BIPV နည်းပညာ၏ အခြေခံသဘောတရားနှင့် စျေးကွက်အခြေအနေ

BIPV (Building-Integrated Photovoltaics) ဆိုသည်မှာ ဖိုတိုဗိုလ်တေးအစ် မော်ဂျူးများကို အဆောက်အအုံ၏ ဖွဲ့စည်းပုံ အစိတ်အပိုင်းအဖြစ် တိုက်ရိုက်ပေါင်းစည်း တပ်ဆင်ခြင်းဖြစ်သည်။ ရိုးရိုးဆိုလာပြားများကို ရှိပြီးသား ခေါင်မိုးပေါ်၌ သံဘောင်ဖြင့် တင်သည့် BAPV (Building-Applied PV) နှင့် ကွာခြားသည်မှာ BIPV သည် ခေါင်မိုး၊ မျက်နှာစာ သို့မဟုတ် ပြတင်းပေါက်အဖြစ် ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ တာဝန်ကိုပါ ထမ်းဆောင်ရသည်။ ထို့ကြောင့် မိုးရေစိမ့်ဝင်မှု ကာကွယ်ခြင်း၊ လေတိုက်အား ခံနိုင်ရည်နှင့် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုဒဏ် ခံနိုင်ရည်တို့ကို မော်ဂျူးကိုယ်တိုင် ဖြည့်ဆည်းပေးရသည်။
နိုင်ငံတကာ စံနှုန်း IEC 63092-1 နှင့် IEC 63092-2 သည် BIPV မော်ဂျူးများ၏ ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် လျှပ်စစ်လိုအပ်ချက်များကို သတ်မှတ်ထားပြီး၊ IEC 61215 (စွမ်းဆောင်ရည် သက်တမ်း) နှင့် IEC 61730 (ဘေးကင်းလုံခြုံမှု) တို့ကို ဖြည့်စွက်ကျင့်သုံးရသည်။ မီးဘေးကာကွယ်မှုအရ ခေါင်မိုး BIPV များအတွက် Class A သို့မဟုတ် Class B မီးခံနိုင်ရည် အဆင့်သတ်မှတ်ချက် လိုအပ်သည်။ According to BloombergNEF ၏ ခန့်မှန်းချက်အရ ကမ္ဘာ့ BIPV စျေးကွက်သည် ၂၀၃၀ ခုနှစ်တွင် အမေရိကန်ဒေါ်လာ ၃၀ ဘီလီယံခန့်အထိ ကြီးထွားနိုင်ပြီး၊ နှစ်စဉ်တိုးတက်မှုနှုန်းမှာ ၁၅ ရာခိုင်နှုန်းဝန်းကျင် ရှိသည်။ IEA PVPS Task 15 အစီရင်ခံစာအရ ဥရောပတွင် BIPV သည် အသစ်ဆောက်လုပ်သည့် အဆောက်အအုံများ၏ ၅ ရာခိုင်နှုန်းခန့်တွင်သာ အသုံးပြုနေဆဲဖြစ်ပြီး ကြီးထွားမှုအလားအလာ များစွာကျန်ရှိသည်။
စီးပွားရေးအရ အသုံးပြုနိုင်သော BIPV အမျိုးအစားများမှာ ခေါင်မိုးကြွေပြား BIPV၊ မျက်နှာစာ (facade) ကာတိန်ဝေါ BIPV၊ ပြတင်းပေါက် glazing BIPV နှင့် အရိပ်စနစ် (shading louver) BIPV တို့ဖြစ်သည်။ စခရစ်တလိုင်း ဆီလီကွန် မော်ဂျူးများသည် ၁၈–၂၃ ရာခိုင်နှုန်း ထိရောက်မှုရှိပြီး၊ ကွေးညွှတ်သော ဒီဇိုင်းများအတွက် ပါးလွှာသော ဖလင် (thin-film) နည်းပညာ အသုံးပြုသည်။ ဆိုလာပြား အမျိုးအစားရွေးချယ်မှုအကြောင်း [နေရောင်ခြည်စွမ်းအင် ပြားများ](/products/solar-panels) စာမျက်နှာတွင် အသေးစိတ် လေ့လာနိုင်သည်။

