বিল্ডিং ইন্টিগ্রেটেড ফটোভোল্টাইকস (বিআইপিভি) পাওয়ার গ্লাস ফ্যাসেডস প্রথম যখন 90 এর দশকে বাজারে এসেছিল, তখন এগুলো শুধুমাত্র সুন্দর সজ্জা হিসাবে ব্যবহৃত হতো। কিন্তু এখন এগুলো আসল অর্থে শক্তি উৎপাদনের ব্যবস্থায় পরিণত হচ্ছে। প্রথমদিকে স্থপতিদের অধিকাংশই এগুলোকে ভবনের সজ্জা হিসাবে ব্যবহার করতেন, কিন্তু প্রকৃত শক্তি উৎপাদনের জন্য নয়। কিন্তু 2015 এর দিকে পরিস্থিতি পাল্টে যায়। সেই সময়ে প্রযুক্তির উন্নতির মাধ্যমে এই গ্লাস বিআইপিভি মডিউলগুলো সূর্যালোককে 12 থেকে 16 শতাংশ দক্ষতায় বিদ্যুতে রূপান্তর করতে সক্ষম হয়েছিল, যেখানে দৃশ্যমান আলোর 30 থেকে 50 শতাংশ ভেতরে প্রবেশের অনুমতি দিয়েছিল বলে সম্প্রতি Frontiers in Sustainable Cities প্রকাশিত একটি গবেষণায় উল্লেখ করা হয়েছে। এই ব্যবস্থার সাম্প্রতিক সংস্করণগুলো আজকাল অনেক ভবনে পারম্পরিক কার্টেন ওয়ালের পরিবর্তে ব্যবহৃত হচ্ছে। ইউরোপের কয়েকটি অভিনব প্রকল্প দেখায় যে এই আধুনিক ইনস্টলেশনগুলো প্রতি বছর প্রতি বর্গমিটারে প্রায় 120 কিলোওয়াট ঘন্টা বিদ্যুৎ উৎপাদন করছে। এই সংখ্যাটিকে যদি তুলনা করা হয়, তবে এই পরিমাণ বিদ্যুৎ বেশিরভাগ ভবনের জন্য প্রয়োজনীয় তাপ, ভেন্টিলেশন এবং এয়ার কন্ডিশনিংয়ের প্রায় 35 শতাংশ চাহিদা মেটাতে পারে।
আধুনিক বিআইপিভি পাওয়ার গ্লাস তিনটি প্রধান সুবিধা প্রদান করে:
2025 নবায়নযোগ্য শক্তি সমীক্ষা বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে স্ট্যান্ডঅ্লন সৌর অ্যারের তুলনায় শহরের অফিসগুলিতে বিআইপিভি রেট্রোফিট 19% দ্রুত রয়েলটি অর্জন করে কারণ উপকরণ প্রতিস্থাপনের সুবিধা। এই প্রযুক্তি শহরের তাপ দ্বীপ প্রভাবগুলি মোকাবেলা করে, যেখানে পিভি ইন্টিগ্রেটেড ফ্যাকডগুলি গ্রীষ্মকালীন অবস্থায় সাধারণ কাচের তুলনায় 3–5°C পর্যন্ত পৃষ্ঠের তাপমাত্রা হ্রাস করে।
অর্ধ-স্বচ্ছ BIPV পাওয়ার গ্লাস ফ্যাসেডগুলিতে হয় তো স্পেস করে রাখা সৌর কোষ অথবা পাতলা ফিল্মের স্তর রয়েছে, যা দৃশ্যমান আলোর ১৫ থেকে ৪০ শতাংশ ভিতর দিয়ে যেতে দেয় এবং তবুও বিদ্যুৎ উৎপাদন করে। এই সংমিশ্রণটি সমাধান করে যা অনেক স্থাপত্যবিদদের দ্বারা অফিসগুলি ডিজাইন করার সময় সমস্যার সৃষ্টি করে থাকে, অর্থাৎ ভিতরে যথেষ্ট পরিমাণে প্রাকৃতিক আলো আসতে দেবেন কিন্তু ভিতরে অতিরিক্ত তাপ জমতে দেবেন না। গত বছর Materials Science পত্রিকায় প্রকাশিত একটি গবেষণায় STPV মডিউলগুলির সাথে ভ্যাকুয়াম গ্লেজিং এর বিষয়টি পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল এবং দেখা গিয়েছিল যে এদের Solar Heat Gain Coefficient (0.28 থেকে 0.35) পরিসরে ছিল। এটি আসলে সাধারণ ডবল গ্লেজড জানালার চেয়ে ৪২ শতাংশ ভালো। একই সময়ে, এগুলি প্রতি বর্গমিটারে ৮০ থেকে ১২০ ওয়াট বিদ্যুৎ উৎপাদন করতে সক্ষম। যখন স্থাপত্যবিদরা ভবনের বিভিন্ন অংশে কোষগুলির ঘনত্ব সামঞ্জস্য করেন, তখন তাঁরা আলোর আকর্ষক প্যাটার্ন তৈরি করতে পারেন যা ভবনের প্রান্তের অঞ্চলগুলির পাশাপাশি বাইরের দেয়াল থেকে ছয় মিটার ভিতরের দিকে পর্যন্ত এলাকাগুলিতে দিনের আলোর জন্য EN 17037 প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।
আধুনিক STPV সিস্টেম তিনটি প্রধান প্যারামিটারের মাধ্যমে সর্বোত্তম ভারসাম্য অর্জন করে:
ইলেকট্রোক্রোমিক ইন্টারলেয়ার সহ অ্যাডাপটিভ STPV সিস্টেমগুলি 15টি অফিস ভবনে 12 মাসের ইইউ ক্ষেত্র পরীক্ষায় স্থির সমাধানগুলির তুলনায় ব্লাইন্ডস ব্যবহার 68% কমিয়েছে।
STPV ফ্যাকডের পারফরম্যান্স মেট্রিকগুলি এখন শক্তি উৎপাদনের সাথে অধিবাসী-কেন্দ্রিক সূচকগুলি একত্রিত করে থাকে:
| মেট্রিক | প্রমাণ | পরিমাপ সরঞ্জাম |
|---|---|---|
| ডেলাইট অটোনমি (ডিএ) | মেঝে এলাকার 75% এ 50% এর বেশি | রেডিয়েন্স-ভিত্তিক সিমুলেশন |
| ইউনিফরমিটি রেশিও | 0.4–0.7 | 0.8 মিটার উচ্চতায় লাক্স মিটার |
| পিভি আউটপুট স্থিতিশীলতা | মৌসুমি পরিবর্তনে 15% এর কম পার্থক্য | আইওটি-সক্রিয় মাইক্রোইনভার্টার |
A 2024 বিল্ডিং এনার্জি রিসার্চ প্রবন্ধটি দেখায় কীভাবে অপটিমাইজড এসটিপিভি ফ্যাকেডসযুক্ত অফিস ব্লকগুলি স্মার্ট উইন্ডো-টু-ওয়াল রেশিও (ডাব্লুডাব্লুআর) সমন্বয়ের মাধ্যমে কনভেনশনাল গ্লেজিংয়ের তুলনায় 32% বেশি ডেলাইট অটোনমি অর্জন করে, যেখানে অপেক বিআইপিভি-এর শক্তি উৎপাদনের 85% ক্ষমতা বজায় রাখা হয়।
বিআইপিভি পাওয়ার গ্লাস ফ্যাকড়ের ক্ষেত্রে, তারা সাধারণত লম্বভাবে স্থাপন করলে প্রায় 12 থেকে 18 শতাংশ সৌর রূপান্তর দক্ষতা অর্জন করে। এটি আসলে ছাদের পিভি সিস্টেমগুলির তুলনায় কম যা সাধারণত 15 থেকে 22 শতাংশের মধ্যে থাকে। পার্থক্যের কারণ কী? আসলে কারণ লম্ব পৃষ্ঠগুলি আলোকে আনুভূমিক পৃষ্ঠগুলির মতো একই কোণে ধরতে পারে না। তবে আশা আছে! বাইফেসিয়াল মডিউলগুলি প্রায় 19 শতাংশ ক্ষতি পূরণ করতে পারে যা চারপাশের ভবনগুলি থেকে প্রতিফলিত আলো ধরে রাখে। এবং সম্প্রতি ক্যাডমিয়াম টেলুরাইড পাতলা ফিল্মের প্রযুক্তির উন্নতির সাথে সাথে অবস্থাগুলি আরও ভালো হয়েছে। এই নতুন উন্নয়নের ফলে লম্বভাবে স্থাপিত সিস্টেমগুলি এখন শহরের পরিবেশে আদর্শ কোণে স্থাপিত প্যানেলগুলির প্রায় 84 শতাংশ উৎপাদন করছে। কয়েক বছর আগের তুলনায় এটি বেশ লক্ষণীয় অগ্রগতি।
