Pożary paneli fotowoltaicznych – przyczyny, zapobieganie

Panele fotowoltaiczne (PV) – przy założeniu strategii polegającej na rozwoju energetyki w postaci rozproszonych, odnawialnych źródeł pozyskiwania energii, stale rosnącej sprawności i trwałości instalacji, obniżenia kosztów i odpowiedniego prawa prosumenckiego (a więc dopuszczającego zarówno konsumpcję, jak i produkcję, w tym przypadku energii na zasadach dla obydwu stron korzystnych) – szczególnie w krajach, które prowadzą świadomą politykę środowiskową, stanowią istotną, bo nieustannie powiększającą swój udział, gałąź nowoczesnej energetyki. Z racji mechanizmu pozyskiwania energii promieniowania słonecznego i przetwarzania jej w energię elektryczną instalacje tego typu szczególnie dobrze się sprawdzają w miejscach, gdzie występuje wysoka ekspozycja na działanie promieniowania słonecznego, co jest związane z ilością występowania dni słonecznych. Oczywiście w dni pochmurne również instalacja produkuje prąd, niemniej nie jest to tak wydajny proces jak w przypadku pełnego nasłonecznienia. Oprócz farm fotowoltaicznych budowanych na gruncie, a więc przedsiębiorstw produkujących energię na zasadach komercyjnych, spotykanych znacznie częściej np. w krajach słynących z dużej liczby dni słonecznych (chociaż i w Polsce), standardem wykorzystania PV są indywidualni odbiorcy, zarówno prywatni, spółdzielczy, jak i przemysłowi, którzy bardzo często korzystają z instalacji PV budowanych na dachach. Na przykład polskie prawo w przypadku wspólnot i spółdzielni mieszkaniowych umożliwia wykorzystywanie dachów należących do nich nieruchomości w celu montażu instalacji fotowoltaicznych i w efekcie zużycia tak wyprodukowanego prądu w tzw. częściach wspólnych. Coraz więcej spółdzielni z tego korzysta, szczególnie w przypadku uzyskania dotacji, preferencyjnych kredytów itp. Podobnie postępują przedsiębiorcy dysponujący halami, fot. 1, których duże powierzchnie łatwo dostępnych dachów dobrze nadają się do tego celu. Identyczny mechanizm działa również w przypadku właścicieli domów, których wspiera w tego typu działaniach NFOŚiGW programem Mój Prąd (drugi nabór wniosków zakończono w grudniu 2020 r.).

Pożary paneli fotowoltaicznych – statystyki

Zwiększone zagrożenie pożarowe, związane ze stosowaniem instalacji PV, jest logiczną konsekwencją dodatkowej liczby zastosowanych urządzeń elektrycznych na dachach. Należy pamiętać, że w Europie odnotowuje się ponad 2 mln zdarzeń pożarowych rocznie i szacuje się, że ok. 30% z nich spowodowanych jest problemami z elektrycznością. Potwierdzają to statystyki oceny pożarów przeprowadzone w Niemczech, w latach 2002-2016, na podstawie ok. 15 000 przeanalizowanych pożarów. 33% z nich zostało zainicjowanych przez problemy z elektrycznością, 9% wywołało przegrzanie, błąd ludzki odpowiadał za 17%, otwarty ogień za 3%, samozapłon 2%, wykonywanie gorących prac 3%, podpalenia 9%, wybuchy 2%, uderzenia piorunów 0,3%, inne i nieustalone 21% [17]. Panele PV należą do grupy urządzeń elektrycznych i dlatego statystycznie zwiększają poziom zagrożenia pożarowego miejsc, w których są zamontowane, fot. 2, co oczywiście nie oznacza, że należy przestać je instalować, bo bilans łatwo policzalnych zysków i ewentualnych niezbyt prawdopodobnych strat (chociażby ze względu na miejsce ich instalacji), które zresztą daje się zminimalizować, statystycznie jest korzystny.

Zobacz:

• Odległości między budynkami a bezpieczeństwo pożarowe
• Jak zaizolować dom, by zapewnić bezpieczeństwo pożarowe?
• Sygnalizatory pożarowe – co warto o nich wiedzieć?
• Odporność ogniowa tymczasowych obiektów budowlanych
• Niepalne izolacje kabli i przewodów elektrycznych

Fot. 2. Pożar paneli PV zamontowanych na dachu [12]

Według statystyk [16] uwzględniających ok. 180 pożarów instalacji PV w Niemczech, jakie wydarzyły się w latach 1995-2012, przyczyna pożaru w przypadku instalacji PV tkwiła w: modułach (12%), skrzynkach połączeniowych (19%), kablach (8%), przełącznikach prądu stałego na prąd zmienny (8%), złączach i zaciskach (24%), bezpiecznikach (4%), falownikach i powiązanych urządzeniach elektrotechnicznych (25%).

Potwierdzeniem powyższego może być fakt, że poważne pożary, w których bezpośrednią przyczyną rozgorzenia była instalacja PV, nie zdarzają się zbyt często. Dużo częściej mamy do czynienia ze zdarzeniami lokalnymi, ograniczonymi np. do zewnętrznej powierzchni dachu, przy czym zazwyczaj inicjatorami pożaru są zwarcia łukowe, zwarcia uziemienia itp. Dość często instalacja PV w jakiś sposób przyczynia się do rozwoju pożaru lub utrudnia jego gaszenie.

W dalszej części artykułu:

• Pożary paneli fotowoltaicznych – przykłady zdarzeń
• Ochrona przeciwpożarowa dachów z zamontowanymi panelami fotowoltaicznymi

dr inż. Paweł Sulik, Zakład Badań Ogniowych, Instytut Techniki Budowlanej

dr inż. Bartłomiej Papis, Zakład Badań Ogniowych, Instytut Techniki Budowlanej

Sprawdź: Produkty budowlane