Inženýrství fotovoltaicko-termálních hybridních systémů v roce 2025: Pionýři budoucnosti dvojitého sběru energie. Objevte, jak pokročilá integrace transformuje trhy s obnovitelnou energií a technologické trajektorie.

• Výkonný souhrn: Klíčové poznatky a výhled na rok 2025
• Přehled trhu: Definice inženýrství fotovoltaicko-termálních hybridních systémů
• Globální velikost trhu, segmentace a prognóza růstu 2025–2030 (18% CAGR)
• Technologická krajina: Inovace v integraci PV-termál a materiálech
• Konkurenční analýza: Hlavní hráči, startupy a strategická partnerství
• Aplikace a trendy adopce koncových uživatelů
• Politika, regulace a pobídky formující sektor
• Výzvy a překážky pro široké nasazení
• Investice, financování a M&A aktivity
• Budoucí výhled: Disruptivní trendy a příležitosti do roku 2030
• Zdroje a odkazy

Výkonný souhrn: Klíčové poznatky a výhled na rok 2025

Fotovoltaicko-termální (PVT) hybridní systémy představují rychle se rozvíjející sektor v rámci inženýrství obnovitelné energie, který kombinuje výrobu elektrické energie z fotovoltaiky (PV) se zachycováním solární termální energie v jediné integrované jednotce. Tato dvojí funkčnost řeší inherentní neefektivitu konvenčních PV modulů, které obvykle přeměňují pouze 15–20% dopadající solární energie na elektřinu, přičemž zbytek je ztracen jako teplo. Využitím tohoto odpadního tepla PVT systémy výrazně zvyšují celkový energetický výnos a efektivitu systému.

Klíčové poznatky z roku 2024 ukazují výrazný nárůst jak výzkumné činnosti, tak komerčního nasazení PVT technologií. Významné pokroky v materiálech absorbérů, návrzích výměníků tepla a integraci systémů vedly k vyšším elektrickým a termálním účinnostem, přičemž některé komerční systémy nyní dosahují kombinovaných účinností přes 70%. Integrace PVT systémů s tepelnými čerpadly a řešeními pro akumulaci tepla dále zvýšila jejich atraktivitu pro rezidenční, komerční a průmyslové aplikace, zejména v oblastech s vysokou sluneční insolací a významnými požadavky na vytápění nebo chlazení.

Podpora politiky a regulační rámce se také vyvinuly, přičemž několik zemí aktualizovalo své cíle v oblasti obnovitelné energie a pobídkové struktury, aby výslovně zahrnovaly PVT technologie. Například Mezinárodní energetická agentura a Mezinárodní agentura pro obnovitelnou energii obě zdůraznily PVT jako klíčovou technologii pro dekarbonizaci energetického využití budov a podporu distribuovaných energetických systémů. Kromě toho přední výrobci, jako je Dulas Ltd a AWA SOLAR, rozšířili své produktové portfolia o modulární PVT řešení přizpůsobená pro různé klima a typy budov.

Pohledem do roku 2025 je výhled pro inženýrství PVT hybridních systémů velmi pozitivní. Analytici trhu očekávají dvouciferný růst v instalované kapacitě, poháněný klesajícími náklady na systémy, zlepšeným výkonem a rostoucím povědomím o výhodách technologie. Očekává se, že pokračující výzkum přinese další inovace v selektivních nátěrech, systémových řízeních a integraci s chytrými sítěmi. Výzvy zůstávají, zejména v oblasti standardizace, dlouhodobé spolehlivosti a hodnocení životního cyklu, ale spolupráce mezi průmyslem, akademií a vládními agenturami je připravena tyto překážky překonat.

Shrnuto, PVT hybridní systémy přecházejí z okrajových aplikací na hlavní proud, nabízející přesvědčivou cestu k maximalizaci využití solární energie a podpoře globálních cílů dekarbonizace v roce 2025 a dále.

