Panele fotowoltaiczne jak tykająca bomba na dachu. Często montują je nowicjusze

Na rynku niemieckim według statystyk do roku 2013, kiedy było 1,3 mln instalacji fotowoltaicznych, a intensywny rozwój fotowoltaiki wystartował w latach 2004-2006, było łącznie ok. 430 pożarów związanych z fotowoltaiką. Przy czym w tylko w połowie tych przypadków to był pożar wywołany przez fotowoltaikę.

Możemy powiedzieć, że to są promile, jednak w kilkunastu przypadkach fotowoltaika doprowadziła do całkowitego spalenia się na budynku, na którym została ona zainstalowana. Możemy podejrzewać, że jest to błąd statystyczny, ale chyba nikt z nas nie chciałby mieszkać w jednym z tych doszczętnie spalonych budynków. To są rynki – w moim przekonaniu – o wysokiej kulturze technicznej.

Sytuacji polskiej bardziej odpowiada rynek włoski. Wiadomo, że podejście mentalne do przepisów mamy dość podobne. Rozwój fotowoltaiki we Włoszech w roku 2010-2013 był napędzany głównie dotacjami. To jest bardzo analogiczna sytuacja do tego, co się dzieje w Polsce od połowy 2019 roku.

My mamy pół miliona instalacji fotowoltaicznych, gdzie ok. 80 proc. to są mikroinstalacje prosumenckie, czyli nie duże farmy, a bardzo duża liczba małych instalacji. Na rynku włoskim po takim skoku i przyroście mocy w roku 2010-2011 był zauważalny wzrost liczby pożarów. W roku 2012 doszło tam do ponad 700 incydentów pożarowych z udziałem fotowoltaiki.

Musimy rozróżnić dwa zagadnienia: powód powstawania pożaru oraz bezpieczeństwo akcji gaśniczej, jeśli już do tego pożaru dojdzie. Przyczynami powstawania pożaru są przede wszystkim brak odpowiedniej wiedzy i doświadczenia u instalatorów, oraz niewłaściwy nadzór nad budową instalacji fotowoltaicznych.

Oczywiście w kraju,w którym głównym wyznacznikiem inwestycyjnym jest koszt, oszczędza się na dobrej jakości sprzęcie i wykwalifikowanych pracownikach. Ten boom na fotowoltaikę z ostatnich paru lat w Polsce spowodował, że praktycznie każdy, kto ma jakiś związek z budowlanką – czyli nie boi się wejść na drabinę i na dach – zaczął interesować się montażem instalacji fotowoltaicznych.

Właśnie! Niestety instalacje fotowoltaiczne są dość specyficznymi, nie takimi zero-jedynkowymi instalacjami, gdzie wpływ na efektywność i bezpieczeństwo ich funkcjonowania ma bardzo wiele czynników. To nie jest tak, że źle wybudowana instalacja fotowoltaiczna z niskiej jakości komponentów, niesprawdzona dobrze, zaraz się zapali.

To musiałby być bardzo duży błąd, żeby coś takiego się stało. Natomiast błędy instalacyjne będą się nasilały w ciągu kolejnych lat działania takiej instalacji. To, co było zauważalne na rynku włoskim, to pożary mniej więcej rok/półtora roku po tym wysypie instalacji.

To, na co zwracamy uwagę w Polskim Towarzystwie Fotowoltaiki to przede wszystkim jakość odbioru instalacji fotowoltaicznych. W tej chwili funkcjonuje w Polsce trzyarkuszowa norma PN EN 62446, w której w pierwszej części podane jest, jak powinna wyglądać dokumentacja uruchomieniowa instalacji fotowoltaicznej, jakie testy powinno się wykonać w tej instalacji oraz w jakiej formie należy przekazać wyniki tych testów właścicielowi instalacji.

Są trzy kategorie takich testów. Testy obowiązkowe, testy rozszerzone i testy dodatkowe. Te testy obowiązkowe pozwolą na wykrycie już podstawowych błędów, które zdarzają się w instalacji. Test rozszerzony pozwala na wykrycie pewnych nieprawidłowości, których nie widać gołym okiem, ale ich przeprowadzenie wymaga już użycia specjalistycznego sprzętu.

