研究人员正在超越传统的太阳能电池板,试图从建筑物的其他外表面产生热量和电力。
在荷兰南部城市埃因霍温郊区的社会住房中,伦斯克·克罗恩(RenskeCrone)对2022年涉及她的公寓的一项实验感到很高兴:它配备了从太阳产生能量的面板。
但她的新设备与欧洲和其他地方无数屋顶上可见的太阳能电池板(也称为光伏模块)明显不同。Crone的电池板不像光伏模块那样发电,而是提供热能,并安装在建筑物的正面。
热刺激
灰色面板涂有铝,类似于强化地板,占地15平方米。测试的结果是,克龙的家和水都用可再生能源加热,而不是污染天然气——即使在阴天——而且能源费用下降了。
克龙说,“这所房子是积极能源的,没有天然气,净能源费用为零。”后来他搬到了另一所房子。“谁不想要那个?”
这项新能源技术源于一个研究项目,旨在利用所有建筑物的外表面而不仅仅是屋顶来发电。该项目名为Envision,运行期为五年,截至2022年9月。
该倡议反映了欧盟加大力度减少建筑物温室气体排放,作为应对气候变化的一部分。建筑物排放量约占欧洲排放量的36%,是欧盟改造浪潮的一部分。
在欧盟,大约一半的建筑物外墙未使用。
红外波段
从太阳到达地球表面的辐射带包括可见光、红外线和紫外线。
常规太阳能电池板利用可见光,而克龙家中的太阳能电池板则依赖红外光谱,不需要外墙朝向任何特定方向。可见光约占太阳辐射的43%,而红外线则占50%。
对房屋进行改造,使其同时使用可见光和红外辐射,有望在利用太阳能方面取得重大进展。任何外墙都可以使用远景技术进行改造。
埃因霍温理工大学应用物理学助理研究员巴特·埃里希(BartErich)表示:“有了屋顶上的电池板和光伏电池,你就可以获得足够的能量,使房子成为正能量。”
作为远景集团的领导人之一,他表示欧洲建筑外立面的总表面积与屋顶的总表面积大致相同。
切实进展
利用外墙吸收太阳能量将提振欧洲已经不断扩张的太阳能热利用产业,该产业到2022年将增长12%。
热板连接至热泵。对于空间相对有限的社会住房来说,为热泵腾出空间可能需要在外面建造一个棚屋——克龙的情况就是如此。
通过进一步添加保留热量的电池,可以在热能过剩时将其存储起来。
Erich表示,此类外墙的价格从每平方米150欧元到500欧元不等,具体取决于类型,其使用寿命通常为30年,投资回报期为7到10年。
在“设想”期间,研究人员进行了实验室研究,在埃因霍温理工大学建立了一个站点来测试这个想法,并在包括克龙家在内的家庭中进行了演示。
2022年,该团队入围了欧洲可持续能源奖创新类别的决赛,该奖项旨在表彰推动向清洁能源过渡的项目和人员。
自Envision结束以来,该技术已蓄势待发。埃里希是一家名为Calosol的衍生公司的首席技术官,该公司正在将面板商业化。