Přehled trhu: Definice inženýrství fotovoltaicko-termálních hybridních systémů

Inženýrství fotovoltaicko-termálních (PVT) hybridních systémů je interdisciplinární obor zaměřený na návrh, integraci a optimalizaci systémů, které současně generují elektřinu a termální energii ze slunečního záření. Na rozdíl od konvenčních fotovoltaických (PV) modulů, které přeměňují sluneční světlo výhradně na elektřinu, PVT systémy zahrnují termální kolektory, které zachycují a využívají teplo generované během fotovoltaického procesu. Tato dvojí funkčnost zvyšuje celkový energetický výnos a efektivitu systému, což činí PVT technologii atraktivním řešením pro aplikace vyžadující jak elektrickou, tak termální energii, jako je vytápění domácností, průmyslové procesy a systémy městské energie.

Globální trh pro PVT hybridní systémy zažívá významný růst, poháněný rostoucí poptávkou po řešeních obnovitelné energie, urbanizací a potřebou efektivního využívání energie. Pokroky v materiálové vědě, jako je vývoj vysoce účinných PV článků a vylepšené návrhy výměníků tepla, přispěly k zlepšení výkonu a spolehlivosti PVT systémů. Kromě toho podporující politické rámce a pobídky v oblastech jako Evropská unie a Asie-Pacifik urychlují přijetí, když vlády usilují o splnění ambiciózních cílů dekarbonizace a snížení závislosti na fosilních palivech (Evropská komise).

Z inženýrského hlediska představuje integrace PV a termálních komponent jedinečné výzvy a příležitosti. Klíčové úvahy zahrnují termální řízení pro prevenci přehřívání PV článků, optimalizaci mechanismů přenosu tepla a výběr vhodných pracovních kapalin. Konfigurace systémů se liší, s možnostmi jako jsou vzduchové, kapalné a chladivové PVT kolektory, přičemž každý je vhodný pro specifické klimatické a aplikační požadavky. Inženýrský proces také zahrnuje vývoj řídicích systémů pro vyvážení elektrických a termálních výstupů podle aktuální poptávky a environmentálních podmínek (Mezinárodní energetická agentura).

Tržní krajina je charakterizována směsí zavedených výrobců solární energie a specializovaných poskytovatelů PVT technologií. Společnosti investují do výzkumu a vývoje za účelem zlepšení trvanlivosti systémů, snížení nákladů a rozšíření sortimentu životaschopných aplikací. Jak sektor zraje, očekává se, že standardizační úsilí a certifikace výkonu budou hrát klíčovou roli při budování důvěry investorů a spotřebitelů (Solarthermalworld).

Shrnuto, inženýrství fotovoltaicko-termálních hybridních systémů představuje dynamický a rychle se vyvíjející segment trhu s obnovitelnou energií, nabízející integrovaná řešení, která maximalizují využití solárních zdrojů a podporují přechod na udržitelné energetické systémy.

Globální velikost trhu, segmentace a prognóza růstu 2025–2030 (18% CAGR)

Globální trh pro fotovoltaicko-termální (PVT) hybridní systémy zažívá robustní expanzi, poháněnou dvojí poptávkou po obnovitelné elektřině a termální energii v rezidenčním, komerčním a průmyslovém sektoru. PVT systémy integrují fotovoltaické články se solárními termálními kolektory, což umožňuje současnou výrobu elektřiny a tepla z jediné instalační plochy. Tato dvojí funkčnost je zvláště atraktivní v oblastech s vysokými náklady na energii a omezeným prostorem, protože maximalizuje energetický výnos na čtvereční metr.

Podle analýz a projekcí průmyslu se očekává, že trh PVT poroste průměrnou roční mírou růstu (CAGR) přibližně 18% mezi lety 2025 a 2030. Tento rychlý růst je podložen rostoucí podporou politiky pro integraci obnovitelné energie, pokroky v účinnosti systémů a rostoucím přijetím distribuovaných energetických řešení. Velikost globálního trhu se očekává, že překročí několik miliard USD do roku 2030, přičemž Evropa a Asie-Pacifik vedou v nasazení díky podporujícím regulačním rámcům a ambiciózním cílům dekarbonizace.

