Zielone technologie stały się obecne wśród nas. Mimo że jest ich całkiem sporo, dzisiaj przedstawimy i szerzej omówimy cztery z wybranych: panele fotowoltaiczne, perowskitowe ogniwa fotowoltaiczne, odzysk ciepła z instalacji i odzysk wody szarej. Szersze omówienie znajduje się w raporcie “Odpowiedzialne inwestycje. ESG na rynku nieruchomości”.
Walka ze zmianami klimatycznymi wymusza transformację wszystkich sektorów, również branży budowlanej. Ekologia, energooszczędność oraz cyfrowe technologie to czynniki, które zdecydowanie muszą być brane pod uwagę przez deweloperów i administratorów nieruchomości. – wspomina Tomasz Zieliński, dyrektor marketingu i sprzedaży, automatyka budynkowa ABB w Polsce.
Dzisiaj omówimy zielone technologie i 4 rozwiązania, którym warto się przyjrzeć.
Zielone technologie: panele fotowoltaiczne
Instalacje fotowoltaiczne na dachach budynków są uznawane za jedno z najbardziej efektywnych rozwiązań dla klimatu w skali globalnej. Wynika to z ich powszechnej dostępności dzięki relatywnie niskim kosztom produkcji, implementacji i małej barierze wejścia. Rozwiązanie to może być stosowane zarówno na skalę przemysłową, jak również na potrzeby pojedynczych gospodarstw domowych. Pozwala zatem na zbudowanie rozproszonej sieci generowania energii i zwiększa niezależność energetyczną użytkowników, szczególnie w lokalizacjach oddalonych od głównych ośrodków.
Panele fotowoltaiczne tworzą czystą energię, która nie wiąże się z emisją dodatkowych gazów cieplarnianych czy zanieczyszczeń powietrza. Gdy panele montowane są na dachach z bezpośrednim podłączeniem do sieci, energia może być konsumowana na miejscu – oszczędzamy w ten sposób straty na przesyle energii. Nadwyżki energii produkowanej z paneli mogą być oddawane do sieci lub magazynowane w akumulatorach. Ze względu na niepewność związaną z możliwością i ekonomiczną opłacalnością oddawania nadwyżek do sieci przy odpowiedniej skali warto rozważyć inwestycje w coraz bardziej zaawansowane technicznie magazyny energii.
Zielone technologie: perowskitowe ogniwa fotowoltaiczne
Perowskitowe ogniwa fotowoltaiczne to szansa na przełom w pozyskiwaniu energii ze światła – nie tylko słonecznego, ponieważ perowskity absorbują również światło sztuczne. Technologia ta polega na wykorzystaniu grupy minerałów o takich właściwościach, jak przewodzenie prądu, niska waga i możliwość wytwarzania paneli fotowoltaicznych. Można je umieszczać na dowolnych powierzchniach, także przeziernych, dzięki czemu perowskitowe ogniwa mogą znaleźć zastosowanie na fasadach budynków, dachach pojazdów i małych urządzeniach podłączonych do internetu rzeczy.
Ogniwa perowskitowe przewyższają wydajnością wszystkie inne technologie cienkowarstwowe bez koncentratora, w tym CdTe i CIGS104. Po części wynika to z faktu, że – w odróżnieniu od standardowych ogniw opartych na ekscytonach – strata energii fotonu w trakcie konwersji światła w elektryczność wynosi ok. 30% pochłoniętej energii, zamiast nawet 50%.
Technologia ta ma też potencjał dalszego minimalizowania owych strat.[1] Pierwsza na świecie fabryka produkująca perowskitowe ogniwa na użytek komercyjny została uruchomiona w 2021 roku we Wrocławiu. Przy odpowiedniej skali koszty produkcji takich ogniw są znacznie niższe niż w przypadku paneli krzemowych, łatwiejsza jest ponadto ich utylizacja. Istotne jest również to, że wydajność konwersji mocy perowskitu w ostatnich latach – w porównaniu z nowymi technologiami badań fotowoltaicznych, a także tradycyjną fotowoltaiką cienkowarstwową – gwałtownie rośnie.[2] Potencjał tej technologii w budownictwie komercyjnym jest ogromny. Biorąc pod uwagę wydajność w generowaniu energii elektrycznej oraz relatywnie niską wagę ogniw, perowskity mogą odegrać kluczową rolę w osiąganiu zeroemisyjności bez drastycznych zmian w konstrukcji istniejących obiektów.
Wydajność konwersji mocy perowskitu w porównaniu z nowymi technologiami badań fotowoltaicznych i tradycyjnymi fotowoltaikami cienkowarstwowymi.
