Pożary instalacji fotowoltaicznych

Pożary instalacji fotowoltaicznych zdarzają się coraz częściej. Tymczasem liczba inwestycji PV w polskich gminach rośnie. Można szacować, że w ciągu nadchodzących lat tendencja ta nasili się. Sprzyjać temu będą realizowane projekty i rosnące zapotrzebowanie na OZE.

Pożary instalacji fotowoltaicznych powracają na wokandę m.in. po wniesieniu przez amerykańskie markety Walmart pozwu przeciwko Tesli. Jaka jest skala problemu? Według ostatnich danych grupy badawczej Fraunhofer ISE w ciągu ostatnich 20 lat w Niemczech odnotowano 350 pożarów systemów solarnych. To zaledwie 0,006% tego rodzaju zniszczeń na 1,4 mln instalacji zasilanych słońcem w kraju naszych zachodnich sąsiadów.


Wszystko, co musisz wiedzieć o fotowoltaice. Kliknij i sprawdź!


Z drugiej strony w samym 2012 r. we Włoszech wystąpiło dość sporo, bo ponad 700 pożarów instalacji słonecznych. Należy też wziąć pod uwagę, że udział „słońca” w europejskim i polskim miksie energetycznym zaczyna się zauważalnie zwiększać. Wg szacunków Stowarzyszenia Energetyki Odnawialnej w ciągu najbliższych 10 lat wartość rynku fotowoltaicznego w Polsce może sięgnąć 80 mld zł. Po pożarach farm fotowoltaicznych w Wadowicach, Wiślinie oraz Raciborzu pojawia się jednak coraz więcej pytań o to, czy instalacje tego typu są bezpieczne, jak duże jest prawdopodobieństwo wystąpienia pożaru i z czego ono wynika.

Po nitce do kłębka

Na temat częstotliwości pożarów modułów fotowoltaicznych w Polsce jak dotąd niewiele wiadomo. Choć udział energii słonecznej w polskim sektorze energetycznym dynamicznie się zwiększa, farmy fotowoltaiczne stanowią wciąż nieczęsty widok w rodzimych gminach. Pewne jest natomiast, że ich pożary się zdarzają.


Sprawdź też: W 12 godzin zamontowali 54 090 modułów słonecznych!


Ryzyko ich wystąpienia może zostać zmniejszone już na wczesnych etapach projektowania, a następnie montażu systemów PV. Przy wyborze produktów oraz usługodawców nie warto więc kierować się wyłącznie kryterium atrakcyjnej ceny. Lepiej przeznaczyć większą pulę środków na odpowiednie konstrukcje, wysokojakościowe moduły o odpowiedniej klasie ogniowej, falowniki i inne ważne komponenty, takie jak materiały izolacyjne oraz dachowe, które znajdują się w pobliżu aktywnych elementów fotowoltaicznych. Na bezpieczeństwo instalacji istotny wpływ ma również dobór wykwalifikowanych instalatorów. Ich doświadczenie ma kluczowe znaczenie dla bezproblemowego pozyskiwania energii ze słońca.

Wiedza gwarantem bezpieczeństwa

Ostatnio przyczyny pożarów instalacji fotowoltaicznych postanowił sprawdzić holenderski urząd techniczny TNO. Choć precyzyjne wskazanie powodu pożarów było trudne do określenia, to najczęstszą przyczyną mogło być nieprawidłowe łączenie przewodów oraz wykorzystywanie złączy pochodzących od różnych producentów. Ten czynnik mógł doprowadzić do nawet 70% pożarów odnotowanych w 2018 r. w Holandii. Co znamienne, analizy TNO wykazały większą liczbę pożarów odnotowanych w przypadku instalacji realizowanych jako BIPV – nieposadowionych na dachówkach izolujących system od pozostałych części dachu. Aż 1/3 przeanalizowanych przez TNO pożarów dotyczyło BIPV, które mają marginalny udział w segmencie energetyki słonecznej.

Zabezpieczona przyszłość

Wg zaleceń holenderskiego urzędu instalatorzy powinni być informowani na temat jakości komponentów systemów PV. Warto byłoby ponadto opracować obowiązujące standardy w zakresie dobierania złączy. Co więcej, po przeprowadzonych analizach TNO rekomenduje utworzenie krajowego ośrodka badań poszczególnych elementów instalacji fotowoltaicznych w celu ustania zagrożeń i wyeliminowania ich we współpracy ze służbami. Działania te mogą stać się koniecznością również w innych krajach Europy, gdzie rynek systemów solarnych dynamicznie się rozwija. Ten holenderski notuje aktualnie najlepszy okres w historii: w samym ub.r. powstały bowiem systemy PV o łącznej mocy wynoszącej 1,33 GW. Warto zaznaczyć, że to aż o 46% więcej niż w 2017 r.