Segmentace trhu odhaluje tři hlavní kategorie: vzduchové PVT systémy, kapalné PVT systémy a koncentrační PVT systémy. Kapalné systémy, které používají vodu nebo glykol jako médium pro přenos tepla, v současnosti dominují trhu díky své vyšší termální účinnosti a vhodnosti pro širokou škálu aplikací, včetně městského vytápění a průmyslového procesního tepla. Vzduchové systémy získávají na popularitě v aplikacích integrovaných do budov, zatímco koncentrační PVT systémy se objevují na specializovaných trzích vyžadujících vysokoteplotní výstupy.

Hlavní segmenty koncových uživatelů zahrnují obytné budovy, komerční zařízení (jako jsou hotely, nemocnice a kancelářské komplexy) a průmyslové lokality s významnými požadavky na procesní teplo. Očekává se, že komerční a průmyslové sektory budou představovat největší podíl nových instalací, poháněný potřebou nákladově efektivní dekarbonizace a energetické odolnosti.

Hlavní hráči na trhu PVT, jako jsou Absolicon Solar Collector AB, Dulas Ltd a Solimpeks Solar Corp., investují do výzkumu a vývoje za účelem zlepšení výkonu systémů, snížení nákladů a rozšíření produktových portfolií. Kromě toho organizace, jako je Mezinárodní energetická agentura pro solární vytápění a chlazení, podporují mezinárodní spolupráci a standardizaci, což dále urychluje růst trhu.

Pohledem do budoucnosti má trh PVT hybridních systémů před sebou významnou expanzi do roku 2030, poháněnou technologickými inovacemi, podporujícími politickými prostředími a globální nutností přechodu k udržitelným energetickým řešením.

Technologická krajina: Inovace v integraci PV-termál a materiálech

Technologická krajina pro fotovoltaicko-termální (PV-T) hybridní systémy se rychle vyvíjí, poháněná dvojími imperativy maximalizace energetického výnosu a zlepšení účinnosti systému. Nedávné inovace se zaměřují na bezproblémovou integraci fotovoltaických (PV) článků s termálními kolektory, což umožňuje současnou výrobu elektřiny a tepla z téže plochy. Tato integrace řeší inherentní neefektivitu konvenčních PV modulů, které obvykle přeměňují pouze 15–22% dopadající solární energie na elektřinu, přičemž zbytek se ztrácí jako teplo. Zachycením a využitím tohoto odpadního tepla mohou PV-T systémy dosáhnout kombinovaných účinností přes 70%, což je činí vysoce atraktivními pro rezidenční, komerční a průmyslové aplikace.

Pokroky v materiálech jsou klíčové pro tyto inovace. Přijetí vysoce výkonných PV materiálů, jako je monokrystalický křemík a vyvíjející se tandemové články z perovskitu a křemíku, zlepšilo elektrický výstup při zachování kompatibility s tepelným odběrem. Na termální straně použití pokročilých výměníků tepla – často s mikrokanálovými návrhy a materiály s fází změny – zlepšuje schopnosti přenosu a akumulace tepla. Selektivní nátěry a kapslovací materiály jsou vyvíjeny tak, aby optimalizovaly spektrální selektivitu, snižovaly termální ztráty a zlepšovaly trvanlivost při dlouhodobém vystavení UV záření a cyklování teploty.

Integrace systémů je další oblastí významného pokroku. Modulární PV-T panely jsou nyní navrženy pro instalaci s plug-and-play, s integrovanými senzory a chytrými řídicími jednotkami, které dynamicky vyvažují elektrické a termální výstupy na základě aktuální poptávky a environmentálních podmínek. Tyto systémy jsou stále více kompatibilní se systémy řízení energetického managementu budov, podporujícími aplikace jako je ohřev vody, vytápění prostor a průmyslové procesní teplo. Významné společnosti jako Viessmann Werke GmbH & Co. KG a SONNENKRAFT GmbH již komercializují PV-T moduly přizpůsobené jak pro rekonstrukce, tak pro nové výstavby, s důrazem na snadnou integraci a výkon během životního cyklu.

Výzkumné instituce a průmyslové konsorcia, včetně Mezinárodní energetické agentury pro solární vytápění a chlazení (IEA SHC), aktivně vyvíjejí standardy a osvědčené postupy pro návrh, testování a certifikaci PV-T systémů. Tyto snahy podporují interoperabilitu a urychlují přijetí na trhu. Pohledem do roku 2025 se očekává, že konvergence pokročilých materiálů, inteligentního návrhu systémů a robustních průmyslových standardů dále zvýší výkon, spolehlivost a škálovatelnost PVT hybridních systémů, čímž se stanou základem udržitelné energetické infrastruktury.

