Techno-Economic Analysis of Building Integrated Photovoltaics. Case Study: Façade and Roof Integrated Photovoltaics

Abstract

Norge har de siste årene blitt sett på som et land rikt på fornybare energiressurser, med rask vekst i denne sektoren. Størstedelen av elektrisiteten i Norge produseres av vannkraft, men også solenergi blir en voksende konkurrent for fornybar energi. Solenergiapplikasjoner, som PV-applikasjoner, installeres i takområdet og fasaden til bygningen, kjent som BIPV-teknologi, for å produsere elektrisitet som kreves i bygningen. Ifølge studiene gjør det norske klimaet solenergi verdt å utvide og investere i, så lenge PV-systemsektoren blir populær i Norge. Videre heter det at fasadeinstallasjoner er et hensiktsmessig alternativ på grunn av kaldt vær og nordlige breddegrader med lave solvinkler. Denne teknologien, kalt bygningsintegrert fotovoltaikk (BIPV), er en økende trend der solcelleanlegg integreres i bygget som en del av bygningens ramme. Dette gjør at bygningens struktur, tak og fasade kan generere strøm, og dermed dekke en del av bygningens strømforbruk. Studiens mål er å gjennomføre en teknoøkonomisk analyse av gjennomførbarheten av å installere solcelleanlegg på byggets tak og fasade. Som et resultat av dette er modelleringsverktøyene som er valgt: PV Syst-programvare, hvor alle de meteorologiske dataene som kreves for bygningens plassering, er tatt med og muliggjør en visuell presentasjon av PV-installasjonene på taket i denne bygningen; og RET Screen Model, som brukes til videre teknoøkonomisk evaluering.

In recent years, Norway has been regarded as a country rich in renewable energy resources, with rapid growth in this sector. The majority of electricity in Norway is generated by hydropower, but solar energy as well is becoming a growing competitor for renewable energy. Solar energy applications, such as PV applications, are being installed in the roof top area and façade of the building, known as BIPV technology, to produce electricity that is required in the building. According to the studies, the Norwegian climate makes solar energy worth expanding and investing in, as long as the PV systems sector is becoming popular in Norway. Furthermore, it is stated that façade installations are an appropriate option due to cold weather and northern latitudes with low sun angles. This technology, called building-integrated photovoltaics (BIPV), is a growing trend in which solar PV systems are integrated into the building as part of the building envelope. This allows the building's structure, roofs, and façade to generate electricity, thereby covering a portion of the building's electricity consumption. The study's aim is to conduct a techno-economic analysis of the feasibility of installing solar PV systems on the building's roof and façade. As a result, the modeling tools chosen are: PV Syst software, where is taken all of the meteorological data required for the building's location and enables a visual presentation of the roof-top PV installations in this building; and RET Screen Model, which is used for further techno-economical evaluation.