La tecnología de fotovoltaica integrada en edificios (BIPV) transforma los edificios de consumidores pasivos de energía en generadores activos de energía. A diferencia de los sistemas fotovoltaicos (FV) tradicionales que se instalan a posteriori en estructuras existentes, las soluciones BIPV se integran perfectamente en la envolvente de los edificios, cumpliendo una doble función: generación de energía y funcionalidad estructural. Esto reduce la necesidad de materiales adicionales, disminuye el impacto ambiental de los edificios y mejora su estética.
Building-Integrated Photovoltaics: A Technical Guidebook (Fotovoltaica integrada en edificios: una guía técnica) subraya cómo la BIPV puede contribuir a la descarbonización de las ciudades, reduciendo tanto el consumo energético operativo como las emisiones de gases de efecto invernadero. Ahora que la energía solar constituye una parte sustancial del mix energético mundial, las soluciones BIPV podrían convertirse en una piedra angular de la arquitectura moderna, garantizando que los centros urbanos se ajusten a los objetivos de sostenibilidad.
Principales características de la Guía
La guía ofrece un enfoque estructurado y técnico de la BIPV, cubriendo áreas críticas como los requisitos de rendimiento, las consideraciones de diseño, la disponibilidad de productos y las aplicaciones en el mundo real. Se divide en seis capítulos principales:
- Requisitos de rendimiento de la BIPV: debate sobre parámetros clave como la generación de electricidad, el rendimiento térmico, la iluminación natural, el aislamiento acústico y la durabilidad. El libro también profundiza en las normas de seguridad y el impacto estético de los sistemas BIPV.
- Productos BIPV: un análisis de los distintos componentes de los módulos BIPV, incluidos los módulos de vidrio, los fotovoltaicos transparentes y las soluciones flexibles de capa fina. También aborda los métodos de integración en tejados, fachadas y dispositivos de sombreado.
- Un proceso de toma de decisiones para el diseño de BIPV: una metodología paso a paso para evaluar las condiciones del emplazamiento, realizar estudios de acceso solar, estimar el rendimiento energético y evaluar los aspectos de sostenibilidad.
- Diseño de la envolvente BIPV y casos prácticos: casos prácticos detallados de proyectos BIPV de éxito en todo el mundo, que demuestran la viabilidad técnica y la integración arquitectónica.
- Operación y mantenimiento de sistemas BIPV: aborda el rendimiento del sistema a largo plazo, consideraciones de seguridad y estrategias de mantenimiento para maximizar el rendimiento energético.
El libro también incluye 50 dibujos de referencia anotados que ilustran la implementación de BIPV en diferentes elementos arquitectónicos, junto con 24 estudios de casos internacionales que destacan las mejores prácticas en diseño y construcción.
Retos que dificultan la adopción de la BIPV
A pesar de su potencial, la adopción de la BIPV sigue siendo limitada debido a varios retos que el libro trata de resolver proporcionando valiosos recursos y referencias:
- Falta de conocimiento y experiencia entre arquitectos y constructores: muchos profesionales de la construcción y el diseño no están familiarizados con las tecnologías BIPV, por lo que son reacios a incorporarlas a los proyectos. Se necesitan programas de educación y formación más amplios para colmar esta laguna de conocimientos.
- Costos iniciales más elevados en comparación con algunos materiales de construcción convencionales: aunque la BIPV puede aportar beneficios económicos y medioambientales a largo plazo, la mayor inversión inicial suele ser un factor disuasorio para muchos promotores y propietarios. La mejora de los mecanismos de financiación, como las subvenciones o los préstamos verdes, podría ayudar a resolver este problema.
- Lagunas normativas y de estandarización: La BIPV exige el cumplimiento de los códigos de construcción y eléctricos. Integrar elementos fotovoltaicos en los materiales de construcción significa que la seguridad, la durabilidad y la producción de energía deben considerarse simultáneamente, lo que requiere un proceso de aprobación más complejo.