Konkurenční analýza: Hlavní hráči, startupy a strategická partnerství

Konkurenční prostředí inženýrství fotovoltaicko-termálních (PVT) hybridních systémů v roce 2025 je charakterizováno dynamickou směsí zavedených energetických konglomerátů, inovativních startupů a strategických aliancí, které urychlují technologické pokroky a přijetí na trhu. Hlavní hráči jako Viessmann Group a SONNENKRAFT GmbH využili své odbornosti v oblasti solárního vytápění a fotovoltaických technologií k vývoji integrovaných PVT řešení, zaměřujících se na vysoce účinné moduly a škálovatelné architektury systémů pro rezidenční, komerční a průmyslové aplikace.

Startupy hrají klíčovou roli při posouvání hranic výkonu a nákladové efektivnosti PVT systémů. Společnosti jako EnergySolaris a Solimpeks zavádějí nové materiály, jako jsou pokročilé výměníky tepla a bifaciální PV články, aby zvýšily energetický výnos a trvanlivost systémů. Tyto firmy často cílí na specializované trhy, včetně PVT integrovaných do budov (BIPVT) a off-grid řešení, kde přizpůsobení a rychlé prototypování poskytují konkurenční výhodu.

Strategická partnerství stále více formují sektor, protože spolupráce mezi vývojáři technologií, utility a výzkumnými institucemi podporují inovace a standardizaci. Například Fraunhoferova společnost spolupracuje s několika průmyslovými subjekty na pokroku v testování a certifikaci PVT modulů, čímž zajišťuje spolehlivost a výkonnostní standardy. Kromě toho společné podniky mezi výrobci modulů a energetickými službami usnadňují integraci PVT systémů do sítí městského vytápění a chytrých sítí.

Konkurenční prostředí je dále ovlivněno regionálními politickými rámci a pobídkovými programy, zejména v Evropě a Asii, kde vlády upřednostňují hybridní obnovitelné řešení k dosažení cílů dekarbonizace. To vedlo k zvýšeným investicím do výzkumu a vývoje a pilotních projektů, což podporuje klima rychlé technologické evoluce a expanze trhu. Výsledkem je, že sektor PVT v roce 2025 je charakterizován kombinací zavedených lídrů na trhu, agilních startupů a mezioborových partnerství, která přispívají k zralosti a globálnímu šíření fotovoltaicko-termálních hybridních systémů.

Aplikace a trendy adopce koncových uživatelů

Fotovoltaicko-termální (PVT) hybridní systémy, které současně generují elektřinu a zachycují využitelné teplo ze sluneční energie, získávají na popularitě v různých sektorech díky svému zvýšenému energetickému výnosu a zlepšené efektivitě využívání půdy. V roce 2025 se aplikace PVT systémů rozšiřují za tradiční rezidenční a komerční střechy, s výrazným přijetím v průmyslových procesech, městském vytápění a integrované městské infrastruktuře.

Průmyslové zařízení s významnými termálními a elektrickými požadavky, jako je zpracování potravin, textil a chemická výroba, stále více nasazují PVT systémy, aby snížily závislost na fosilních palivech a snížily provozní náklady. Schopnost PVT modulů poskytovat středně teplé teplo (40–80°C) je činí vhodnými pro předohřev, mytí a sušení procesů. Například několik pilotních projektů v Evropě a Asii prokázalo integraci PVT polí do energetických systémů továren, podpořených organizacemi jako Mezinárodní energetická agentura pro solární vytápění a chlazení.

V sektoru budov se PVT systémy přijímají v bytových domech, hotelech a nemocnicích, kde je vysoká současná poptávka po teplé vodě a elektřině. Integrace PVT s tepelnými čerpadly a akumulací tepla dále zvyšuje flexibilitu systému a celoroční výkon. Městští plánovači také zkoumají instalace PVT na fasádách a protihlukových bariérách, maximalizující sběr sluneční energie v prostorech s omezeným prostorem. Iniciativy platformy Solarthermalworld zdůrazňují úspěšné případové studie PVT v městských energetických sítích a veřejných budovách.