মধ্য ইউরোপে দক্ষিণ মুখী বিআইপিভি ফ্যাকডগুলি প্রায় প্রতি বছর পূর্ব বা পশ্চিম মুখী ফ্যাকডগুলির তুলনায় প্রায় 14% বেশি শক্তি উৎপাদন করে। তবুও, অনেক আধুনিক ভবনে এখন একাধিক দিকে প্যানেল অন্তর্ভুক্ত করা হয় যাতে দৈনিক বিদ্যুৎ উৎপাদনের ওঠানামা কমানো যায়। শুরুতেই ছায়া নিয়ন্ত্রণ ঠিক রাখা খুবই গুরুত্বপূর্ণ কারণ খারাপ পরিকল্পনার কারণে প্রায় 30% উৎপাদন ক্ষমতা হারানো যেতে পারে। এটি ভাবুন: শুধুমাত্র পাশের ভবনগুলি শহরের ঘন জনবসতি অঞ্চলে সৌর উৎপাদন 18 থেকে 24% পর্যন্ত কমিয়ে দিতে পারে। বিআইপিভি গ্লাস বিভিন্ন আবহাওয়ার সম্মুখীন হওয়ার ক্ষেত্রেও প্রতিটি প্যানেল প্রায় 80% দক্ষতা বজায় রাখে যখন সূর্যালোক প্রতি বর্গমিটারে 200 ওয়াটে নেমে আসে, যা সাধারণ সিলিকন প্যানেলগুলির চেয়ে ভালো যা অনুরূপ ম্লান পরিস্থিতিতে সাধারণত 65 থেকে 70% এর মধ্যে থাকে।
২০২৪ সালে করা এক গবেষণায় ইউরোপের ৪৭টি অফিস ভবন পর্যালোচনা করা হয়েছিল যেগুলোতে BIPV ফ্যাকড স্থাপন করা ছিল এবং দেখা গিয়েছিল যে প্রতি বর্গমিটারে বছরে গড়পড়তা প্রায় ১২০ কিলোওয়াট ঘন্টা বিদ্যুৎ উৎপাদিত হয়। তবে সংখ্যাগুলো বেশ পার্থক্য দেখা গিয়েছিল - উত্তর স্ক্যান্ডিনেভিয়ার ভবনগুলোতে মাত্র ৮৫ কিলোওয়াট ঘন্টা/বর্গমিটার হওয়া সত্ত্বেও ভূমধ্যসাগরীয় অঞ্চলের ভবনগুলোতে প্রায় ১৫৮ কিলোওয়াট ঘন্টা/বর্গমিটার উৎপাদন হয়েছিল। এইন্ডোভেনের হাই টেক ক্যাম্পাসে প্রকৌশলীদের কাছ থেকেও অসামান্য ফলাফল পাওয়া গিয়েছিল। মাত্র পাঁচ মাসের মধ্যে তাদের সেটআপ থেকে ৪৪টি ফ্যাকড মডিউল থেকে ১,৬৩০ কিলোওয়াট ঘন্টা এসি বিদ্যুৎ উৎপাদিত হয়েছিল। এই সাফল্য দ্বারা প্রমাণিত হয় যে প্যানেলের মধ্যে যথাযথ ভেন্টিলেশনের মাধ্যমে কেন স্থিতিশীল শক্তি উৎপাদনে এমন পার্থক্য আসে। বর্তমান প্রবণতা দেখলে দেখা যায় প্রায় ৩৮% নতুন ইনস্টলেশনে এখন বাইফেশিয়াল মডিউল ব্যবহৃত হচ্ছে। রোস্কিলডে, ডেনমার্কে পরীক্ষামূলক স্থানটি এই সুবিধার স্পষ্ট প্রমাণ দিয়েছে। সেখানে ভেন্টিলেটেড BIPV সিস্টেমগুলো পারফরম্যান্স রেশিও ০.৯২ দেখিয়েছে যেখানে ভেন্টিলেশনহীন অনুরূপ সিস্টেমগুলোতে মাত্র ০.৮৫ পারফরম্যান্স রেশিও দেখা গিয়েছিল।
BIPV পাওয়ার গ্লাস ফ্যাসেড ডিজাইন করা স্থাপত্যবিদদের জন্য একটি বাস্তব চ্যালেঞ্জ হয়ে দাঁড়িয়েছে যাঁদের প্রাকৃতিক আলো যথেষ্ট পরিমাণে আসতে দেওয়া এবং যথাযথ বিদ্যুৎ উৎপাদনের মধ্যে সঠিক ভারসাম্য খুঁজে বার করতে হয়। যখন অফিস স্থানগুলিতে ৩০ থেকে ৫০ শতাংশ স্বচ্ছতার হার থাকে, তখন দিবালোকের পরিমাণ অবশ্যই ভালো হয় কিন্তু গত বছর Nature-এ প্রকাশিত গবেষণা অনুযায়ী সাধারণ কঠিন সৌর প্যানেলের তুলনায় PV দক্ষতা ১৫ থেকে ২৫ শতাংশ কমে যায়। তবে ২০২৩ সালের একটি প্যারামেট্রিক মডেল অধ্যয়ন