) ותוכניות משתנות ברמת מדינות.
סין	פרויקט Golden Sun	סובסידיה של 50%–70% מההשקעה, בהתאם לסוג הפרויקט.

נכון לשנות ה-2020, שוק ה-BIPV העולמי מוערך בלמעלה מ-50 מיליארד דולר בשנה וצומח בהתמדה.

וריאציות נוספות

• פוטו-וולטאיקה משולבת ברכב (ViPV) – תאים סולאריים המשולבים בגגות כלי רכב ובחלקים חיצוניים נוספים לייצור אנרגיה.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא BIPV בוויקישיתוף

• חזית פוטו־וולטאית לייצור חשמל – Smartcon, Aluminium Construction
• ישראל בדרך ליישום אנרגיה מתחדשת בחזיתות המבנים? אלומיניום קונסטרקשיין מתניעה את המהפכה, באתר כלכליסט, 11 בדצמבר 2022