W 2012 roku w Czechach przeprowadzono dwa próbne pożary mikroistalacji pv, celem sprawdzenia ich specyfiki i możliwości zastosowania standardowych procedur w pracy straży pożarnej.

Pierwsza instalacja, umieszczona na metalowym pokryciu dawnej sali gimnastycznej,  składała się z 12 modułów monokrystalicznych, każdy z paneli o mocy nominalnej 155 Wp i wydajności systemu 1,8 kWp, czyli takiej, jaka zaspokaja potrzeby energetyczne domu jednorodzinnego o przeciętnej powierzchni. W optymalnym punkcie pracy napięcie takiej instalacji wynosi 360 V, chociaż podczas mrozów może wzrosnąć do 500 V.

Z punktu widzenia bezpieczeństwa przeciwpożarowego lepiej jest, ażeby napięcie systemu było niższe, dlatego zaleca się łączenie mniejszej ilości modułów w jeden szereg.

Drugi system składał się z dwóch modułów, także monokrystalicznych, które zostały umieszczone na pokryciu z dachówki ceramicznej, dodatkowo położonej na dachu zamiast blachy. Wydajność tej instalacji wynosiła 310 Wp, czyli tyle, ile potrzebujemy np. w małym domku letniskowym. Panele połączono równolegle, dlatego napięcie wynosiło około 30 V, maksymalne napięcie wyłączonego systemu wynosiło mniej niż 50 V.

Przed wywołaniem pożaru przeprowadzono szereg pomiarów mających wykazać potencjalne niebezpieczeństwo jednokierunkowej siłowej instalacji elektrycznej podczas gaszenia pożaru. Nieco zaskakujące było na przykład odkrycie, że przewody znajdujące się w małej odległości od siebie i zatopione w płytkim zbiorniku z wodą, mogą spowodować w pewnej odległości napięcie krokowe (różnica potencjałów dwóch punktów na odległość jednego kroku, czyli ok. 0,8 m) przekraczające 100 V.

Po przerywaniu jednokierunkowej siłowej dystrybucji prądu pod napięciem (U0C 480V) przy użyciu standardowych technik gaszenia pożaru stwierdzono, że nawet w czasie zachmurzenia powstaje łuk elektryczny dochodzący do 2 A. Bardzo znaczące było również stwierdzenie, że pewne rodzaje butów strażackich posiadają zaskakująco niskie zdolności izolacyjne.

W obu eksperymentalnych pożarach mierzono charakterystyki zachowania instalacji w voltach i amperach, a także temperaturę samych paneli.

Czeski eksperyment i jego wyniki posłużyły do opracowania instrukcji gaszenia pożarów elektrowni fotowoltaicznych. Jakie więc są zalecenia do działania w przypadku ognia na systemie pv?

W zasadzie, elektrownie fotowoltaiczne można gasić wodą w ten sam sposób, jak inne urządzenia elektryczne pod napięciem 400 V. W Niemczech robi się to przy napięciu nawet do 1000 V, ale dla większości typów modułów pv jest to maksymalne  napięcie szeregowo połączonych paneli. Podstawową zasadą jest to, by przeprowadzać gaszenie w ten sposób, jakby chodziło o urządzenie pod prądem, bo nawet po odłączeniu od inwertera przez system może płynąć energia elektryczna. Zawsze jednak trzebaw pierwszej kolejności odłączyć moduły od zewnętrznej sieci elektroenergetycznej.

Strażacy podczas akcji gaśniczej muszą przeciwdziałać rozprzestrzenianiu się ognia poprzez chłodzenie struktur nośnych dachu od dołu, a strumień wody skierowany na ogień musi być rozdrobniony. Nie wolno przy tym w jakikolwiek sposób usuwać płonących paneli.

Ze względu na ryzyko porażenia prądem elektrycznym, strażacy muszą unikać kontaktu z przewodzącymi częściami dachu i modułów, nie stawać na panelach, nie dotykać  metalowych struktur konstrukcji lub dachu, jeżeli są widocznie połączone z systemem pv.

Moduły fotowoltaiczne są mało palne i nie przyczyniają się do natężenia ognia, dlatego ich gaszenie jest potrzebne wyłącznie w naglącym przypadku, ale trzeba pamiętać o możliwości zawalenia się całej instalacji lub nawet dachu, na których jest umocowana.

Chcąc ocenić niebezpieczeństwo powstania pożaru systemu pv, zrealizowano w Niemczech projekt badawczy o nazwie „Ocena ryzyka pożaru systemów fotowoltaicznych i rozwój koncepcji bezpieczeństwa dla ograniczania ryzyka”, ze względu na fakt, iż w 2010 roku zaczęły w mediach pojawiać się alarmujące doniesienia związane z rzekomym zagrożeniem dla strażaków uczestniczących w akcjach gaśniczych tego typu.

Okazało się wkrótce, że informacje te były na ogół błędne – mylono panele pv z kolektorami słonecznymi służącymi do podgrzewania ciepłej wody użytkowej, albo nie odróżniano pożaru dachu od pożaru samej instalacji.

Strażacy wyposażeni są standardowo w narzędzia umożliwiające akcję przy pożarze systemu pod napięciem. Poza tym warto pamiętać, iż ryzyko porażenia prądem istnieje praktycznie w każdym płonącym budynku, w którym gęsty dym zakłóca widoczność, a przewody elektryczne już zostały przez ogień pozbawione izolacji. Jednakże obecnie straż pożarna dysponuje szczegółowymi wytycznymi dotyczącymi prowadzenia akcji w przypadku palących się instalacji pv.

W Polsce całość zasad bezpieczeństwa przeciwpożarowego reguluje ustawa o ochronie przeciwpożarowej, której ujednolicony tekst znajduje się tutaj www.rynekinstalacyjny.pl

Właściciel instalacji fotowoltaicznej musi pamiętać, iż należy zawsze mieć do dyspozycji schemat systemu, rozmieszczenie jego poszczególnych elementów i kabli (które powinny być prowadzone na zewnątrz budynku), ażeby w razie konieczności móc go przedstawić prowadzącemu akcję gaśniczą.

Warto także pomyśleć o ubezpieczeniu się od szkód powstałych w wyniku pożaru instalacji pv w którejś z firm ubezpieczeniowych. Jak piszą Michał Górny, specjalista ds. oceny ryzyka w jednym z towarzystw sprzedających polisy i Anna Majewska, prawniczka: „Atut w postaci taniej energii może się (...) okazać przekleństwem w przypadku szkody pożarowej. Co więcej, w niesprzyjających warunkach pożar szybko ogarnie sąsiednie zabudowania. Wieloletnie doświadczenia reasekuratorów wskazują, że pożar wywołany niesprawną instalacją fotowoltaiczną powoduje szkody całkowite znacznych rozmiarów, zwłaszcza w przypadku występowania palnych konstrukcji stropodachów.”

Ewa Grochowska

Przy pisaniu artykułu korzystałam z tekstu inż. Bronislava Bechnika, który w całości znajduje się pod tym linkiem:
www.fotowoltaikainfo.pl oraz z informacji zawartych na tej stronie: www.ergohestia.pl