Jak bezpieczne są instalacje fotowoltaiczne?
Instalacje fotowoltaiczne, bez wątpienia przyczyniają się do szybkiego wzrostu udziału energii odnawialnej w krajowym miksie energetycznym. Dzięki fotowoltaice potrzebujemy dostarczyć mniej tak zwanej brudnej energii pochodzącej ze spalania paliw kopalnych. W efekcie jakość powietrza w naszym kraju pomału się poprawia. Dzięki fotowoltaice tysiące gospodarstw domowych uniezależniło się od wzrostu ceny prądu, a wiele z nich stało się domami o kosztach eksploatacji bliskimi zero. Dzięki fotowoltaice tysiące przedsiębiorców obniżyło koszty energii elektrycznej i stało się bardziej konkurencyjnymi w swoich branżach.
Bez wątpienia fotowoltaika jest nam potrzebna zarówno w kwestiach finansowych jak i ekologicznych i będzie odgrywała znaczącą rolę w polskiej energetyce. Pokazały to ostatnie 3 lata, i będziemy tego świadkami przez kolejne kilka lub kilkanaście następnych lat.
Dzisiaj, kiedy w Polsce powstało już kilkaset tysięcy instalacji fotowoltaicznych i są one na tyle powszechne, że w krajobrazie dostrzega się już tylko te wyjątkowo niepasujące estetycznie albo wykonane z rażącymi błędami, zaczynamy zwracać uwagę na inne aspekty. Z ankiety, która została przeprowadzona przez Energy On, wynika, iż klienci poszukują rozwiązań:
1. pewnych, związanych z dobrą jakością zastosowanych komponentów;
2. dobrze wykonanych, zamontowanych przez doświadczonych monterów
3. bezpiecznych, które nie będą stanowić zagrożenia dla ich życia i majątku
4. dobrze zaprojektowanych i dobranych pod ich realne potrzeby
Wynika stąd, że klienci przykładają coraz mniejszą wagę do kryterium cenowego przy wyborze wykonawcy, a coraz większe znaczenie mają czynniki związane z jakością. Z pewnością ma to związek z rosnącą świadomością klientów i coraz większą ich wiedzą o fotowoltaice.
Z związku z powyższym, sprawdzimy czy instalacje fotowoltaiczne są bezpieczne, oraz co wpływa na to, żebyśmy mogli to określić.
W tym wpisie zaczniemy od danych statystycznych i analizy prawnej kwestii bezpieczeństwa instalacji fotowoltaicznych.
Statystyki pożarów instalacji fotowoltaicznych
Coraz częściej w internecie pojawiają się nagłówki o takich tytułach, jakby instalacje fotowoltaiczne na polskich dachach płonęły tak jak australijskie lasy w zeszłym roku. Problemu nie wolno bagatelizować. Wszak takie pożary się zdarzają. Sprawdźmy jednak, co na ten temat mówią liczby.
Oficjalne dane z Polski? Brak!
Przede wszystkim w Polsce nie prowadzi się statystyk pożarów instalacji fotowoltaicznych. W związku z tym nie ma też oficjalnych informacji i danych, jakie były przyczyny pożaru z udziałem instalacji fotowoltaicznych w Polsce. W tym świetle nadużyciem wydają się medialne nagłówki sugerujące „coraz więcej” i „coraz częstsze” pożary spowodowane instalacjami fotowoltaicznymi.
Na szczęście, skoro już powołujemy się na statystykę, możemy znaleźć pewien punkt zaczepienia i posłużyć się danymi z krajów, które rzeczywiście prowadzą statystyki takich wydarzeń.
Najszersze tego typu badanie bazuje na danych z Niemiec, które opracował TÜV Rheinland i Instytut Energetyki Słonecznej im. Fraunhofera w 2015 roku objęło wszystkie instalacje fotowoltaiczne w kraju, trwało kilka lat i dało podstawy do określenia bezpieczeństwa pożarowego instalacji fotowoltaicznych.
Z pracujących w tym okresie łącznie 1 300 000 instalacji, 430 z nich uległo pożarowi, natomiast zaledwie 210 miało źródło pożaru w samej instalacji fotowoltaicznej. Statystycznie pożar spowodowany instalacją fotowoltaiczną wystąpił w 0,016% instalacji pracujących w kilkuletnim okresie prowadzenia badań.
Na poniższym wykresie możemy zobaczyć podział na przyczyny wystąpienia pożaru we wszystkich 430 instalacjach PV. Wynika z niego, że aż 56% jest związana z czynnikiem zewnętrznym takim jak wyładowanie atmosferyczne. Z pozostałych 44% ponad jedna trzecia związana jest z awarią urządzeń a reszta z błędami w projekcie lub w montażu.
Powyższe badania pochodzą z Niemiec, zatem mogą być dla nas jedynie wskazówką, że i w Polsce będzie podobnie. Warto jednak zwrócić uwagę, że od 2015 roku do dzisiaj powstały przepisy i normy związane z bezpieczeństwem pracy instalacji fotowoltaicznych i obowiązują one zarówno producentów komponentów jak i montażystów. W związku z tym należałoby się spodziewać wzrostu bezpieczeństwa instalacji fotowoltaicznych i spadku niebezpiecznych zdarzeń związanych na przykład z ich pożarem.
Z powyższych informacji wynika, że pożar związany z instalacją fotowoltaiczną jest niezwykle rzadkim zjawiskiem. Jeżeli już się wydarzy, w ponad połowie przypadków jest związany z czynnikiem zewnętrznym.