থেকে কিছু আকর্ষক সিদ্ধান্ত পাওয়া গিয়েছিল। গবেষকরা আবিষ্কার করেন যে ফ্যাসেড ডিজাইনগুলি পরিবর্তন করে এই দক্ষতা ব্যবধানটি প্রায় ২৭ শতাংশ কমানো যেতে পারে। তাঁরা এটি সাধন করেছিলেন প্যানেলগুলি কৌশলগতভাবে সাজিয়ে এবং মৌসুমি পরিবর্তনের সাথে সৌরালোকের পরিবর্তন অনুযায়ী এগুলি সাজিয়ে এমনকি অভ্যন্তরীণ স্থানগুলিতে আলোর সমান বিতরণ রক্ষা করে।
আবির্ভূত সমাধানগুলি ইলেক্ট্রোক্রোমিক কাঁচ এবং মাইক্রো-ট্র্যাকিং ফটোভোলটাইক কোষগুলি একীভূত করে যা প্রকৃত-সময়ের আবহাওয়া এবং অধিগ্রহণ প্যাটার্নগুলির প্রতিক্রিয়ায় স্বচ্ছতা (10–70% পরিসর) এবং ঝোঁক কোণ (±15°) সমন্বয় করে। এই সিস্টেমগুলি মেঘাচ্ছন্ন জলবায়ুতে দ্বিগুণ দিনের আলোর স্বায়ত্তশাসন বজায় রাখে যখন নর্ডিক অফিস পরিবেশে প্রোটোটাইপ পরীক্ষার মাধ্যমে এগুলি 80% প্রাথমিক শক্তি উপজন করে।
40% স্বচ্ছতা সহ ইউরোপীয় অফিস ফ্যাকডগুলি বছর প্রতি প্রতি বর্গমিটারে 120 কিলোওয়াট ঘন্টা—যা ভবনের শক্তি চাহিদার 30–35% এর জন্য যথেষ্ট, তবে তাদের সম্পূর্ণ অস্বচ্ছ পরিপূরকগুলি বছর প্রতি প্রতি বর্গমিটারে 190 কিলোওয়াট ঘন্টা উৎপাদন করে। তবে এখন উন্নত অপটিক্যাল কোটিং 60%-স্বচ্ছ মডিউলগুলির জন্য অস্বচ্ছ প্যানেলের 85% উপজন অর্জন করতে সক্ষম করে, যা আকর্ষণীয় আকাঙ্ক্ষা এবং নেট-জিরো লক্ষ্যগুলির মধ্যে ব্যবধান কমায়।
ইন্টিগ্রেটেড ফটোভোলটাইক গ্লাস ফ্যাকডগুলি যখন ডবল স্কিন ফ্যাকেড সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত হয়, তখন তারা এমন এক ধরনের অংশীদারিত্ব গঠন করে যা আসলে শক্তি উৎপাদনের পরিমাণ এবং ভবনগুলির তাপ ও আলোকে কীভাবে পরিচালনা করা হয় তা উন্নত করে। এই ডবল স্কিন ফ্যাকেডে কাচের দুটি স্তরের মধ্যবর্তী স্থানটি ইনসুলেশনের মতো কাজ করে, ভবনটি কোথায় অবস্থিত তার উপর ভিত্তি করে সৌর প্যানেলগুলিতে তাপ সঞ্চয়কে প্রায় 6 থেকে 25 শতাংশ কমিয়ে দেয়। ঠান্ডা প্যানেলগুলির অর্থ হল আরও ভাল বৈদ্যুতিক উৎপাদনও, কারণ প্রতি 10 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা হ্রাসে দক্ষতা প্রায় 1 থেকে 2% বৃদ্ধি পায়। 2024 সালে পদার্থের কার্যকারিতা নিয়ে সম্প্রতি করা একটি অধ্যয়ন দেখিয়েছে যে মধ্যম জলবায়ুতে এই সংযুক্ত সিস্টেম সহ ভবনগুলি নিয়মিত BIPV সেটআপের তুলনায় বছরে প্রায় 12 থেকে 18% বেশি শক্তি উৎপাদন করে। যেসব ডিজাইনাররা ভবনগুলিকে আধুনিক এবং পরিষ্কার দেখানোর চেষ্টা করছেন, এই ব্যবস্থার ফলে তাদের কাচের পিছনে অতিরিক্ত জায়গা পাওয়া যায় যা রক্ষণাবেক্ষণকে সহজতর করে এবং ভবনের মধ্যে বায়ু প্রবাহ নিয়ন্ত্রণে সাহায্য করে।