Polecamy: Proekologiczny sklep sieci Biedronka już działa!


Deska ratunku

Należy zaznaczyć, że obecnie każda instalacja fotowoltaiczna powinna mieć zabezpieczenia pozwalające na odłączenie inwertera od modułów oraz sieci energetycznej. Nadal jednak w wielu falownikach nie ma możliwości wyłączenia wysokiego napięcia na dachach budynków. Warto dodać, że na rynku istnieją już rozwiązania, które automatycznie wyłączają przewody w przypadku zagrożenia pożarowego.

Jeżeli pożar już wystąpi, instalację fotowoltaiczną gasi się na ogół wodą, w taki sam sposób, jak inne urządzenia elektryczne zasilane napięciem do 400 V. Tę procedurę stosuje się w większości krajów unijnych. Oczywiście podczas gaszenia strażacy muszą przestrzegać dodatkowych zasad dotyczących specyfiki funkcjonowania systemów solarnych.

Zdecydowanie lepiej jednak „zapobiegać, niż leczyć”. Dlatego w Polsce powinny zostać wypracowane standardy bezpieczeństwa dotyczące montażu paneli fotowoltaicznych. Przede wszystkim warto, by moduły nie były instalowane w pobliżu łatwopalnych powierzchni czy bezpośrednio na poszyciu dachowym. Powinny one znajdować się co najmniej 15 cm nad dachem. Na dachówce zaleca się montaż krzyżowy. W ten sposób lepsze chłodzenie i uzyski pozwalają zrekompensować koszty zainstalowania systemu. Poza tym kable należałoby mocować w najwyższym punkcie do modułu, a nie najniższym miejscu do konstrukcji czy zostawiać nadmiar kabli na podłożu dachu. Każdy spaw musiałby też zostać prześwietlony. Warto także rozważyć zastosowanie modułów „double glass”, które niwelują ryzyko pożaru całego systemu.


Farmy fotowoltaiczne o najdziwniejszych kształtach


Innowacje w kolejce

Co interesujące, w Australii można zakupić środki gaśnicze dedykowane modułom fotowoltaicznym. Gaśnice te zawierają płyn, który tworzy na modułach nieprzepuszczalną dla promieni warstwę. Rozprowadzenie substancji gasi więc instalację, równocześnie odcinając dostęp napięcia. Warstwa środka po krótkim czasie zastyga i łatwo można ją odkleić. Jak na razie tego rodzaju rozwiązania nie pojawiają się w naszym kraju. Pozostaje też pytanie, jak sprawdziłyby się one w przypadku instalacji o dużych powierzchniach.

Jak zabezpieczyć budynek przed ryzykiem pożaru spowodowanym łukiem elektrycznym w układzie DC? – Trudno prześwietlać rentgenem co roku wszystkie połączenia. Dlatego sposobem na wyeliminowanie ryzyka pożaru jest:

  1. Instalacja falowników z zarządzanym przez AI przerywaczem obwodu łuku elektrycznego AFCI w celu proaktywnego ograniczenia ryzyka i automatycznym wyłączaniem w 2 sek. Zgodnie ze standardem US UL1699B.
  2. Zastosowanie min. odległości modułów od podłoża wynoszącej 15 cm. Zapewni to lepsze chłodzenie modułów, a większa produkcja energii zrekompensuje wyższy koszt podniesienia konstrukcji. Montaż przewodów i konektorów wyłącznie do ramy modułów.
  3. Na obiektach o dużej wartości montować tylko moduły double glass, które nie przenoszą ognia z kabla i konektora na tylną ścianę modułów i w konsekwencji ogień zostaje rozproszony na następne panele. W tak zainstalowanej elektrowni nie ma możliwości zapalenia się budynku, a każde powstanie usterki powoduje tylko potrzebę wymiany jednego modułu.

O czym jeszcze piszemy w magazynie Zielona Gmina? Kliknij i sprawdź!


Całe wydanie znajdziesz też tutaj. Dlatego kliknij i sprawdź!

Zdjęcie: Fraunhofer ISE

This post is also available in: polski