Czy instalacje fotowoltaiczne są niebezpieczne? Fakty i mity
Ostatnio wiele mówi się i pisze o bezpieczeństwie instalacji fotowoltaicznych. Inspiracją do rozważań na ten ważny temat stała się wprowadzona w połowie marca 2020 nowelizacja ustawy prawo budowlane, która od 19 września 2020 r. nakłada na inwestora obowiązek uzgadniania projektów instalacji fotowoltaicznych przez rzeczoznawcę do spraw zabezpieczeń przeciwpożarowych. Czy to oznacza, że instalacje fotowoltaiczne są niebezpieczne i mogą stanowić źródło pożaru? Dlaczego obowiązek ten dotyczy instalacji PV o mocy powyżej 6,5kWp? Czy tylko takie instalacje stanowią zagrożenie, a te o mniejszej mocy już nie? Czy straż pożarna nie może gasić pożarów wywołanych przez instalacje PV? Zbadaliśmy temat i zdradzamy, co jest prawdą w takich pogłoskach. Poza tym wyjaśniamy, dlaczego bardziej należy obawiać się świąt Bożego Narodzenia niż pożaru wywołanego przez instalację PV.
Bezpieczeństwo instalacji fotowoltaicznej
Instalacja fotowoltaiczna jest szczególną formą instalacji elektrycznej. Najważniejsza różnica polega na wytwarzaniu przez nią energii elektrycznej, podczas gdy „zwykłe” instalacje zazwyczaj ją konsumują. Mamy zatem do czynienia ze źródłem wytwórczym, w którym mogą pojawić się niebezpieczne wartości napięć i prądów. W efekcie montażu instalacji PV może pojawić się wiele nowych zagrożeń:
- ryzyko porażenia prądem elektrycznym,
- ryzyko powstania łuku elektrycznego, a w jego wyniku pożaru,
- ryzyko urazów wynikających z usterek mechanicznych (złego montażu),
- ryzyko katastrofy budowlanej.
W rozmowach na temat energii słonecznej coraz częściej pojawia się pytanie o bezpieczeństwo instalacji fotowoltaicznej. Często mówi się, że instalacje PV zwiększają zagrożenie pożarowe w mikroinstalacjach. Czy słusznie?
Czy instalacja fotowoltaiczna może być źródłem pożaru?
Skupmy się nad jednym z zagrożeń: ryzyko powstania pożaru. Badania przeprowadzone przez renomowane instytucje dowiodły, że systemy fotowoltaiczne są wyjątkowo bezpieczne. Ze wszystkich systemów fotowoltaicznych uwzględnionych w badaniu przeprowadzonym przez niemiecką jednostkę certyfikującą TÜV Rheinland tylko 0,016% wykazuje uszkodzenia od ognia lub ciepła. Jeśli przyjrzymy się bliżej tym 0,016%, głównymi przyczynami tych uszkodzeń są czynniki zewnętrzne, takie jak przegryzienia kabli przez zwierzęta lub wyładowania atmosferyczne. Źródłem pożaru mogą być także błędy montażu, błędy projektowe lub uszkodzenia komponentów szczególnie po stronie prądu stałego. Prawidłowe wykonanie instalacji zapobiega znaczącej części pożarów.
Z powyższym twierdzeniem zgadza się ekspert ds. bezpieczeństwa służący w ochotniczej straży pożarnej, Pan Bernhard Kossak:
„Fotowoltaika jest bezpieczną technologią i staje się coraz bezpieczniejsza. Ponieważ właściciele instalacji PV coraz częściej przykładają dużą wagę do stosowania komponentów wysokiej jakości, występuje coraz mniej przypadków pożarów wywołanych przez instalacje PV”.
Potwierdzają to także brytyjskie badania z 2017 roku, wykazujące zaledwie 0,007% szkód pożarowych wywołanych przez instalacje PV. Porównanie jeszcze lepiej uwidacznia znaczenie tych liczb: na średnio 33 szkody pożarowe wywołane instalacjami PV przypada około 11 tysięcy wyjazdów straży pożarnej do pożarów powodowanych przez … płonące choinki bożonarodzeniowe.
Poprawny montaż a bezpieczeństwo fotowoltaiki
Instalacja PV, jako złożone połączenie konstrukcji mechanicznej, instalacji elektrycznej prądu stałego i przemiennego musi podlegać szczególnym wymaganiom, aby była całkowicie bezpieczna. Granica 6.5kWp wskazana przez ustawodawcę jest czysto umowna. Poniższe zalecenia dotyczą wszystkich instalacji PV, bez względu na ich wielkość i moc. Do najważniejszych z nich należy zaliczyć:
- instalacja musi zostać zaprojektowana przez osobę z odpowiednią wiedzą techniczną, posługującą się normami oraz branżowymi wytycznymi. Projekt musi uwzględniać kwestie bezpieczeństwa ludzi i mienia i obejmować odpowiednie zabezpieczenia (przed porażeniem, przeciwprzepięciowe, itp.)
- realizacja musi być powierzona fachowej firmie wykonawczej, posiadającej wieloletnie doświadczenie. Nie bez znaczenia jest stosowanie przez montażystów wysokiej jakości narzędzi, a także środków ochrony osobistej.