Trendy adopce koncových uživatelů v roce 2025 odrážejí rostoucí povědomí o dvojích výhodách PVT technologie, podporované vládními pobídkami a přísnějšími energetickými normami budov. Nákladový prémium PVT oproti konvenčním PV se zúžuje díky pokrokům ve výrobě a úsporám z rozsahu. Kromě toho digitální monitorování a chytré řízení činí PVT systémy uživatelsky přívětivějšími a snadněji integrovatelnými s existujícími platformami pro řízení energie. Podle Solar Power World instalatéři stále častěji nabízejí PVT jako součást balíčkových energetických řešení, což oslovuje ekologicky uvědomělé spotřebitele a organizace usilující o maximalizaci využití obnovitelné energie na místě.

Celkově jsou aplikace a adopce PVT hybridních systémů v roce 2025 charakterizovány diverzifikací napříč sektory, technologickou zralostí a souladem s globálními cíli dekarbonizace.

Politika, regulace a pobídky formující sektor

Politika, regulace a pobídky hrají klíčovou roli v pokroku a nasazení fotovoltaicko-termálních (PVT) hybridních systémů. Jelikož tyto systémy současně generují elektřinu a termální energii, zaujímají unikátní postavení na pomezí politiky solární fotovoltaiky a solárního vytápění. V roce 2025 několik trendů a regulačních přístupů formuje trajektorii sektoru.

Na mezinárodní úrovni Mezinárodní energetická agentura a Mezinárodní agentura pro obnovitelnou energii obě zdůraznily důležitost integrovaných solárních řešení, včetně PVT, při dosahování cílů dekarbonizace. Jejich politická doporučení podporují členské státy v harmonizaci standardů a certifikačních procesů pro hybridní systémy, což pomáhá snižovat překážky pro vstup na trh a zajišťuje kvalitu produktů.

V rámci Evropské unie Evropská komise aktualizovala svou směrnici o obnovitelné energii, aby výslovně uznala hybridní solární technologie. Toto uznání umožňuje PVT systémům kvalifikovat se jak pro pobídky na výrobu elektřiny, tak na výrobu tepla, jako jsou tarify za připojení a povinnosti na obnovitelné teplo. Národní vlády, jako je Německé spolkové ministerstvo životního prostředí, ochrany přírody, jaderné bezpečnosti a ochrany spotřebitele, zavedly specifické grantové programy a daňové úlevy pro instalace PVT, zejména v rezidenčních a komerčních budovách.

Ve Spojených státech zahájil Úřad pro energetiku Ministerstva energetiky USA demonstrační projekty a výzkumné granty zaměřené na zlepšení účinnosti a integrace PVT systémů. Interní daňový úřad nadále nabízí investiční daňové úlevy pro solární technologie a nedávná objasnění usnadnila kvalifikaci PVT systémů, pokud splňují určité výkonnostní kritéria.

Regulační výzvy zůstávají, zejména pokud jde o dvojí klasifikaci PVT systémů a potřebu aktualizovaných stavebních norem. Organizace, jako je Mezinárodní organizace pro standardizaci, pracují na nových standardech, které tyto mezery adresují, což usnadní širší přijetí. Celkově se vyvíjející politická krajina v roce 2025 stává stále více podporující pro PVT hybridní systémy, s pobídkami a regulacemi navrženými k urychlení jejich nasazení a integrace do moderních energetických systémů.

Výzvy a překážky pro široké nasazení

Široké nasazení fotovoltaicko-termálních (PVT) hybridních systémů čelí několika významným výzvám a překážkám, navzdory jejich potenciálu současně generovat elektřinu a užitečné teplo ze sluneční energie. Jednou z hlavních technických výzev je integrace fotovoltaických (PV) a termálních komponent tak, aby optimalizovaly jak elektrické, tak termální výstupy. Účinnost PV článků obvykle klesá s rostoucí teplotou, přičemž termální kolektory jsou navrženy tak, aby absorbovaly a přenášely teplo. Vyvážení těchto protichůdných požadavků vyžaduje pokročilé materiály a inovativní návrhy systémů, což může zvýšit komplexnost a náklady.