ဆိုက်စစ်ဆေးမှုနှင့် ကြိုတင်ဒီဇိုင်း ရေးဆွဲခြင်း

BIPV စီမံကိန်း၏ အောင်မြင်မှုသည် ကြိုတင်ဒီဇိုင်း အဆင့်တွင် ၇၀ ရာခိုင်နှုန်းခန့် ဆုံးဖြတ်ပြီးသားဖြစ်သည်။ ပထမဆုံး လုပ်ရမည့်အရာမှာ တစ်နှစ်ပတ်လုံး နေရောင်ခြည်ရရှိမှု၊ အရိပ်ကျမှုနှင့် မျက်နှာပြင် အပူချိန်တို့ကို တိုင်းတာသည့် ဆိုက်စစ်ဆေးမှုဖြစ်သည်။ မြန်မာနိုင်ငံသည် လတ္တီတွဒ် ၁၀° မှ ၂၈° N အတွင်းရှိပြီး၊ နေ့စဉ် ပျမ်းမျှ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင် (GHI) သည် ၄.၅–၅.၅ kWh/m²/day ရရှိသည်။ သို့သော် မျက်နှာစာ BIPV အတွက် ထောင့်နှင့် လမ်းကြောင်းသည် ခေါင်မိုးထက် များစွာ အရေးကြီးသည်။
ဒီဇိုင်းရေးဆွဲရာတွင် PVsyst၊ Helioscope သို့မဟုတ် Aurora Solar ကဲ့သို့သော ဆော့ဖ်ဝဲများဖြင့် မော်ဒယ်တည်ဆောက်၍ နှစ်စဉ်ထုတ်လုပ်မှု၊ Performance Ratio (PR) နှင့် ငွေရေးကြေးရေး ခန့်မှန်းချက်များကို တွက်ချက်ရသည်။ တိမ်းစောင်းထောင့်အတွက် ခေါင်မိုးတွင် ၁၀°–၃၀° သည် မြန်မာ့လတ္တီတွဒ်အတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်ပြီး၊ မျက်နှာစာတွင် ၉၀° ဒေါင်လိုက်ဖြစ်သောကြောင့် ထုတ်လုပ်မှုသည် ခေါင်မိုးထက် ၃၀–၅၀ ရာခိုင်နှုန်း လျော့နည်းနိုင်သည်။ ဤအချက်ကို ကြိုတင်တွက်ချက်ထားရန် လိုအပ်သည်။
ဒုတိယအဆင့်မှာ အဆောက်အအုံ၏ လျှပ်စစ်သုံးစွဲမှု ပရိုဖိုင် (load profile) ကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းဖြစ်သည်။ ရုံးအဆောက်အအုံများတွင် နေ့ခင်းသုံးစွဲမှု မြင့်မားပြီး ဆိုလာထုတ်လုပ်မှုနှင့် ကိုက်ညီသည်။ စက်ရုံများတွင် ညပိုင်းသုံးစွဲမှု မြင့်ပါက သိုလှောင်မှုစနစ် ထည့်သွင်းစဉ်းစားရမည်။ နည်းပညာဆိုင်ရာ အသေးစိတ်အချက်အလက်များကို [နည်းပညာ အချက်အလက်](/tech) စာမျက်နှာတွင် ဖတ်ရှုနိုင်သည်။

ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ တွက်ချက်မှုနှင့် မိုးရေစိမ့်ဝင်မှု ကာကွယ်ခြင်း

