Zapasowa energia

Ten położony na wybrzeżu Trondheim w Norwegii elegancki budynek wytwarza dwa razy więcej energii słonecznej niż kiedykolwiek zużyje. To nie jest wada konstrukcyjna. To świadomie przemyślane rozwiązanie architektoniczne, które rewolucjonizuje sposób projektowania i zasilania, a na koniec również dekonstrukcji budynków.

Powerhouse Brattørkaia to biurowiec o powierzchni 18 580 m kw., który funkcjonuje jak każdy inny — z jedną, zasadniczą różnicą: wytwarza więcej energii niż jest w stanie zużyć. Nadwyżka energii jest udostępniania sąsiadującym budynkom, autobusom i samochodom elektryczny, a także pobliskiemu systemowi transportu promowego za pośrednictwem lokalnej mikrosieci energetycznej.

Powerhouse jest najnowszym budynkiem ukończonym przez zespół o nazwie Powerhouse Team, pokazującym, ile dobrego można osiągnąć, gdy zbiorą się innowatorzy rozwiązujący problemy klimatyczne. Entra, międzynarodowy lider w branży nieruchomości, zarządza tą nieruchomością, a międzynarodowe biuro architektoniczne Snohetta odpowiada za projekt. Globalna ekologiczna firma budowlana Skanska zapewniła usługi generalnego wykonawstwa.

Powerhouse Brattørkaia podnosi poziom budownictwa ekologicznego o jego stopień wyżej niż w przypadku innych zielonych budynków. Jak wskazuje pojęcie „energetycznie dodatni”, ilość energii wytwarzanej przez budynek wystarczy nawet do zrekompensowania produkcji materiałów budowlanych użytych do jego wzniesienia, obsługi i wyburzenia.

Dachowy system fotowoltaiczny zaprojektowany i zainstalowany przez lokalnego partnera SunPower, firmę Solcellespesialisten, rekompensuje ukryte koszty energii związane z wzniesieniem budynku oraz jego wyburzeniem po 60-letnim okresie użytkowania.

Energia z Powerhouse Brattorkaia oświetla sąsiadujące budynki w fiordzie Trondheim.

Brattørkaia to piąty obiekt Powerhouse z serii energetycznie dodatnich budynków zaprojektowanych przez firmę Snøhetta, znaną z takich projektów, jak National September 11 Memorial Museum Pavilion w Nowym Jorku, gmach opery w Oslo oraz rozbudowa gmachu Modern Museum of Art w San Francisco. Fasada tego obiektu Powerhouse przypomina inne budynki biurowe zwrócone w stronę rzeki, ale jeśli obejdzie się go dookoła, można dostrzec istotną różnicę. Zamiast płaskiego, szerokiego dachu na szczycie umieszczono pochyłą konstrukcję, która wykorzystuje cały potencjał promieni słonecznych na półkuli północnej.

Aż 1157 paneli fotowoltaicznych SunPower Maxeon pokrywa dach, wytwarzając przeciętnie 358 tys. kWh energii na rok. Specjalne panele naścienne, niewykonane przez SunPower, zapewniają dodatkowe 100 tys. kWh. Owalny otwór wycięty w boku ściany z panelami pozwala przenikać promieniom słońca do wnętrza atrium w celu jego ogrzania.

Dzięki 1157 panelom Maxeon na dachu i kolejnym na fasadzie Powerhouse może generować dwa razy więcej energii niż zużywa.

Znaczenie wysokowydajnych paneli w ograniczonej przestrzeni

Projektując pochyły dach zamiast płaskiego, zespół Snohetta mógł zwiększyć powierzchnię systemu fotowoltaicznego. Aby móc pełnić funkcję elektrowni słonecznej, budynek musiał wytwarzać średnio więcej niż dwukrotną ilość prądu zużywanego na dzień, dlatego ilość energii na metr kwadratowy była niezwykle istotna. Nie jest przypadkiem, że zespół Powerhouse wybrał panele SunPower Maxeon, które generują więcej prądu na danej powierzchni2 Na podstawie przeglądu arkusza danych stron internetowych 20 najlepszych producentów na IHS — maj 2019. i mają niższe tempo degradacji3 Jordan i in., „Robust PV Degradation Methodology Application”, PVSC 2018, „Compendium of Photovoltaic Degradation Rates”, PiP 2016. niż inne panele dostępne w sprzedaży. W wyniku tego panele SunPower wytwarzają nawet 35% więcej energii przez 25 lat użytkowania na tej samej powierzchni w porównaniu do paneli konwencjonalnych.4 SunPower 400 W, wydajność 22,6%, w porównaniu do konwencjonalnych paneli o tych samych wymiarach (310 W, monokrystaliczne PERC, wydajność 19%, około 1,64 m²)

Z uwagi na kształt i położenie budynku silny wiatr także jest brany pod uwagę. „Ten projekt miał największe obciążenie wiatrem, z jakim dotychczas pracowaliśmy — 5 kN na metr kwadratowy, czyli 5000 Pa”, wspomina Helene Bøe Tømmerbakke, kierownik projektu w Solcellespesialisten. „Nie sądziliśmy, że istnieją jakiekolwiek panele fotowoltaiczne, które mogłyby wytrzymać takie obciążenie wiatrem, ale dowiedzieliśmy, że produkty SunPower sprawdzają się w takich warunkach”.

Panele SunPower zainstalowane na budynku Powerhouse uzyskały certyfikat wytrzymałości na obciążenie wiatrem o sile powyżej 6400 Pa,5 AS/NZS4040.2 oraz AS/NZS1170.2 zgodnie z raportem HSEC, E160520 oraz raportem ACE 19-0381.02.  odpowiednik 375 km/h,6 <a href="https://www.eurocodeapplied.com/" rel="nofollow" target="_blank" title="Obliczenia dla projektowania strukturalnego zgodnie z eurokodami można znaleźć tutaj">https://www.eurocodeapplied.com/</a>  co wynosi więcej niż kategoria 5. w skali intensywności cyklonu.7 <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Tropical_cyclone" rel="nofollow" target="_blank" title="Więcej informacji o cyklonie tropikalnym Isabel z 2003 roku można znaleźć tutaj">https://en.wikipedia.org/wiki/Tropical_cyclone</a>

UWAGA: Klienci powinni pamiętać, że systemy fotowoltaiczne w obszarach występowania silnego wiatru muszą być uważnie projektowane przez lokalnych specjalistów i prawidłowo instalowane — z zachowaniem zgodności z lokalnymi wytycznymi i regulacjami oraz przy użyciu odpowiednio dobranego sprzętu. Eksperci branżowi zalecają jednak, aby projektowanie systemu rozpocząć od paneli odpornych na wysokie obciążenie wiatrem.8 <a href="https://rmi.org/solar-under-storm-designing-hurricane-resilient-pv-systems/" rel="nofollow" target="_blank" title="Systemy fotowoltaiczne odporne na huragany w czasie burzy">https://rmi.org/solar-under-storm-designing-hurricane-resilient-pv-systems/</a>

Nawet na północnych krańcach Europy, gdzie dni zimowe trwają tylko cztery godziny, budynek Powerhouse generuje cenną energię słoneczną, wykorzystując wysokowydajną technologię ogniw fotowoltaicznych SunPower. Latem, gdy dni wydłużają się do 20 godzin, nadmiar energii jest eksportowany do sieci energetycznej.

Powerhouse Brattørkaia to dobitny przykład tego, jak mogą wyglądać przyjazne dla klimatu przestrzenie biurowe w niezbyt odległej przyszłości: inspirujące, odporne i całkowicie energetycznie dodatnie.