از بام تا نما؛ ساختمان‌های خورشیدی در خط مقدم انرژی پاک در هنگ‌کنگ

در حالی که ساختمان‌ها بیش از ۹۰ درصد مصرف برق و ۶۰ درصد انتشار کربن هنگ‌کنگ را به خود اختصاص می‌دهند، دانشگاه پلی‌تکنیک هنگ‌کنگ (PolyU) با بهره‌گیری از فناوری فتوولتائیک یکپارچه با ساختمان (BIPV) به دنبال کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و حرکت به سمت «کربن خنثی» است.

پروفسور یانگ هونگ‌زینگ، استاد دانشکده مهندسی محیط ساختمان و انرژی، با سه دهه سابقه در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر، تأکید دارد که کمبود زمین در هنگ‌کنگ استفاده از پنل‌های خورشیدی زمینی را ناممکن کرده و ادغام پنل‌ها در بام و نمای ساختمان بهترین راهکار است. به گفته او، BIPV می‌تواند همزمان کاهش انتشار کربن و خلق پردیس‌های سبز را محقق کند.

در حال حاضر، ۵۰ درصد برق هنگ‌کنگ از گاز طبیعی و ۲۵ درصد از زغال‌سنگ تأمین می‌شود. سهم انرژی‌های تجدیدپذیر داخلی کمتر از یک درصد است. بر اساس گزارش «مسیرهای رسیدن به کربن صفر تا ۲۰۵۰» دولت، افزایش چشمگیر انرژی‌های پاک برای حذف ۷۰ درصد انتشار کربن ضروری است. تحقیقات PolyU نشان می‌دهد ۱۰ درصد برق شهر می‌تواند از انرژی خورشیدی و بادی تأمین شود.

پروفسور یانگ از سال ۱۹۹۵ توسعه سیستم‌های آزمایشی BIPV را آغاز و نخستین نمونه را در سال ۱۹۹۹ بر بام ساختمان «شاو» نصب کرد. این پروژه‌ها توجه صنعت و دولت را جلب کرد و به نصب گسترده BIPV در مکان‌هایی چون مزرعه کادوری، باشگاه اسب‌دوانی هنگ‌کنگ و پارک ما وان انجامید.

او پیشنهاد می‌کند در شهرهای پرتراکم مانند هنگ‌کنگ و شانگهای، علاوه بر بام، از دیوارها و حتی شیشه‌های نما برای نصب پنل‌های خورشیدی استفاده شود. این پنل‌ها می‌توانند به صورت رنگی یا کاشی‌مانند تولید شوند و وزن کمی دارند.

حمایت دولت نیز در این مسیر اثرگذار بوده است. در سال ۲۰۱۸، طرح «تعرفه خرید تضمینی برق» (FiT) راه‌اندازی شد که بر اساس آن تولیدکنندگان برق خورشیدی تا ۵ دلار هنگ‌کنگ به ازای هر کیلووات‌ساعت دریافت می‌کردند (اکنون ۲.۵ تا ۴ دلار). این سیاست، ظرفیت نصب را از چند مگاوات به حدود ۱۰۰ مگاوات افزایش داده است. یک سیستم کوچک ۳ تا ۵ کیلوواتی می‌تواند سالانه ۳ تا ۶ هزار کیلووات‌ساعت برق تولید کرده و طی ۵ تا ۷ سال سرمایه را بازگرداند.

یانگ همچنین روی پوشش‌های «خودتمیزشونده» برای پنل‌ها کار کرده که با خاصیت فوتوکاتالیستی، آلودگی و گرد و غبار را با باران پاک می‌کند و بازدهی را ۵ تا ۱۰ درصد افزایش می‌دهد. این فناوری اکنون در پروژه‌هایی مانند نیروگاه لاما استفاده شده است.

PolyU برنامه دارد از تمام ظرفیت بام‌ها و نماها برای نصب BIPV استفاده کند و الگویی برای بهره‌گیری حداکثری از انرژی خورشیدی در مناطق شهری ایجاد کند. به گفته پروفسور یانگ، این پروژه‌ها تنها نمایش فناوری نیستند، بلکه گامی واقعی برای کاهش انتشار کربن و تحقق شهر پایدار محسوب می‌شوند.