BIPV ၏ အကြီးမားဆုံး နည်းပညာစိန်ခေါ်မှုမှာ ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ တာဝန်နှင့် မိုးရေစိမ့်ဝင်မှု ကာကွယ်ခြင်းဖြစ်သည်။ ပုံမှန် စခရစ်တလိုင်း ဆီလီကွန် BIPV မော်ဂျူးတစ်ခု၏ အလေးချိန်မှာ ၁၂–၂၀ kg/m² ရှိပြီး၊ ထိုအလေးချိန်ကို ဖွဲ့စည်းပုံ အင်ဂျင်နီယာက ခေါင်မိုး သို့မဟုတ် မျက်နှာစာ၏ ဝန်ခံနိုင်စွမ်းနှင့် တိုက်ဆိုင်စစ်ဆေးရသည်။ လေတိုက်အားကို ASCE 7 သို့မဟုတ် ဒေသစံနှုန်းအရ တွက်ချက်ပြီး၊ မြန်မာနိုင်ငံ အပူပိုင်းဒေသများတွင် လေတိုက်နှုန်း ၁၂၀–၁၅၀ km/h အတွက် ဒီဇိုင်းရေးဆွဲရန် လိုအပ်သည်။
မိုးရေစိမ့်ဝင်မှု ကာကွယ်ခြင်းအတွက် BIPV မော်ဂျူးများကို EPDM ရော်ဘာ ဂက်စ်ကတ်များ၊ ဆီလီကွန် မိုးရေတားများနှင့် interlocking စနစ်ဖြင့် တပ်ဆင်ရသည်။ ခေါင်မိုး BIPV တွင် မိုးရေစီးဆင်းမှု လမ်းကြောင်းကို မော်ဂျူးကြားရှိ လျှောစီးလမ်းများဖြင့် စီမံရပြီး၊ အပေါက်များ ပိတ်ဆို့မှု မဖြစ်စေရန် ၁၀–၁၅ mm အနည်းဆုံး ကွာဟမှု ထားရသည်။ မျက်နှာစာ BIPV တွင် လေဝင်လေထွက် အခန်း (ventilated cavity) ၄၀–၆၀ mm ထားခြင်းဖြင့် အပူစုပုံမှုကို လျှော့ချနိုင်ပြီး မော်ဂျူး အပူချိန်ကို ၁၀–၁၅°C ခန့် ကျဆင်းစေကာ ထုတ်လုပ်မှု ၅–၈ ရာခိုင်နှုန်း တိုးစေသည်။
အပူချိန် ပြောင်းလဲမှုဒဏ် (thermal cycling) ကို ခံနိုင်ရန်လည်း အရေးကြီးသည်။ ဆီလီကွန်နှင့် အလူမီနီယံတို့၏ အပူချဲ့မှုနှုန်း မတူညီသောကြောင့် တပ်ဆင်သည့်အခါ ချဲ့ကွေးခွင့် (expansion allowance) ထားရှိရသည်။ ကားရပ်နားရေးဆိုင်ရာ ဆိုလာဖွဲ့စည်းပုံများကဲ့သို့ အလားတူ ပေါင်းစည်းနည်းပညာများကို [EOS ကားပါကင်](/eos-carport) တွင် လေ့လာနိုင်သည်။

လျှပ်စစ်ချိတ်ဆက်မှုနှင့် အင်ဗာတာ ရွေးချယ်ခြင်း

BIPV ၏ လျှပ်စစ်စနစ် ဒီဇိုင်းသည် မော်ဂျူးအမျိုးအစားနှင့် ဖွဲ့စည်းပုံ အနေအထားပေါ် မူတည်၍ ရှုပ်ထွေးသည်။ မော်ဂျူးများသည် မတူညီသော ထောင့်နှင့် လမ်းကြောင်းများတွင် ရှိနိုင်သောကြောင့် string တစ်ခုအတွင်း မော်ဂျူးများ၏ လျှပ်စီးလမ်းကြောင်း ကွာခြားမှုကို စီမံရန် MPPT (Maximum Power Point Tracking) လမ်းကြောင်း များစွာလိုအပ်သည်။ ပုံမှန်အားဖြင့် DC/AC ratio ကို ၁.၁–၁.၃ အတွင်း ထားရှိပြီး၊ အရိပ်ကျမှု များသော မျက်နှာစာများအတွက် မော်ဂျူးအဆင့် ပါဝါအော်ပတီမိုက်ဇာ (optimizer) သို့မဟုတ် မိုက်ခရိုအင်ဗာတာ အသုံးပြုခြင်းက ပိုမိုထိရောက်သည်။
ဘေးကင်းလုံခြုံမှု စံနှုန်းများကို တင်းကျပ်စွာ လိုက်နာရမည်။ အမေရိကန် NEC 690.12 အရ ခေါင်မိုး BIPV စနစ်များတွင် rapid shutdown လုပ်ဆောင်ချက် မဖြစ်မနေ ထည့်သွင်းရပြီး၊ arc fault circuit interrupter (AFCI) နှင့် ground fault protection လည်း လိုအပ်သည်။ IEC 62548 သည် PV array ဒီဇိုင်းအတွက် အခြေခံလမ်းညွှန်ဖြစ်သည်။ ဝါယာကြိုးများကို UV ခံနိုင်သော double-insulated cable အသုံးပြုပြီး၊ မော်ဂျူးမှ အင်ဗာတာအထိ ဗို့အားကျဆင်းမှုကို ၂ ရာခိုင်နှုန်းအောက် ထိန်းရသည်။
အင်ဗာတာရွေးချယ်ရာတွင် စျေးနှုန်း၊ ထိရောက်မှု (၉၇–၉၈.၅ ရာခိုင်နှုန်း)၊ အာမခံကာလ (၅–၁၂ နှစ်) နှင့် မော်နီတာစနစ် ပံ့ပိုးမှုတို့ကို နှိုင်းယှဉ်ရသည်။ အင်ဗာတာ အမျိုးအစားများနှင့် နည်းပညာရွေးချယ်မှုအကြောင်း [အင်ဗာတာနည်းပညာ](/tech/inverters) တွင် အသေးစိတ် ဖတ်ရှုနိုင်သည်။

စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုနှင့် စမတ်စီမံခန့်ခွဲမှု

BIPV စနစ်များ၏ တန်ဖိုးကို အမြင့်ဆုံးရရှိစေရန် စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုနှင့် ချိတ်ဆက်ခြင်းသည် ခေတ်ရေစီးကြောင်းဖြစ်သည်။ လစ်သီယမ် အိုင်းရွန်း ဖော့စ်ဖိတ် (LFP) ဘက်ထရီများသည် ၆၀၀၀–၈၀၀၀ cycle သက်တမ်းရှိပြီး၊ ခဲအက်ဆစ်ထက် ဘေးကင်းလုံခြုံမှု မြင့်မားသည်။ ရုံးအဆောက်အအုံများတွင် နေ့ခင်း ထုတ်လုပ်မှုပိုလျှံမှုကို သိုလှောင်၍ ညနေပိုင်း peak demand ကာလတွင် ပြန်လည်သုံးစွဲခြင်းဖြင့် လျှပ်စစ်ကုန်ကျစရိတ်ကို ၃၀–၄၀ ရာခိုင်နှုန်းအထိ လျှော့ချနိုင်သည်။
စမတ်စီမံခန့်ခွဲမှုစနစ် (EMS) သည် BIPV ထုတ်လုပ်မှု၊ ဘက်ထရီ အားသွင်းအခြေအနေ၊ အဆောက်အအုံ သုံးစွဲမှုနှင့် ဂရစ်စျေးနှုန်းတို့ကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာ၍ ချိန်ညှိပေးသည်။ According to NREL လေ့လာမှုများအရ ဘက်ထရီသိုလှောင်မှုနှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော ဆိုလာစနစ်များသည် သိုလှောင်မှုမပါသော စနစ်များထက် စီးပွားရေးအကျိုးအမြတ် ၂၀–၃၀ ရာခိုင်နှုန်း ပိုမိုရရှိနိုင်သည်။
ဘက်ထရီစနစ် ဒီဇိုင်းရေးဆွဲရာတွင် နေ့စဉ် သိုလှောင်လိုသည့် ပမာဏ (kWh)၊ အားသွင်း/အားလျှော့နှုန်း (C-rate) နှင့် အင်ဗာတာ ကိုက်ညီမှုတို့ကို တွက်ချက်ရသည်။ ပုံမှန်အားဖြင့် ဆိုလာစနစ်၏ တစ်နေ့တာ ထုတ်လုပ်မှု၏ ၅၀–၇၀ ရာခိုင်နှုန်းကို သိုလှောင်နိုင်သည့် ပမာဏ သတ်မှတ်လေ့ရှိသည်။ သိုလှောင်မှုနည်းပညာ အသေးစိတ်ကို [ဘက်ထရီ သိုလှောင်မှု](/tech/battery-storage) တွင် လေ့လာနိုင်သည်။

