PVDakfolie
Circulaire PV-geïntegreerde dakfolies (PVDakFolie)
Publieke samenvatting / Public summary
Aanleiding
De overheid wenst maximale benutting van platte daken voor de installatie van PV-systemen. Ca. 30% van het potentieel van deze daken zijn licht geconstrueerd waardoor een lichtgewicht oplossing noodzakelijk is. Ook is vaak de dakbedekking aan vervanging toe. Hiervoor twee belangrijke oplossingen: lichtgewicht zonnepanelen en PV-geïntegreerde dakbedekking. De laatste is een 2-in 1 oplossing: zowel waterkering als PV zijn geïntegreerd in een product, waardoor balance of systems kosten sterk verminderen. Momenteel zijn geen geschikte PV-modules of folies op de markt om tot grootschalige en kosteneffectieve uitrol te komen. Uitdagingen zijn standaard maatvoering van modules en de ongeschiktheid voor geautomatiseerde fabricage van prefab dakfolies. Beide zorgen voor veel handwerk, extra kosten en weersafhankelijkheid. Het Mass-Customisation (MC) concept voor PV-integratie van TNO biedt een oplossing om tot vrijheid van maatvoering te komen. De processen die ontwikkeld worden zijn zeer geschikt om tot een industrialiseerbaar prefab product te komen. Tegelijkertijd heeft Energyra een industrieel proces voor folie modules dat de marktpenetratie en dus de energietransitie kan versnellen.
Doelstelling
Het doel van dit project is het ontwikkelen van een twee-in-een oplossing (dakbedekking met geïntegreerde PV) die op een industriële manier, prefab geproduceerd kunnen worden. Hierbij wordt zoveel mogelijk gebruik wordt gemaakt van Nederlandse en Europese technologie. Belangrijke aspecten daarbij zijn: - Het aantonen van het integreren van Energyra module technologie in Evalon dakbedekkingsfolie waarbij de elektrische interconnectie tussen en onder modules is verwerkt in het product (halffabricaat route). - Laminaten met een oplossing voor lengtevrijheid (>6 m)Ontwikkelen van MC aanpak voor PV-geïntegreerde dakfolies (assemblage route) met Evalon als onderdeel van het zonnelaminaat - Het verwerken van een circulaire aspecten in het ontwerp van het product. - In kaart brengen en eventuele mitigatie van brandveiligheidsaspecten. Omdat het bij toepassing om omvangrijke commerciële projecten gaat (en dus grote investeringen) is de terugverdientijd van groot belang, waarbij de zonne-energie de dakrenovatie betaalt. Daarnaast maakt het geïntegreerde product de export ervan mogelijk.
Korte omschrijving
De activiteiten van PVdakfolie zijn onderverdeeld in een 4-tal werkpakketten. TNO zal het projectmanagement op zich nemen. De werkpakketten met de na te streven doelstellingen zijn de volgende: 1. Specificatie en circulair ontwerp PV geïntegreerde dakfolies (inclusief systeem aspecten en brandveiligheid), inclusief definitieve keuze voor een interconnectie methode 2. Ontwikkeling van een PV geïntegreerde dakfolie op basis van de huidige energyra panelen a. Ontwikkelen va een PV-halffabricaat op basis van huidige Energyra technologie inclusief het testen van enkele concepten b. Het ontwikkelen van een nieuwe integreerbare interconnectie technologie: c. Verwerken en integreren van halffabricaten met Evalon dakbedekking 3. Aantonen duurzaamheid en betrouwbaarheid van halffabricaat, interconnectie methode en geïntegreerd product middels versnelde levensduur testen 4. Ontwikkelen en proof of principle van op maat assemblage met dakfolie als substraat. a. Het verwerken van gepatroneerd koper op Evalon b. Het assembleren van de module c. Het lamineren van de module (in eerste instainstantie m.b.v. vacuümlaminatie, als mogelijk rollaminatie)
Resultaat
Het resultaat van dit project is het vaststellen van de haalbaarheid van een tweetal routes naar prefab PV-geïntegreerde dakfolie producten. 1. Een designdocument en pakket van eisen met de belangrijkste ontwerpkeuzen en de definitie van validatie en verificatie methoden. 2. De halffabricaat route, die door te ontwikkelen is naar een industrialiseerbaar proces, met de volgende beoogde deelresultaten: a. Keuze voor een geschikt halffabricaat gebaseerd op de huidige Energyra technologie b. Uitwerking en aantonen van betrouwbaarheid van de gekozen interconnectie oplossing c. Aantonen van een betrouwbare verlijming middels rollaminatie van het halffabricaat op d. Aantonen van de stabiliteit van de elektrische eigenschappen van het laminaat tijdens verwerking en in levensduur (m.n. t.a.v. micro cracks) e. Een gevalideerd proefstuk > 6m 3. De assemblage route, beoogt een proof of principle te realiseren van een module direct op de dakfolie en heeft de volgende deelresultaten a. Een materialen set die geschikt is voor de module getest in versnelde levensduurtesten b. Een Materiaal/proces combinatie die leidt tot een stabiele module
De overheid wenst maximale benutting van platte daken voor de installatie van PV-systemen. Ca. 30% van het potentieel van deze daken zijn licht geconstrueerd waardoor een lichtgewicht oplossing noodzakelijk is. Ook is vaak de dakbedekking aan vervanging toe. Hiervoor twee belangrijke oplossingen: lichtgewicht zonnepanelen en PV-geïntegreerde dakbedekking. De laatste is een 2-in 1 oplossing: zowel waterkering als PV zijn geïntegreerd in een product, waardoor balance of systems kosten sterk verminderen. Momenteel zijn geen geschikte PV-modules of folies op de markt om tot grootschalige en kosteneffectieve uitrol te komen. Uitdagingen zijn standaard maatvoering van modules en de ongeschiktheid voor geautomatiseerde fabricage van prefab dakfolies. Beide zorgen voor veel handwerk, extra kosten en weersafhankelijkheid. Het Mass-Customisation (MC) concept voor PV-integratie van TNO biedt een oplossing om tot vrijheid van maatvoering te komen. De processen die ontwikkeld worden zijn zeer geschikt om tot een industrialiseerbaar prefab product te komen. Tegelijkertijd heeft Energyra een industrieel proces voor folie modules dat de marktpenetratie en dus de energietransitie kan versnellen.