Náklady zůstávají hlavní překážkou přijetí. PVT systémy jsou obecně dražší než samostatné PV nebo solární termální systémy kvůli potřebě specializovaných komponentů, dodatečných výměníků tepla a složitějších instalačních postupů. Tato vyšší počáteční investice může odradit rezidenční a komerční uživatele, zejména na trzích, kde jsou konvenční solární technologie již dobře zavedené a dotované. Dále nedostatek standardizovaných návrhů a certifikačních procesů komplikuje hromadnou výrobu a zajištění kvality, což omezuje úspory z rozsahu.

Další významnou výzvou je omezené povědomí a porozumění PVT technologii mezi spotřebiteli, instalatéry a tvůrci politik. Mnoho potenciálních uživatelů není obeznámeno s výhodami a provozními požadavky hybridních systémů, což vede k váhání při přijetí. Školení a vzdělávání pro instalatéry a inženýry také zaostává, což může vést k suboptimálnímu výkonu systémů a problémům s údržbou.

Z regulačního hlediska jsou stávající politiky a pobídkové struktury často přizpůsobeny buď PV, nebo solárním termálním systémům, nikoli hybridům. To může vést k tomu, že PVT systémy nejsou způsobilé pro určité dotace nebo podpůrné programy, což snižuje jejich finanční atraktivitu. Kromě toho stavební normy a standardy připojení do sítě nemusí dostatečně zohlednit jedinečné charakteristiky PVT instalací, což vytváří další administrativní překážky.

Nakonec klimatické a geografické faktory mohou omezit účinnost PVT systémů. V oblastech s nízkou sluneční iradiancí nebo kde je poptávka po vytápění minimální, nemusí dodatečná hodnota termálního výstupu ospravedlnit dodatečné investice. Pokračující výzkum a demonstrační projekty, jako jsou ty, které podporuje Mezinárodní energetická agentura pro solární vytápění a chlazení, jsou klíčové pro překonání těchto překážek a pokrok technologie směrem k širšímu přijetí na trhu.

Investice, financování a M&A aktivity

Investiční krajina pro inženýrství fotovoltaicko-termálních (PVT) hybridních systémů se rychle vyvíjí, protože globální energetické strategie stále více upřednostňují integrovaná obnovitelná řešení. V roce 2025 se venture kapitál, korporátní investice a vládní financování spojují, aby urychlily komercializaci a nasazení PVT technologií, které současně generují elektřinu a termální energii z jednoho solárního kolektoru. Tato schopnost dvojího výstupu přitahuje pozornost jak tradičních solárních investorů, tak nových účastníků zaměřených na dekarbonizaci sektorů vytápění a chlazení.

Hlavní energetické společnosti a technologické konglomeráty rozšiřují svá portfolia, aby zahrnovala PVT systémy, často prostřednictvím strategických akvizic nebo společných podniků. Například Siemens Energy AG a ENGIE SA obě oznámily partnerství s vývojáři PVT technologií za účelem integrace hybridních modulů do distribuovaných energetických projektů. Tyto spolupráce jsou navrženy tak, aby využily existující distribuční sítě a urychlily přijetí na trhu, zejména v oblastech s vysokou poptávkou po elektřině a teplé vodě, jako je Evropa a Asie.

Co se týče financování, vládní agentury a nadnárodní organizace poskytují cílené granty a pobídky k podpoře výzkumu, pilotních projektů a rané komercializace. Evropská komise nadále podporuje inovace PVT prostřednictvím svého programu Horizon Europe, zatímco národní agentury, jako je Ministerstvo energetiky USA, zahájily nové výzvy k financování specificky pro hybridní solární technologie. Tyto iniciativy mají za cíl řešit technické výzvy, jako jsou integrace systémů, optimalizace účinnosti a snižování nákladů na životní cyklus.

