Почему больше крыш не делают из солнечной черепицы?

Почему больше крыш не делают из солнечной черепицы?

Некоторые люди в США «до сих пор ненавидят то, как выглядит солнечная энергия», признает Кейт Коллардсон.

Ей ли не знать. Коллардсон руководит операционной деятельностью в Solar Service of Colorado — компании, которая обслуживает и инспектирует солнечные системы. Она также успела поработать практически на всех других должностях в этом секторе, от монтажника до инструктора.

Для тех, кому не нравится внешний вид солнечных панелей, одним из вариантов является солнечная крыша, в которой черепица содержит солнечные элементы, но при этом выглядит почти как обычная черепица.

Это особенно важно для исторических зданий, где правила охраны наследия ограничивают изменения их внешнего вида.

Для многих людей первым знакомством с этой категорией продуктов стал август, когда

Другие компании также ушли с рынка, но именно решение Tesla вызвало шоковую волну в индустрии солнечных крыш.

Некоторые видят в этом смертный приговор для солнечной черепицы; другие — новые возможности.

Например, небольшая швейцарская компания Freesuns задумывается о выходе на рынок США.

Дебора Лиройд, генеральный и управляющий директор Freesuns, говорит, что продажи компании выросли на 20–30% с момента ее основания в 2019 году.

В целом, компоненты для солнечных крыш все еще производятся небольшими партиями. Это снижает эффект масштаба и уровень стандартизации, хотя гибкое производство могло бы немного помочь.

Лиройд отмечает, что хотя себестоимость продукции Freesuns постепенно снижается, «значительная часть затрат на самом деле связана с тем, что каждая крыша немного отличается от других. И поэтому ее нужно проектировать немного по-разному и устанавливать немного по-разному».

Солнечные крыши обычно требуют совместной работы кровельщиков, монтажников солнечных систем и электриков. Строительные нормы и правила для них также, как правило, сложнее, чем для солнечных панелей.

Дополнительное время и бумажная волокита могут навредить кровельному бизнесу, говорит Коллардсон. «Вы пытаетесь привлечь к работе кровельщика, а он говорит: "Это тянется целую вечность. Я теряю деньги. Я мог бы выполнить 10 заказов по обычной кровле за то время, пока вожусь с этим одним"».

Коллардсон приходится брать больше денег за ремонт солнечной черепицы, чем за обслуживание стандартной фотоэлектрической (PV) системы.

Она объясняет: «В случае с традиционной солнечной энергетикой у нас обычно есть электроника на панели и карта, которая показывает нам, сколько именно энергии вырабатывает каждая панель». Это позволяет легко определить, где именно что-то пошло не так.

«С солнечной черепицей у нас нет преимуществ такого картирования; под черепицей просто нет места для электроники». Однако тепловизионные камеры могут точно указать на проблемные зоны.

Затем возникает проблема доступа к ним. «Вы можете снять одну черепицу в середине массива, но для этого вам придется наступить на другие, а ходить по ним действительно не стоит, потому что вы создадите микротрещины, и это вызовет проблемы в будущем».

Даже без учета стоимости ремонта солнечная крыша может стоить в два раза дороже, чем система солнечных панелей, устанавливаемая на крышу.

Солнечные крыши также менее эффективны — отчасти потому, что черепица просто меньше по размеру.

Другая причина — потеря тепла. Поскольку черепица плотно прилегает к крыше, воздушный поток под ней слабее, чем у стандартных солнечных панелей, приподнятых над крышей. А нагрев снижает эффективность работы солнечных элементов.

Цветная черепица еще менее эффективна, говорит Бен Грейвс, соучредитель британской солнечной компании Sunsave. «Причина, по которой все солнечные элементы черные, и все чаще вся панель становится черной, заключается в том, что черный цвет лучше всего поглощает свет».

В целом, для выработки того же количества энергии под солнечную черепицу придется отвести гораздо большую площадь.

Sunsave не предлагает солнечные крыши. «У большинства людей в Великобритании просто нет на это денег», — считает Грейвс.

Хотя пять лет назад внешний вид имел большее значение, сейчас «подавляющее большинство потребителей больше всего интересует, сколько они могут сэкономить».

Тем не менее, сторонники солнечных крыш утверждают, что их не следует напрямую сравнивать со стандартными солнечными модулями на крышах.

«Давайте не будем сравнивать фотоэлектрическую черепицу со стандартной фотоэлектрической системой, а посмотрим на нее как на способ генерации дополнительной электроэнергии нашими крышами вместо того, чтобы крыша просто простаивала без дела», — призывает Мартин Хайнрих, руководитель исследовательской группы во Фраунгоферовском институте систем солнечной энергетики в Германии.

В то время как стандартные солнечные панели продолжают активно совершенствоваться, солнечные крыши не продвинулись в той же степени.

Одним из технологических решений, которое могло бы принести особую пользу солнечным крышам, является технология матричной черепицы (matrix shingling).

Это иной метод соединения солнечных элементов. Элементы нарезаются на узкие полосы, укладываются внахлест, как обычная черепица, и соединяются друг с другом электропроводящим клеем вместо металлических проводов.

Это позволяет электрическому току обходить затененные участки, в отличие от стандартных модулей. «Если, например, птица испачкает часть элемента, ток сможет пойти в обход этого места», — объясняет Лиройд.

Помимо увеличения выработки энергии, это также улучшает внешний вид, поскольку серебристые провода становятся не видны.

Еще одно преимущество, по словам Хайнриха, заключается в том, что «поскольку мы нарезаем элементы на более мелкие части, нам проще заполнять нестандартные площади. Вам не нужно придерживаться стандартного размера шаблона».

Freesuns является одним из первых последователей технологии матричной черепицы в сегменте интегрированных в здания фотоэлектрических систем (BIPV). «Мы видим в этом огромную перспективу для будущего с точки зрения того, как мы будем производить нашу черепицу», — говорит Лиройд.

Компания также выиграла бы от появления более совершенного программного обеспечения для автоматизированного проектирования. Это ускорило бы процесс разработки проектов, поскольку каждая крыша уникальна.

Лиройд считает, что это снизит затраты и придаст «всей строительной отрасли гораздо больше уверенности при использовании этого продукта».

Спустя десять лет после установки собственной солнечной крыши и несмотря на все трудности в секторе, Лиройд сохраняет оптимизм.

Она верит, что для людей, которые могут себе это позволить, установка новой крыши со встроенными солнечными элементами со временем станет стандартом. «Это же очевидное решение».