Doelstelling
Het doel van dit project is het ontwikkelen van een twee-in-een oplossing (dakbedekking met geïntegreerde PV) die op een industriële manier, prefab geproduceerd kunnen worden. Hierbij wordt zoveel mogelijk gebruik wordt gemaakt van Nederlandse en Europese technologie. Belangrijke aspecten daarbij zijn: - Het aantonen van het integreren van Energyra module technologie in Evalon dakbedekkingsfolie waarbij de elektrische interconnectie tussen en onder modules is verwerkt in het product (halffabricaat route). - Laminaten met een oplossing voor lengtevrijheid (>6 m)Ontwikkelen van MC aanpak voor PV-geïntegreerde dakfolies (assemblage route) met Evalon als onderdeel van het zonnelaminaat - Het verwerken van een circulaire aspecten in het ontwerp van het product. - In kaart brengen en eventuele mitigatie van brandveiligheidsaspecten. Omdat het bij toepassing om omvangrijke commerciële projecten gaat (en dus grote investeringen) is de terugverdientijd van groot belang, waarbij de zonne-energie de dakrenovatie betaalt. Daarnaast maakt het geïntegreerde product de export ervan mogelijk.
Korte omschrijving
De activiteiten van PVdakfolie zijn onderverdeeld in een 4-tal werkpakketten. TNO zal het projectmanagement op zich nemen. De werkpakketten met de na te streven doelstellingen zijn de volgende: 1. Specificatie en circulair ontwerp PV geïntegreerde dakfolies (inclusief systeem aspecten en brandveiligheid), inclusief definitieve keuze voor een interconnectie methode 2. Ontwikkeling van een PV geïntegreerde dakfolie op basis van de huidige energyra panelen a. Ontwikkelen va een PV-halffabricaat op basis van huidige Energyra technologie inclusief het testen van enkele concepten b. Het ontwikkelen van een nieuwe integreerbare interconnectie technologie: c. Verwerken en integreren van halffabricaten met Evalon dakbedekking 3. Aantonen duurzaamheid en betrouwbaarheid van halffabricaat, interconnectie methode en geïntegreerd product middels versnelde levensduur testen 4. Ontwikkelen en proof of principle van op maat assemblage met dakfolie als substraat. a. Het verwerken van gepatroneerd koper op Evalon b. Het assembleren van de module c. Het lamineren van de module (in eerste instainstantie m.b.v. vacuümlaminatie, als mogelijk rollaminatie)
Resultaat
Het resultaat van dit project is het vaststellen van de haalbaarheid van een tweetal routes naar prefab PV-geïntegreerde dakfolie producten. 1. Een designdocument en pakket van eisen met de belangrijkste ontwerpkeuzen en de definitie van validatie en verificatie methoden. 2. De halffabricaat route, die door te ontwikkelen is naar een industrialiseerbaar proces, met de volgende beoogde deelresultaten: a. Keuze voor een geschikt halffabricaat gebaseerd op de huidige Energyra technologie b. Uitwerking en aantonen van betrouwbaarheid van de gekozen interconnectie oplossing c. Aantonen van een betrouwbare verlijming middels rollaminatie van het halffabricaat op d. Aantonen van de stabiliteit van de elektrische eigenschappen van het laminaat tijdens verwerking en in levensduur (m.n. t.a.v. micro cracks) e. Een gevalideerd proefstuk > 6m 3. De assemblage route, beoogt een proof of principle te realiseren van een module direct op de dakfolie en heeft de volgende deelresultaten a. Een materialen set die geschikt is voor de module getest in versnelde levensduurtesten b. Een Materiaal/proces combinatie die leidt tot een stabiele module