Czy to oznacza, że niewiele możemy zrobić, żeby zwiększyć bezpieczeństwo instalacji?
Wbrew pozorom, na pozostałe czynniki mamy całkiem duży wpływ poprzez: wybór odpowiednich rozwiązań technicznych i wybór firmy, która ma wiedzę jak projektować instalacje fotowoltaiczne i wysyła na montaż doświadczonych monterów. Zazwyczaj więc wiąże się z wyborem oferty, która nie jest najtańsza. Nie oszczędzając na instalacji fotowoltaicznej możesz zwiększyć jej bezpieczeństwo.
Montaż instalacji fotowoltaicznych a prawo budowlane
Mikroinstalację fotowoltaiczną, czyli instalacje o mocy do 50 kWp można wykonać bez zezwoleń administracyjnych ani pozwoleń zakładu energetycznego. 50 kWp to nie jest mało. Przeciętna wielkość instalacji fotowoltaicznej na polskim domu to 6 kWp. W związku z tym, do niedawna formalności związane z wykonaniem fotowoltaiki kończyły się na wypisaniu oświadczenia o prawidłowym wykonaniu instalacji przez montera i zgłoszenia jej do odbioru przez Operatora Sieci Dystrybucyjnej (OSD) – tak dla domu, jak i dla dziesięć razy większej instalacji na magazynie w którym kryją się towary o wartości milionów złotych.
W wrześniu 2020 roku wskutek zmian w Ustawie: prawo budowlane, w życie wszedł nowy zapis, który nakłada obowiązek uzgodnienia projektu instalacji fotowoltaicznej z rzeczoznawcą ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych każdej instalacji, której moc przekracza 6,5 kWp.
Czy to kryterium mocowe jest wystarczające dla określenia bezpieczeństwa w instalacjach fotowoltaicznych? Czy możemy zatem stwierdzić, że instalacja o mocy 6,3 kWp jest bezpieczna, a jak dołożymy jeden panel więcej i zrobi się 6,75 kWp to już będzie niebezpieczna?
Patrząc na zapisy ustawy jeszcze inaczej, możemy wyobrazić sobie instalację o mocy 10 kWp postawioną na gruncie i ogrodzoną płotem, względem instalacji o tej samej mocy 10 kWp zamontowaną na dachu dyskontu spożywczego, w środku którego jednocześnie przebywa kilkadziesiąt osób. Jeżeli instalacja fotowoltaiczna jest zagrożeniem, to czy w obu tych przypadkach niesie za sobą ten sam potencjał niebezpieczeństwa?
Dobrze. Przejdźmy jednak do praktycznych stron takich uzgodnień. Jakie rozwiązania traktowane są jako bezpieczne i akceptowalne dla rzeczoznawców ds. zabezpieczeń ppoż.?
1. Obniżenie napięcia do poziomu bezpiecznego poprzez optymalizatory na wszystkich panelach
2. Zastosowanie falowników (mikrofalowników) o napięciu nie przekraczającym napięcia bezpiecznego
3. Zastosowanie rozłącznika napięcia po stronie DC na zewnątrz budynku lub maksymalnie 2 metry wewnątrz przy zachowaniu dodatkowych obostrzeń
4. Zaprojektowanie instalacji w taki sposób, żeby wysokie napięcie DC nie było wprowadzone do wnętrza budynku
Odniesiemy się do niestety typowego na polskim rynku przykładu zastosowania rozłącznika napięcia po stronie DC jako ręcznie uruchamianego przycisku bezpieczeństwa. W teorii, gdy będzie się działo coś złego z instalacją fotowoltaiczną po stronie wysokiego napięcia DC, naciskamy przycisk bezpieczeństwa, który powoduje rozłączenie wysokiego napięcia. Brzmi rozsądnie? Tak. Czy rozwiązanie to jest uzgadniane przez rzeczoznawców ds. ppoż.? Ogólnie rzecz biorąc tak. Diabeł jak zawsze tkwi w szczegółach. Na polskim rynku jest cała masa instalacji, w których taki przycisk rozłączający jest zamontowany w środku budynku, zaraz obok falownika w piwnicy lub w garażu. W praktyce, jak coś złego będzie się działo to być może dostęp do tego przycisku będzie niemożliwy, albo uczestnicy wydarzenia nie będą wiedzieli o jego istnieniu. Dodatkowo, rozłączając przycisk przy falowniku odetniemy napięcie pomiędzy tym przyciskiem a falownikiem. Skoro przycisk znajduje się w pobliżu falownika, wystarczy powiedzieć, że falownik zrobiłby to samo. W efekcie mamy przewody DC które schodzą od paneli fotowoltaicznych przez budynek aż do okolic montażu falownika – cały czas pod napięciem.
Jak widać, zapisy ustawy nie sprawią, że instalacje będą bezpieczniejsze. W tym wypadku jedynie tworzą dodatkowy obowiązek po stronie właściciela instalacji dotyczący zgłoszenia swojej instalacji o mocy większej niż 6,5 kWp do Państwowej Straży Pożarnej. O bezpieczeństwie Twojej instalacji fotowoltaicznej będzie decydowało to z czego została wykonana i jak została wykonana.
W kolejnej części dowiesz się co dokładnie może powodować niebezpieczeństwo w instalacji fotowoltaicznej.