Aktivity fúzí a akvizic (M&A) se také zintenzivňují, přičemž zavedení výrobci solárních modulů získávají PVT startupy, aby získali přístup k proprietárním návrhům a duševnímu vlastnictví. Například Trina Solar Co., Ltd. a Viessmann Group obě provedly strategické investice do vývojářů hybridních systémů, což signalizuje širší posun v odvětví směrem k multifunkčním solárním řešením. Tyto dohody jsou často motivovány touhou nabídnout komplexní energetické balíčky pro komerční a rezidenční zákazníky, kombinující elektřinu, vytápění a chlazení na jedné platformě.

Celkově investiční, financování a M&A prostředí pro PVT hybridní systémy v roce 2025 odráží rostoucí důvěru v potenciál technologie efektivně řešit více energetických potřeb. Jak finanční a strategická podpora nadále roste, sektor je připraven na urychlený růst a širší přijetí v nadcházejících letech.

Budoucí výhled: Disruptivní trendy a příležitosti do roku 2030

Budoucnost inženýrství fotovoltaicko-termálních (PVT) hybridních systémů je připravena na významnou transformaci do roku 2030, poháněná technologickými inovacemi, podporou politiky a vyvíjejícími se požadavky trhu. PVT systémy, které současně generují elektřinu a zachycují využitelné teplo ze sluneční energie, jsou stále více uznávány pro svůj potenciál maximalizovat energetický výnos a zlepšit celkovou účinnost systému. Jak se globální tlak na dekarbonizaci zesiluje, očekává se, že několik disruptivních trendů formuje krajinu PVT.

Jedním z hlavních trendů je integrace pokročilých materiálů a výrobních technik. Přijetí bifaciálních fotovoltaických článků, nanostrukturovaných nátěrů a vylepšených návrhů výměníků tepla se očekává, že zvýší jak elektrický, tak termální výstup, přičemž sníží náklady a prodlouží životnost systémů. Výzkumné iniciativy vedené organizacemi, jako je Mezinárodní energetická agentura, a spolupráce mezi průmyslem a akademickou sférou urychlují komercializaci těchto inovací.

Digitalizace a chytré řízení energie také přetvoří nasazení PVT. Začlenění senzorů Internetu věcí (IoT), analýz výkonu v reálném čase a algoritmů prediktivní údržby umožní přesnější řízení a optimalizaci hybridních systémů. To je obzvlášť relevantní pro aplikace PVT integrované do budov (BIPVT), kde dynamická poptávka po energii a architektonické omezení vyžadují adaptivní řešení. Společnosti jako Viessmann a SONNENKRAFT již testují inteligentní PVT platformy, které komunikují s chytrými sítěmi a akumulací energie.

Politické rámce a pobídkové struktury se očekává, že budou hrát klíčovou roli v škálování přijetí PVT. Směrnice o obnovitelné energii Evropské unie a podobné národní programy stále více uznávají dvojí výhody PVT systémů, nabízející cílené dotace a zjednodušené povolování pro hybridní instalace. Tato regulační dynamika pravděpodobně podnítí investice v rezidenčním i komerčním sektoru.

Pohledem do roku 2030 se nabízejí příležitosti v sektorech, jako je městské vytápění, průmyslové procesní teplo a off-grid elektrifikace, kde může dvojí generace PVT přinést jedinečnou hodnotu. Očekává se, že konvergence PVT s tepelnými čerpadly, akumulací tepla a výrobou vodíku odemkne nové obchodní modely a urychlí přechod na integrované, nízkouhlíkové energetické systémy. Jak se tyto disruptivní trendy spojují, PVT hybridní systémy se stanou základem udržitelné energetické infrastruktury po celém světě.

Zdroje a odkazy

• Mezinárodní energetická agentura
• Dulas Ltd
• Evropská komise
• Solarthermalworld
• Absolicon Solar Collector AB
• Solimpeks Solar Corp.
• Mezinárodní energetická agentura pro solární vytápění a chlazení
• Viessmann Werke GmbH & Co. KG
• SONNENKRAFT GmbH
• EnergySolaris
• Fraunhoferova společnost
• Solar Power World
• Německé spolkové ministerstvo životního prostředí, ochrany přírody, jaderné bezpečnosti a ochrany spotřebitele
• Interní daňový úřad
• Mezinárodní organizace pro standardizaci
• Siemens Energy AG
• Evropská komise
• Trina Solar Co., Ltd.