Czy instalacja PV jest bezpieczna?

To już ostatnia część cyklu „Fotowoltaika dla początkujących”. Poświęcamy ją niezwykle ważnemu zagadnieniu, jakim jest bezpieczeństwo instalacji fotowoltaicznych.

Fotowoltaika to niezwykle bezpieczna technologia, ale nadal pojawiają się nieuzasadnione obawy dotyczące bezpieczeństwa instalacji PV. Plotki o palących się domach, które nie mogą zostać ugaszone, lub strażakach, którzy nie atakują ognia, jeśli na dachu znajduje się instalacja PV, stawiają takie systemy w złym świetle, na które nie zasługują. Przez kilka dziesięcioleci fotowoltaika sprawdziła się jako zrównoważona, elastyczna i skuteczna technologia wytwarzania energii. Zgodnie z danymi opublikowanymi przez BRE National Solar Centre, niezależny instytut badawczy z Wielkiej Brytanii w publikacji  „Fire and Solar PV Systems – Investigations and Evidence in July 2017” -  prawidłowo zaprojektowana oraz eksploatowana instalacja nie stwarza zwiększonego ryzyka powstania pożaru w budynku. Badanie BRE wykryło mniej niż 60 incydentów pożarowych na rynku około 1 miliona systemów zainstalowanych w ciągu ostatnich siedmiu lat – z czego 42 stwierdzono jako spowodowane przez system fotowoltaiczny, a tylko 17 z nich oznaczono jako „poważne pożary”, które rozprzestrzeniły się poza źródło. Podobne wnioski płyną również z innych raportów opublikowanych m.in. przez TÜV Rheinland we współpracy z Instytutem Systemów Energetyki Słonecznej im. Fraunhofera gdzie wskazuje się, że pożary wywołane przez system PV stanową zaledwie 0,016% w odniesieniu do wszystkich instalacji fotowoltaicznych powstałych w Niemczech.

Najważniejszym wnioskiem różnych badań prowadzonych w Europie jest to, że przy prawidłowej instalacji systemy PV są super bezpieczne. Dlatego tak ważne jest stosowanie norm, standardów i przepisów, które zawierają wytyczne dotyczące poprawnego projektu i instalacji.

Komponenty systemów fotowoltaicznych są testowane zgodnie z bardzo rygorystycznymi protokołami bezpieczeństwa i niezawodności podczas procesu produkcyjnego i spełniają wymagania bezpieczeństwa elektrycznego różnych krajowych i międzynarodowych norm. We wspólnym badaniu branżowym przeprowadzonym w Niemczech (Fraunhofer ISE 2017) stwierdzono, że systemy fotowoltaiczne nie stanowią szczególnego zagrożenia dla strażaków, o ile strażacy przestrzegają zasad bezpieczeństwa. Warto tutaj podkreślić, że wyłączniki systemów PV w obwodzie DC są nadal postrzegane jako niesprawdzona technologia. Instalacja takich urządzeń może zapewnić strażakom fałszywe poczucie bezpieczeństwa, co może prowadzić do wypadków. W rzeczywistości, z badań TÜV Rheinland i Fraunhofer ISE wynika, że instalacja przełącznika DC, tzw. „wyłącznika strażaka”, zwiększa ryzyko pożaru. Główną przyczyną pożaru w systemie PV jest wystąpienie łuku elektrycznego, a dodatkowe układy pod modułami PV to większa ilość połączeń elektrycznych, czyli większa szansa powstania łuku. Podobne wnioski można wysnuć także dla tzw. optymalizatorów mocy w odniesieniu do ich funkcji wyłączenia napięcia na poziomie modułów – wymagają one trzykrotnie większej ilości połączeń DC w porównaniu do systemów tradycyjnych.

W celu zwiększenia bezpieczeństwa i zmniejszenia ryzyka pożaru wystarczy zastosowanie się do kilku prostych zaleceń:

• zainstalować monitorowanie systemu fotowoltaicznego,
• wybrać falownik, który zapewni codzienny, automatyczny monitoring stanu izolacji DC,
• montaż i uruchomienie powierzyć profesjonalnej, sprawdzonej firmie,
• zlecać okresowy przegląd i konserwację instalacji fotowoltaicznej. 

Poprawny dobór modułów PV, elementów montażowych, przewodów, wtyczek, zabezpieczeń po stronie DC i AC oraz ochrony przepięciowej jest jednym z ważniejszych etapów procesu projektowania instalacji. Należy go powierzyć osobie profesjonalnie zajmującej się projektowaniem, posiadającej odpowiednią wiedzę i uprawnienia. Wypada tu przestrzec przed źle rozumianą oszczędnością: oferty na wykonanie elektrowni fotowoltaicznej złożonych z tańszych komponentów lub bez elementów zabezpieczeń będą oczywiście bardziej atrakcyjne w momencie zakupu, ale w perspektywie 20-25 lat działania elektrowni mogą narazić właściciela na nieplanowane straty finansowe.

Zachęcamy do pobrania dokumentów na tej stronie dot. bezpieczeństwa pożarowego (Białe Księgi: Bezpieczeństwo pożarowe instalacji PV i Ograniczenie ryzyka wystąpienia pożaru).

Dr inż. Maciej Piliński

Zainteresowanych tym tematem odsyłamy do bardziej zaawansowanego artykułu na Forum Instalatorów Falowników Fronius:  https://www.forum-fronius.pl/bezpieczenstwo-pozarowe-instalacji-fotowoltaicznych 

Poniżej przypominamy wcześniejsze artykuły z cyklu "Fotowoltaika dla początkujących".