Zielone technologie: odzysk ciepła z instalacji
Efektywne systemy grzewcze odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu operacyjnej energooszczędności obiektu. Istnieją technologie pozwalające na to, by raz wygenerowane ciepło, którym podgrzano powietrze we wnętrzu budynku, zostało powtórnie wykorzystane do podgrzania
kolejnej partii powietrza. Odpowiadają za to wymienniki ciepła, których zasadę działania można najprościej podzielić na rekuperację i regenerację. W procesie rekuperacji strumienie zimnego i ciepłego (nawiewanego i usuwanego) powietrza nie mieszają się, a wymiana zachodzi przez specjalną przeponę. Natomiast model regeneracji polega na naprzemiennym przechodzeniu strumieni powietrza przez obracający się wymiennik.
Poszczególne technologie odzyskiwania ciepła różnią się znacznie wydajnością. Wskaźnik efektywności odzysku ciepła w przypadku płytowych wymienników
Zielone technologie: odzysk wody szarej
Wodą szarą nazywamy tę wykorzystaną już wcześniej w obiegu budynku. W uproszczeniu jest to wstępnie oczyszczona woda, która nie miała wcześniej kontaktu z fekaliami czy resztkami jedzenia. W praktyce wykorzystuje się głównie wodę używaną w prysznicach czy umywalkach.
Po oczyszczeniu i przefiltrowaniu woda szara może być wykorzystana do celów niezwiązanych z bezpośrednim kontaktem z człowiekiem – najczęściej do spłukiwania toalet. Przynosi to niebagatelne oszczędności, bowiem w budynku biurowym do spłukiwania toalet zużywa się przeciętnie ok. 12 litrów wody na osobę dziennie. Woda szara jest również używana ponownie w systemach chłodniczych oraz do nawadniania roślin w otoczeniu budynku. To ostatnie może pochłaniać znaczące ilości wody w obliczu rosnących wymagań co do obecności zieleni w otoczeniu obiektów komercyjnych, przy jednoczesnym wydłużeniu okresów bezopadowych w wielu miejscach kraju.
[1] H.J. Snaith, Present status and future prospects of perovskite photovoltaics, Nature Materials, vol. 17, 2018.
[2] T. Ibn-Mohammed i in., Perovskite solar cells: An integrated hybrid lifecycle assessment and review in comparison with other photovoltaic technologies, Renewable & Sustainable Energy Reviews, vol. 80, 2017.
Zielone technologie stały się obecne wśród nas. Mimo że jest ich całkiem sporo, dzisiaj przedstawimy i szerzej omówimy cztery z wybranych: panele fotowoltaiczne, perowskitowe ogniwa fotowoltaiczne, odzysk ciepła z instalacji i odzysk wody szarej. Szersze omówienie znajduje się w raporcie “Odpowiedzialne inwestycje. ESG na rynku nieruchomości”.
Walka ze zmianami klimatycznymi wymusza transformację wszystkich sektorów, również branży budowlanej. Ekologia, energooszczędność oraz cyfrowe technologie to czynniki, które zdecydowanie muszą być brane pod uwagę przez deweloperów i administratorów nieruchomości. – wspomina Tomasz Zieliński, dyrektor marketingu i sprzedaży, automatyka budynkowa ABB w Polsce.
Dzisiaj omówimy zielone technologie i 4 rozwiązania, którym warto się przyjrzeć.
Zielone technologie: panele fotowoltaiczne
Instalacje fotowoltaiczne na dachach budynków są uznawane za jedno z najbardziej efektywnych rozwiązań dla klimatu w skali globalnej. Wynika to z ich powszechnej dostępności dzięki relatywnie niskim kosztom produkcji, implementacji i małej barierze wejścia. Rozwiązanie to może być stosowane zarówno na skalę przemysłową, jak również na potrzeby pojedynczych gospodarstw domowych. Pozwala zatem na zbudowanie rozproszonej sieci generowania energii i zwiększa niezależność energetyczną użytkowników, szczególnie w lokalizacjach oddalonych od głównych ośrodków.
Panele fotowoltaiczne tworzą czystą energię, która nie wiąże się z emisją dodatkowych gazów cieplarnianych czy zanieczyszczeń powietrza. Gdy panele montowane są na dachach z bezpośrednim podłączeniem do sieci, energia może być konsumowana na miejscu – oszczędzamy w ten sposób straty na przesyle energii. Nadwyżki energii produkowanej z paneli mogą być oddawane do sieci lub magazynowane w akumulatorach. Ze względu na niepewność związaną z możliwością i ekonomiczną opłacalnością oddawania nadwyżek do sieci przy odpowiedniej skali warto rozważyć inwestycje w coraz bardziej zaawansowane technicznie magazyny energii.
