Вчені з Індії запропонували використовувати сонячні модулі після закінчення їхнього терміну служби як будівельний матеріал для недорогого житла. Оскільки переробка сонячних модулів нині економічно недоцільна, дослідники запропонували підхід, у якому звичайні сонячні панелі перетворюються на продукти BIPV (будівельно-інтегровані фотоелектричні модулі) без будь-яких модифікацій.
Вчені з Індійського інституту науки запропонували використовувати фотоелектричні панелі (EoL-PV), що відслужили свій термін, як будівельний матеріал.
Дослідницька група підкреслила, що в даний час переробка сонячних модулів є економічно недоцільною, і запропонувала підхід, який полягає у перетворенні звичайних сонячних панелей на вироби BIPV без будь-яких модифікацій.
"Використання модулів EoL-PV дозволить знизити вартість стін, вікон та даху", - сказав один із авторів дослідження Рошан Р. Рао. Вага панелей значно нижча, ніж звичайних цегляних стін завтовшки 250 мм. Фундамент для конструкції EoL-PV буде набагато легшим і дешевшим".
Дослідники збудували реальну будівлю, інтегровану з панелями EoL-PV, яка, за їхніми словами, є "фотоелектричний будинок" (BIPV), де стіни, дах і вікна виконані з використанням панелей EoL-PV.
Потім (для перевірки продуктивності порівняли характеристики) змодельованого фотоелектричного будинку з цегляними стінами, штукатуркою та дахом RCC, на якій закріплені модулі EoL-PV; а також еталонного будинку, збудованого з традиційних матеріалів. Розміри кожного будинку склали 3 м 3 м 3 м відповідно до типової практики будівництва в Індії.
"Ми оцінили кліматичну сприйнятливість цих будинків у різних кліматичних зонах та можливі заходи щодо покращення теплових характеристик подібних будівель", - сказав Рао.
Передбачається, що номінальна потужність фотоелектричних панелей навіть після закінчення терміну служби становитиме 4 кВт-год/м2/день, що забезпечить частину необхідної енергії для житлових будинків. Крім того, дослідники врахували енергоємність фотоелектричних панелей, яка є початковою енергоємністю мінус енергія, яку вони виробили до кінця терміну служби.
"Аналіз витрат проводився з урахуванням фактичної вартості кожного будівельного матеріалу шляхом складання кошторису для будівлі, збудованої традиційним способом в Індії, та конструкцій з EoL-PV панелями", - додав Рао.
За результатами аналізу, вчені виявили, що будівля, побудована за технологією BIPV, має нижчу енергоємність, ніж будівля, побудована за концепцією BAPV, оскільки в останньому випадку потрібен додатковий матеріал для кріплення EoL-PV до існуючої будівлі. "Чиста енергоємність будівлі обумовлена лише непанельними елементами", - наголошують дослідники.
Використовуючи аналіз часу окупності енергії (EPBT), вони встановили, що терміни окупності установок BIPV і BAPV з використанням 15-річних сонячних модулів становитимуть 3,42 і 5,5 року відповідно, причому найбільш істотним фактором, що впливає на ці значення, є щорічна швидкість деградації модулів. "Вигода від використання панелей EoL-PV із погляду чистої втіленої енергії залежить від віку панелей EoL-PV", - зазначили вони.
Група представила свої результати у статті "Вивчення використання фотоелектричних панелей після закінчення терміну служби (EoL) у житловому будівництві та сталому розвитку", опублікованій у журналі Solar Energy.
"З нашим підходом фотоелектричні панелі зі строком служби, що минув, більше не будуть розглядатися як непотрібні відходи", - сказав Рао. "Виробники зможуть перепроектувати рами та застосовувати фотоелектричні панелі після закінчення їх терміну служби".