Jeżeli instalacja byłaby przetestowana zgodnie z tą normą, to już jest duże zabezpieczenie przed jakimś ewidentnym błędem. Są tam pomiary elektryczne, inspekcja wzrokowa, gdzie szuka się błędów montażowych, sposobu układania kabli itd.

W drugiej części tej normy są opisane procedury okresowych przeglądów tych instalacji. To, co w moim przekonaniu jest najbardziej zaniedbane w Polsce. Czyli ktoś, kto buduje sobie instalację, kończy na kosztach inwestycyjnych i myśli, że będzie działała przez 25 lat w sposób bezobsługowy.

Polskie Towarzystwo Fotowoltaiki zaleca, aby pierwszy przegląd instalacji był wykonany po roku od jej uruchomienia, a następne najlepiej co trzy lata, jednak nie rzadziej niż co pięć lat. To powinno zabezpieczyć właściciela przed skutkami niefachowości instalatora czy awarii sprzętu, bo to nie zawsze będzie czynnik ludzki, to może być po prostu zwykła awaria sprzętu.

Dodatkowo takie instalacje powinny być przeglądane po zaistnieniu jakichś ekstremalnych warunków pogodowych. Ta druga część normy podaje, na czym należy skupić uwagę przy takim przeglądzie, bo wiadomo, że jeżeli nad daną lokalizacją przejdzie jakiś bardzo silny wiatr, trzeba będzie sprawdzać potencjalne uszkodzenia mechaniczne, a jeżeli burza to potencjalne skutki przepięć elektrycznych w instalacji.

Natomiast w czasie normalnej eksploatacji podczas przeglądów okresowych zwraca się uwagę na inne rzeczy np. na ogniska korozji na konstrukcji wsporczej czy nagromadzenie się wilgoci w skrzynkach połączeniowych. To są takie różne elementy, które mogą doprowadzić do uszkodzeń instalacji.

Pożar instalacji fotowoltaicznych generują głównie łuki elektryczne. Wszyscy specjaliści wskazują jako główne źródło pożarów w instalacjach fotowoltaicznych przewody i szybkozłączki, czyli złącza, którymi łączy się moduły PV między sobą i z falownikiem.

Tutaj jest kwestia, że im mniej tych złączy, tym lepiej, bo mniej punktów potencjalnie groźnych. Dodatkowo bieguny dodatnie i bieguny ujemne na tych złączach powinny pochodzić od tego samego, najlepiej renomowanego producenta, co zapewnia szczelność, odporność na UV itd.

Natomiast jeżeli już dojdzie do takiego pożaru, przepali się np. przewód, no to tego łuku stałoprądowego nie da się normalnie ugasić w inny sposób, niż przerywając przepływ prądu w danym obwodzie. I teraz w takiej najgorszej sytuacji, kiedy ten łuk nie został przerwany, a przewód leży na łatwopalnym pokryciu dachowym, to jest jakby przyłożyć zapalniczkę do papy. Wiadomo, że to się zapali i ogień rozejdzie się po całym dachu czy po więźbie dachowej.

Nowoczesne falowniki wyposażane są w technologię sztucznej inteligencji, która wykrywa powstawanie takich łuków i po prostu przerywa przepływ prądu. Czyli niby idealne rozwiązanie. Ale ono ma swoje słabe punkty. Takie rozwiązanie techniczne automatycznie sprawdza poprawność wykonania instalacji. Jeżeli uzna, że instalacja nie została wykonana zgodnie z normami to po prostu zablokuje pracę falownika.

W takim przypadku zwykły instalator nie jest już w stanie uruchomić takiego falownika ponownie. Musi to zrobić autoryzowany serwis. Więc co robią instalatorzy? – wyłączają funkcjonalność tego sprawdzania na dzień dobry, żeby nie mieć kłopotu. To jest pewien problem. Czyli jest funkcjonalność w falowniku, z której najczęściej się nie korzysta.