আধুনিক BIPV-DSF কাঠামোসমূহ সৌর তাপ অর্জন এবং অভ্যন্তরীণ আরামদায়কতা মিলিয়ে নেওয়ার জন্য সামঞ্জস্যকৃত সমন্বিত ভেন্টিলেশন কৌশল ব্যবহার করে। চীনের হেফেই শহরে 2023 সালে অফিস টাওয়ারসমূহ নিয়ে করা এক বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে BIPV-DSF সিস্টেমে গতিশীল বায়ুপ্রবাহ ব্যবস্থাপনার মাধ্যমে একক খোলা পদ্ধতির তুলনায় বার্ষিক শীতলীকরণের চাহিদা 52.2% কমেছে। প্রধান নবায়নগুলির মধ্যে রয়েছে:
ইইউ স্মার্ট বিল্ডিং স্ট্যান্ডার্ডস 2025-এর মতে, মধ্যম উচ্চতার অফিস ভবনগুলিতে এই সিস্টেমগুলি প্রতি বছর প্রতি বর্গ মিটারে শক্তি ব্যবহারের তীব্রতা (ইউআই) প্রায় 28 থেকে 34 কেডব্লিউএইচ কমিয়ে দেয়। যাইহোক, বিভিন্ন প্যানেল তাপমাত্রার জন্য সঠিক বায়ুপ্রবাহের হার নির্ধারণের বেলায় এখনও কিছু প্রতিবন্ধকতা রয়েছে। তবে নতুন প্রেডিকটিভ কন্ট্রোল অ্যালগরিদমের সাহায্যে পরিস্থিতি উন্নত হচ্ছে, যা ভবনগুলিকে তাৎক্ষণিক সমন্বয় করার অনুমতি দেয়। এর ফলে অভ্যন্তরীণ ব্যক্তিদের আরামদায়ক অবস্থানের পাশাপাশি সর্বোচ্চ শক্তি উৎপাদন অর্জন করা সম্ভব হয়।
BIPV পাওয়ার গ্লাস ফ্যাকড়েসগুলি ভবনে সৌন্দর্য এবং শক্তি উৎপাদন উভয় উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়। এগুলি ভবনের উপকরণগুলিতে ফটোভোলটাইক সৌর কোষগুলি একীভূত করে, বিদ্যুৎ সরবরাহ করে যখন দৃষ্টিনন্দন ডিজাইন বজায় রাখে।
BIPV ফেসেডগুলি সাধারণত উল্লম্বভাবে ইনস্টল করার সময় 12 থেকে 16 শতাংশ সৌর রূপান্তর দক্ষতা প্রদর্শন করে, যা পারম্পরিক ছাদের সৌর প্যানেলের তুলনায় কম। যাইহোক, দ্বিমুখী মডিউল এবং উন্নত উপকরণের মতো অগ্রগতি উল্লেখযোগ্যভাবে তাদের দক্ষতা বাড়িয়েছে।
শক্তি গ্রিড নির্ভরশীলতা কমানোর মাধ্যমে, কার্বন নিঃসরণ হ্রাস করে এবং ভাল তাপীয় নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে BIPV ফেসেডগুলি শহরের টেকসইতে অবদান রাখে। এগুলি শহরের তাপ দ্বীপ প্রভাব প্রশমিত করে এবং স্বতন্ত্র সৌর অ্যারের তুলনায় বিনিয়োগের দ্রুত প্রত্যাবর্তন অফার করে।
দৃশ্যমান আলোর একটি শতাংশকে ভেদ করে দিয়ে তবে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে আধা-স্বচ্ছ BIPV মডিউলগুলি দিনের আলোকে অপটিমাইজ করে। সৌর কোষগুলির ঘনত্ব সামঞ্জস্য করে স্থপতিগণ ভবনের ভিতরে আদর্শ দিনের আলো এবং দৃষ্টিগত আরাম অর্জন করতে পারেন।
হ্যাঁ, BIPV ফ্যাকেডগুলি আবহাওয়ার পরিবর্তনে প্রভাবিত হয়, যা তাদের শক্তি উৎপাদনে প্রভাব ফেলতে পারে। তবুও, কম সূর্যালোকের পরিস্থিতিতে সাধারণ সিলিকন প্যানেলের তুলনায় এগুলি সাধারণত ভালো কর্মক্ষমতা প্রদর্শন করে।
Hot News2025-02-25
2024-11-27
2024-12-17
EN