Zielone technologie: perowskitowe ogniwa fotowoltaiczne
Perowskitowe ogniwa fotowoltaiczne to szansa na przełom w pozyskiwaniu energii ze światła – nie tylko słonecznego, ponieważ perowskity absorbują również światło sztuczne. Technologia ta polega na wykorzystaniu grupy minerałów o takich właściwościach, jak przewodzenie prądu, niska waga i możliwość wytwarzania paneli fotowoltaicznych. Można je umieszczać na dowolnych powierzchniach, także przeziernych, dzięki czemu perowskitowe ogniwa mogą znaleźć zastosowanie na fasadach budynków, dachach pojazdów i małych urządzeniach podłączonych do internetu rzeczy.
Ogniwa perowskitowe przewyższają wydajnością wszystkie inne technologie cienkowarstwowe bez koncentratora, w tym CdTe i CIGS104. Po części wynika to z faktu, że – w odróżnieniu od standardowych ogniw opartych na ekscytonach – strata energii fotonu w trakcie konwersji światła w elektryczność wynosi ok. 30% pochłoniętej energii, zamiast nawet 50%.
Technologia ta ma też potencjał dalszego minimalizowania owych strat.[1] Pierwsza na świecie fabryka produkująca perowskitowe ogniwa na użytek komercyjny została uruchomiona w 2021 roku we Wrocławiu. Przy odpowiedniej skali koszty produkcji takich ogniw są znacznie niższe niż w przypadku paneli krzemowych, łatwiejsza jest ponadto ich utylizacja. Istotne jest również to, że wydajność konwersji mocy perowskitu w ostatnich latach – w porównaniu z nowymi technologiami badań fotowoltaicznych, a także tradycyjną fotowoltaiką cienkowarstwową – gwałtownie rośnie.[2] Potencjał tej technologii w budownictwie komercyjnym jest ogromny. Biorąc pod uwagę wydajność w generowaniu energii elektrycznej oraz relatywnie niską wagę ogniw, perowskity mogą odegrać kluczową rolę w osiąganiu zeroemisyjności bez drastycznych zmian w konstrukcji istniejących obiektów.
Wydajność konwersji mocy perowskitu w porównaniu z nowymi technologiami badań fotowoltaicznych i tradycyjnymi fotowoltaikami cienkowarstwowymi.
Zielone technologie: odzysk ciepła z instalacji
Efektywne systemy grzewcze odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu operacyjnej energooszczędności obiektu. Istnieją technologie pozwalające na to, by raz wygenerowane ciepło, którym podgrzano powietrze we wnętrzu budynku, zostało powtórnie wykorzystane do podgrzania
kolejnej partii powietrza. Odpowiadają za to wymienniki ciepła, których zasadę działania można najprościej podzielić na rekuperację i regenerację. W procesie rekuperacji strumienie zimnego i ciepłego (nawiewanego i usuwanego) powietrza nie mieszają się, a wymiana zachodzi przez specjalną przeponę. Natomiast model regeneracji polega na naprzemiennym przechodzeniu strumieni powietrza przez obracający się wymiennik.
Poszczególne technologie odzyskiwania ciepła różnią się znacznie wydajnością. Wskaźnik efektywności odzysku ciepła w przypadku płytowych wymienników
Zielone technologie: odzysk wody szarej
Wodą szarą nazywamy tę wykorzystaną już wcześniej w obiegu budynku. W uproszczeniu jest to wstępnie oczyszczona woda, która nie miała wcześniej kontaktu z fekaliami czy resztkami jedzenia. W praktyce wykorzystuje się głównie wodę używaną w prysznicach czy umywalkach.
Po oczyszczeniu i przefiltrowaniu woda szara może być wykorzystana do celów niezwiązanych z bezpośrednim kontaktem z człowiekiem – najczęściej do spłukiwania toalet. Przynosi to niebagatelne oszczędności, bowiem w budynku biurowym do spłukiwania toalet zużywa się przeciętnie ok. 12 litrów wody na osobę dziennie. Woda szara jest również używana ponownie w systemach chłodniczych oraz do nawadniania roślin w otoczeniu budynku. To ostatnie może pochłaniać znaczące ilości wody w obliczu rosnących wymagań co do obecności zieleni w otoczeniu obiektów komercyjnych, przy jednoczesnym wydłużeniu okresów bezopadowych w wielu miejscach kraju.
[1] H.J. Snaith, Present status and future prospects of perovskite photovoltaics, Nature Materials, vol. 17, 2018.
[2] T. Ibn-Mohammed i in., Perovskite solar cells: An integrated hybrid lifecycle assessment and review in comparison with other photovoltaic technologies, Renewable & Sustainable Energy Reviews, vol. 80, 2017.
PL 
EN 