ကုန်ကျစရိတ်၊ ပြန်လည်ရရှိချိန်နှင့် စည်းမျဉ်းဆိုင်ရာ ကိစ္စများ

BIPV ၏ ကုန်ကျစရိတ်သည် ရိုးရိုး BAPV ထက် များစွာမြင့်သည်။ ကမ္ဘာ့စျေးကွက်တွင် BIPV တပ်ဆင်မှုကုန်ကျစရိတ်သည် ၂.၀–၃.၅ USD/W ရှိပြီး၊ ရိုးရိုးခေါင်မိုး ဆိုလာစနစ်မှာ ၀.၉–၁.၄ USD/W ခန့်ရှိသည်။ သို့သော် ဤနှိုင်းယှဉ်မှုသည် မမှန်ကန်အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် BIPV သည် ခေါင်မိုးအဖြစ် အစားထိုးသည့် ကုန်ကျစရိတ် (roofing material cost) ကို ချွေတာပေးပြီး၊ မျက်နှာစာ BIPV သည် cladding ကုန်ကျစရိတ်ကို အစားထိုးပေးသည်။ ထို့ကြောင့် net cost မှာ ၁.၂–၂.၀ USD/W အထိသာ ရှိနိုင်သည်။
ပြန်လည်ရရှိချိန် (payback period) သည် ဒေသ၊ လျှပ်စစ်စျေးနှုန်းနှင့် ထုတ်လုပ်မှုအပေါ် မူတည်၍ ၇–၁၂ နှစ် ရှိသည်။ လျှပ်စစ်စျေးနှုန်း မြင့်သောဒေသများတွင် ၆–၈ နှစ်အထိ ကျဆင်းနိုင်သည်။ ဆိုလာမော်ဂျူးများ၏ သက်တမ်းမှာ ၂၅–၃၀ နှစ်ဖြစ်သောကြောင့် ရေရှည်တွင် အကျိုးအမြတ် များစွာရရှိသည်။
စည်းမျဉ်းဆိုင်ရာအရ အဆောက်အအုံ ခွင့်ပြုချက်၊ မီးသတ်ဌာန၏ အတည်ပြုချက်၊ လျှပ်စစ်အာဏာပိုင်၏ ဂရစ်ချိတ်ဆက်ခွင့်နှင့် net metering မူဝါဒတို့ကို ကြိုတင်စစ်ဆေးရမည်။ မြန်မာနိုင်ငံတွင် ဆိုလာစနစ်များ အတွက် ခွင့်ပြုချက်လုပ်ငန်းစဉ်များ ပြောင်းလဲနေသောကြောင့် စီမံကိန်းအစတွင် ဒေသခံ အာဏာပိုင်များနှင့် ညှိနှိုင်းရန် လိုအပ်သည်။ တပ်ဆင်ပြီးသော စီမံကိန်းနမူနာများကို [စီမံကိန်းများ](/projects) တွင် ကြည့်ရှုနိုင်သည်။

စမ်းသပ်စစ်ဆေးခြင်းနှင့် ရေရှည် ထိန်းသိမ်းခြင်း

တပ်ဆင်ပြီးနောက် commissioning လုပ်ငန်းစဉ်သည် BIPV ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို အာမခံသည်။ စစ်ဆေးရမည့် အချက်များတွင် IV curve tracing (string တစ်ခုချင်း၏ လက္ခဏာ စစ်ဆေးခြင်း)၊ အင်ဖရာရက် သာမိုဂရပ်ဖီ (အပူစုပုံနေသည့် မော်ဂျူး သို့မဟုတ် ချိတ်ဆက်မှု ရှာဖွေခြင်း)၊ insulation resistance တိုင်းတာခြင်း (အနည်းဆုံး ၁ MΩ) နှင့် Performance Ratio တွက်ချက်ခြင်းတို့ ပါဝင်သည်။ ကောင်းမွန်သော BIPV စနစ်တစ်ခု၏ PR သည် ၇၅–၈၅ ရာခိုင်နှုန်း ရှိသင့်သည်။
ထိန်းသိမ်းမှုအတွက် နှစ်စဉ် အနည်းဆုံး နှစ်ကြိမ် သန့်ရှင်းရေးလုပ်ရန် အကြံပြုသည်။ ဖုန်မှုန့်နှင့် ငှက်ချေး စုပုံခြင်းသည် ထုတ်လုပ်မှုကို ၅–၁၅ ရာခိုင်နှုန်းအထိ ကျဆင်းစေနိုင်သည်။ မော်ဂျူးများ၏ နှစ်စဉ် စွမ်းဆောင်ရည်ကျဆင်းမှုနှုန်းမှာ ၀.၅ ရာခိုင်နှုန်းခန့်ဖြစ်ပြီး၊ ၂၅ နှစ်အကြာတွင် မူလစွမ်းရည်၏ ၈၅–၉၀ ရာခိုင်နှုန်း ကျန်ရှိမည်ဖြစ်သည်။
ရေရှည်တွင် အရေးကြီးသည့်အချက်မှာ မိုးရေစိမ့်ဝင်မှု ကာကွယ်သည့် ဂက်စ်ကတ်များနှင့် ဆီလီကွန်တို့၏ ယိုယွင်းမှုကို စောင့်ကြည့်ခြင်းဖြစ်သည်။ အနည်းဆုံး ငါးနှစ်တစ်ကြိမ် ကျွမ်းကျင်သူများဖြင့် အပြည့်အစုံ စစ်ဆေးရန် လိုအပ်သည်။ ဤနည်းဖြင့် BIPV စနစ်သည် ၎င်း၏ သက်တမ်းတစ်လျှောက် လုံခြုံစွာ၊ ထိရောက်စွာ လည်ပတ်နိုင်မည်ဖြစ်သည်။