Zagrożenie pożarem w instalacjach fotowoltaicznych

W Polsce wzrasta zainteresowanie wytwarzaniem energii elektrycznej z energii słonecznej za pomocą paneli fotowoltaicznych, a dzięki programom rządowym liczba instalowanych systemów gwałtownie wzrosła w ostatnich latach.

Możliwość pożarów wynikających z systemów fotowoltaicznych może wzbudzić niepokój u niektórych osób decydujących się na montaż.

W chwili obecnej nie ma powodu, aby sądzić, że ryzyko pożaru związane z fotowoltaiką jest większe niż ryzyko związane z innym sprzętem elektrycznym. Niemniej jednak systemy te są obecnie bardziej powszechne – ostatnio nastąpił szybki wzrost na rynku – dlatego ważne jest, aby wszelkie ryzyko związane z takimi instalacjami było szerzej oceniane.

Wszystkie instalacje elektryczne niosą ze sobą pewne ryzyko pożaru. Chociaż pożary wywołane przez panele fotowoltaiczne są rzadkie,to każdy pożar z udziałem budynku z układem fotowoltaicznym może stanowić zwiększone ryzyko dla mieszkańców i strażaków.

Pożary z wykorzystaniem technologii energii odnawialnej są dość rzadkie, ale rzeczywista liczba incydentów pożarowych z udziałem systemów fotowoltaicznych nie jest w Polsce znana.

Zagrożenie pożarem nie jest duże, ponieważ tylko niewielka część materiałów w panelach jest łatwopalna, a elementy te nie są w stanie wytrzymać znacznego pożaru. Łatwopalne elementy paneli fotowoltaicznych obejmują cienkie warstwy polimeru otaczającego ogniwa fotowoltaiczne, polimerowe płyty tylnej (tylko panele w ramie), plastikowe skrzynki połączeniowe z tyłu panelu i izolację okablowania. Reszta panelu składa się z niepalnych elementów, w szczególności z jedną lub dwiema warstwami szkła ochronnego, które stanowią ponad trzy czwarte ciężaru panelu. Ciepło z małego płomienia nie jest wystarczające do zapalenia panelu fotowoltaicznego, ale ciepło z intensywniejszego pożaru lub energia z awarii elektrycznej może spowodować zapalenie panelu fotowoltaicznego.

Chociaż możliwe jest uszkodzenie elektryczne w systemach fotowoltaicznych w domach lub budynkach komercyjnych, aby wywołać pożar, jest to niezwykle rzadkie.

Bezpieczniejsze projekty systemów, prawidłowy montaż  czy zakup tylko sprawdzonych, wysokiej jakości paneli (np. KIOTO Solar) będą zmniejszać ryzyko pożaru spowodowane przez systemy fotowoltaiczne.

W przypadku awarii zasilania prądem przemiennym do budynku (na przykład z powodu lokalnej przerwy w dostawie prądu lub pożaru) falowniki są zaprojektowane tak, aby wyłączały się automatycznie. Jednak zasilanie energią słoneczną prądu stałego (z paneli do izolatora prądu stałego) nadal będzie aktywne w ciągu dnia. Dlatego może być nadal konieczne ręczne odizolowanie kabli prądu stałego i komponentów od paneli fotowoltaicznych, które w przeciwnym razie pozostaną pod napięciem.

Części systemu są zawsze pod napięciem, podczas gdy światło pada na panele (sztuczne oświetlenie może generować małe prądy). O ile mikroinwertery lub zdalnie sterowane urządzenia bezpieczeństwa nie są używane na poziomie panelu, możliwe jest jedynie odcięcie systemu prądu przemiennego budynku, a nie dopływu do izolatora prądu stałego.

Jeśli pożar uszkodzi kable prądu stałego z układu fotowoltaicznego, na przykład poprzez wypalenie izolacji, wówczas istnieje ryzyko porażenia prądem przez odsłonięte przewody prądu stałego, w szczególności przez strażaków.

Źle zainstalowane panele mogą utrudniać lub ograniczać stosowanie okien dachowych jako drogi ewakuacji.

Pojawiły się obawy dotyczące obecności metali ciężkich w niektórych określonych typach ogniw fotowoltaicznych oraz tego, czy takie metale mogą być uwalniane podczas pożaru. Dlatego, chociaż takie ryzyko jest uważane za niskie, należy zachować ostrożność, podobnie jak w przypadku każdego pożaru z udziałem elementów elektronicznych, w postępowaniu z uszkodzonymi przez pożar komponentami i pozostałościami, ponieważ mogą występować różne metale ciężkie i inne toksyny.

Obecnie nie ma wytycznych dotyczących gaszenia pożarów z udziałem systemów fotowoltaicznych. Pod wieloma względami pożary z udziałem ogniw fotowoltaicznych niewiele różnią się od pożarów z udziałem elementów elektrycznych pod napięciem, jednak systemy fotowoltaiczne stwarzają nowe zagrożenia, takie jak:

• Jeśli konstrukcja jest metalową lub stalową ramą, przypadkowe zwarcie może spowodować, że części budynku będą „pod napięciem”.
• Ryzyko porażenia prądem w przypadku przecięcia kabli lub uszkodzenia przez pożar. Obejmuje także kable z akumulatorów, w których są one wykorzystywane do przechowywania wytworzonej energii elektrycznej.
• W przypadku pożaru dachu budynku dodatkowe obciążenie mechaniczne wynikające z ciężaru paneli fotowoltaicznych lub dodatkowe obciążenie wiatrem spowodowane przez panele mogą spowodować wcześniejsze zawalenie się dachu.
• Ryzyko, że panele lub szkło z paneli może pęknąć i spaść na ludzi znajdujących się poniżej.
• Panele mogą się nagrzewać (od słońca) z (niewielkim) ryzykiem poparzenia.
• Ponieważ panele mogą być śliskie, będzie to stanowić zagrożenie dla strażaków pracujących na dachu budynku i może ograniczyć dostęp do dachu i korzystanie z niego. Zasadniczo panele nie powinny być używane jako chodniki, chyba że istnieje potwierdzenie, że zostały zaprojektowane do przenoszenia obciążenia mechanicznego

W chwili obecnej nie ma powodu, aby sądzić, że ryzyko pożaru związane z fotowoltaiką jest większe niż ryzyko związane z jakimkolwiek innym sprzętem elektrycznym. Jednak, podobnie jak w przypadku wszystkich urządzeń elektrycznych, ważne jest, aby systemy te były odpowiednio zaprojektowane, składały się z odpowiednio przetestowanych komponentów, były prawidłowo zainstalowane i regularnie konserwowane.

W trakcie pisania artykułu korzystano ze źródła:

„Fire safety and solar electric/photovoltaic systems”- https://www.bre.co.uk/page.jsp?id=3211