- Complejidad de la integración: a diferencia de los sistemas fotovoltaicos estándar que pueden montarse en los tejados, los sistemas fotovoltaicos integrados en edificios deben diseñarse cuidadosamente para que encajen en la envolvente del edificio, y debe prestarse especial atención a los proyectos de rehabilitación. Esto puede complicar los procesos de planificación e instalación, que requieren conocimientos especializados.
- Fragmentación del mercado y falta de cadenas de suministro unificadas: dado que los componentes BIPV son producidos tanto por fabricantes de energía solar como por empresas de materiales de construcción, puede resultar difícil lograr una integración perfecta entre los distintos sistemas. Los esfuerzos de colaboración y estandarización de toda la industria podrían ayudar a mitigar estos retos.
Perspectivas de futuro: soluciones para ampliar la BIPV
El libro propone varias soluciones para acelerar el despliegue de la BIPV:
- Políticas de apoyo e incentivos: los gobiernos deberían introducir subvenciones, incentivos fiscales y mandatos para la adopción de BIPV en los edificios nuevos. Algunas regiones ya han implementado mandatos solares para las nuevas construcciones, y requisitos similares podrían extenderse a las soluciones BIPV.
- Innovación en materiales y diseño: los avances en materiales fotovoltaicos de colores, flexibles y ligeros pueden ampliar las aplicaciones de la BIPV. El desarrollo continuo de módulos estéticamente más versátiles permitirá a los arquitectos integrar la BIPV sin comprometer la integridad del diseño.
- Mejores modelos de negocio: la adopción de acuerdos de compra de energía (PPA) y modelos de arrendamiento puede reducir los costos iniciales para los propietarios de edificios.
- Colaboración intersectorial: fomentar las asociaciones entre la industria solar, el sector de la construcción y los responsables políticos puede agilizar las aprobaciones normativas y acelerar el crecimiento del mercado. El establecimiento de normas y certificaciones universales para los sistemas BIPV también proporcionará más confianza a las partes interesadas.
- Enfoque de sostenibilidad: los futuros sistemas BIPV deben tener en cuenta la evaluación del ciclo de vida y la reciclabilidad de los materiales fotovoltaicos. Las estrategias sostenibles de fin de vida garantizarán que la BIPV siga siendo una opción responsable con el medio ambiente.
Conclusión
Building-Integrated Photovoltaics: A Technical Guidebook es un recurso esencial para los profesionales del sector que deseen aprovechar el poder de la energía solar a través del diseño arquitectónico. A medida que las ciudades se esfuerzan por conseguir emisiones netas cero, la BIPV desempeñará un papel vital para garantizar que los edificios no sólo sean eficientes desde el punto de vista energético, sino que también produzcan energía, y el libro ofrece una hoja de ruta para ampliar la adopción de la BIPV.
Este artículo forma parte de una columna mensual del programa PVPS de la AIE. Ha sido elaborado por IEA PVPS Task 15 – Enabling Framework for the Development of BIPV.
Para más información sobre IEA PVPS Task 15 y BIPV, haga clic aquí.
La tercera fase de Task 15, para ampliar las actividades durante cuatro años, comenzó en 2024. Participar en Task 15 puede ser una forma de influir en la estandarización de BIPV sin ser miembro formal de un comité de estandarización. En caso de que usted sea un participante potencial de la Fase 3 de la Tarea 15, por favor contacte con los Co-Directores de la Tarea Fase 2 Francesco Frontini (para contribuciones relacionadas con los temas de «Retos y oportunidades de BIPV en una economía descarbonizada y circular», «BIPV en el entorno digital», «Productos, proyectos y demos BIPV: innovación y comportamiento a largo plazo» y «Formación BIPV, difusión y colaboración de las partes interesadas») y Helen Rose Wilson (para contribuciones relacionadas con el tema de «Caracterización y rendimiento BIPV: investigación internacional prenormativa»).
Este artículo forma parte de una columna mensual del programa PVPS de la AIE. Ha sido elaborado por IEA PVPS Task 15 – Enabling Framework for the Development of BIPV.
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