- użyte komponenty muszą być najwyższej jakości, pochodzące ze sprawdzonego źródła, od producentów mogących pochwalić się długą historią na rynku. Tu warto nadmienić, że wybór opierający się wyłącznie o kryterium ceny długoterminowo nie daje gwarancji poprawnego działania ani bezpieczeństwa, mimo udzielanych wieloletnich gwarancji na produkty.
- ukończenie instalacji powinno zostać zwieńczone stosowną dokumentacją i protokołem odbioru, przekazanym instalatorowi wraz z instrukcją obsługi oraz zaleceniami dotyczącymi stosownych przeglądów oraz bezpiecznego użytkowania.
Aby jeszcze bardziej zmniejszyć zagrożenie pożarowe stwarzane przez instalacje PV, ważne jest poznanie najczęstszych przyczyn pożarów wywołanych przez instalacje PV. Sporej części szkód pożarowych winne są błędy instalacji po stronie DC, czyli w obszarze modułów. Wykorzystuje się tam odsłonięte połączenia wtykowe, które są podatne na wilgoć i inne czynniki. Ich uszkodzenie lub nieprawidłowy montaż może spowodować powstanie łuku elektrycznego, który może doprowadzić do pożaru.
Dlatego ekspert ds. bezpieczeństwa fotowoltaiki ma następujące rady dla osób planujących inwestycję w instalację PV:
- wybrać certyfikowaną przez producentów sprzętu, zwłaszcza falowników, firmę montażową,
- zapytać instalatora o koncepcję instalacji z minimalną liczbą połączeń wtykowych
- podczas zakupu wybierać urządzenia wysokiej jakości, posiadające stosowne certyfikaty
Należałoby również zrezygnować z urządzeń wyłączających na poziomie modułów. Te dodatkowe skrzynki mogą potroić liczbę połączeń wtykowych i w ten sposób zwiększyć ryzyko pożarowe, o czym piszemy poniżej.
Ponieważ mniej, często znaczy więcej
Warto podkreślić, że im bardziej złożony system, tym większe ryzyko wadliwej instalacji. W rezultacie zwiększa się ryzyko pożaru! Falowniki szeregowe (ang. string inverters) łączą zaawansowaną elektronikę mocy centralnie wewnątrz urządzenia, umożliwiając uproszczony projekt systemu i redukując liczbę połączeń wtykowych DC do minimum. Systemy z optymalizatorami prądu stałego brzmią obiecująco, ale potrajają liczbę połączeń wtykowych na dachu. Na dachu! Jeśli spojrzymy na konwencjonalny system fotowoltaiczny 6,4 kWp z 20 modułami słonecznymi, w przypadku falownika łańcuchowego potrzeba 21 połączeń wtykowych DC.
Dla porównania: system tej samej wielkości z optymalizatorami DC wymaga aż 61 połączeń wtykowych!
Dobrze przeszkoleni instalatorzy zapewniają bezpieczeństwo instalacji PV
Także podczas wyboru firmy instalacyjnej trzeba się jej dobrze przyjrzeć i sprawdzić, czy szkoli ona swoich partnerów także w dziedzinie ochrony przeciwpożarowej.
Szkolenia wysokiej jakości — niezbędne także dla straży. Na koniec rozprawimy się jeszcze z pogłoską, która naprawdę mocno zakorzeniła się w opinii publicznej: że straż pożarna nie może gasić pożarów instalacji PV, co jest równie nieprawdziwe, jak pozostałe mity dotyczące zagrożenia pożarowego stwarzanego przez fotowoltaikę.
Podobnie jak w przypadku instalatorów, tak i u strażaków ważne jest gruntowne przeszkolenie. Jest to podstawa bezpiecznego obchodzenia się z fotowoltaiką. Dlatego należy upewnić się, że firma współpracuje ze Stowarzyszeniem Inżynierów i Techników Pożarnictwa, przygotowując materiały szkoleniowe także dla straży pożarnej, które wyjaśniają, jak prawidłowo zachować się w czasie gaszenia płonącej instalacji PV.
Kolejną radą jest dobry plan poglądowy instalacji PV w skrzynce licznikowej: dzięki niemu strażacy mogą się dowiedzieć, gdzie znajdują się przewody przewodzące prąd elektryczny i w ten sposób zachować bezpieczny dystans. Pożar instalacji PV nie będzie wówczas stanowić dodatkowego ryzyka dla straży pożarnej.
Bezpieczna instalacja fotowoltaiczna
Powyższe zalecenia pozwolą zredukować ryzyko powstania pożaru, ale jednocześnie przekładają się również na ograniczenie pozostałych zagrożeń do minimum. Najważniejsze informacje w skrócie to:
- Tylko 0,007% wszystkich instalacji PV wywołuje szkody pożarowe.
- Wysokiej jakości urządzenia i dobrze przeszkoleni fachowcy dodatkowo minimalizują to ryzyko.
- Duża część wszystkich pożarów instalacji PV powstaje wskutek błędów montażu, których można uniknąć.
- Nie zaleca się montażu urządzeń wyłączających na poziomie modułów, ponieważ zwiększają one niebezpieczeństwo pożaru.