Tak dokładnie, bo jest problematyczne do resetu. Gaszenie samej instalacji fotowoltaicznej to jest jak gaszenie urządzeń pod napięciem. Są gaśnice ABC, jest piana gaśnicza, jest proszek gaśniczy. Można to spokojnie ugasić. Natomiast jedno czego nie da się łatwo zrobić, to wyłączyć napięcia na modułach.

Jeżeli w obiekcie dojdzie do pożaru to pierwszą czynnością w akcji gaśniczej jest odcięcie dopływu do tego obiektu prądu i gazu. W takiej sytuacji falownik musi się automatycznie wyłączyć, ale napięcie na modułach, zamiast spaść, jeszcze wzrośnie, bo napięcie przenosi z punktu mocy maksymalnej do punktu jałowego, czyli rośnie na każdym panelu mniej więcej o 5 woltów.

Skutek jest taki, że na dachu mamy potencjalnie nawet do 1000 V napięcia stałego z możliwym prądem zwarciowym ok 10 A w jednym łańcuchu modułów. Bo taka jest wydajność współczesnych modułów.

Wodą również można gasić takie moduły z odpowiedniej odległości w zależności od tego, czy strumień jest rozproszony, czy zwarty. Strażak jednak jest zagrożony w pewien sposób porażeniem prądem. I to jest zagrożenie nie tylko w przypadku akcji gaśniczej, ale również w przypadku innych akcji ratunkowych.

Przypuśćmy, że mamy powódź na jakimś terenie. Co wtedy robią domownicy – uciekają na dach, bo to jest najwyższy punkt. Na dachu mamy instalację fotowoltaiczną, czyli narażamy się na porażenie, bo dookoła wszędzie jest woda i jest instalacja pod napięciem, bo moduły się nie wyłączą.

Likwidacja takiego zagrożenia jest do wykonania wieloma środkami technicznymi, które będą zwiększały koszty instalacji fotowoltaicznych. Na przykład można zainstalować przy każdym module indywidualne klucze elektroniczne albo tak zwane optymalizatory mocy.

Tyle tylko, że tutaj przechodzimy do drugiego etapu bezpieczeństwa podczas akcji gaśniczej. Zainstalowanie takich kluczy albo optymalizatorów mocy powoduje trzykrotne zwiększenie liczby złączy w całym systemie.

Można tu zauważyć pewną sprzeczność. Mamy bezpieczeństwo energetyczne w czasie akcji gaśniczej, ale zwiększa się liczba potencjalnie niebezpiecznych złączy. Firmy oferujące falowniki fotowoltaiczne mają różne podejścia.

Niektóre bardzo walczą z optymalizatorami mocy, ponieważ same ich nie oferują. Ale producenci będący głównymi graczami na rynku optymalizatorów mocy mówią – my jesteśmy w stanie dostarczyć optymalizatory ze złączami od takiego producenta, jakiego sami wybierzecie.

Oni gwarantują jakość, dają 25 lat gwarancji na taki optymalizator. Dodatkowo takie optymalizatory mocy są w stanie monitorować na bieżąco zachowanie modułów i wykrywać również to, co falownik SI, czyli nieprawidłowości i gasić te łuki poprzez przerwanie przepływu prądu.

Tak jak w całym Polskim prawie, taki i w tym przypadku również panuje totalne zamieszanie. Nowelizacja ustawy o prawie budowlanym zmieniła nieco zapisy. Mikroinstalacja fotowoltaiczna do 6,5 kW nie wymaga uzgodnień z rzeczoznawczą d.s. zabezpieczeń p.poż., ani zgłaszania do Państwowej Straży Pożarnej.

Natomiast po nowelizacji zmieniło się to, że niezależnie od tego, gdzie jest budowana mikroinstalacja fotowoltaiczna powyżej 6,5 kW (na budynku, na gruncie), to jej projekt techniczny wymaga uzgodnień z rzeczoznawcą od zabezpieczeń przeciwpożarowych.

Nie ma w tej chwili żadnych wytycznych, jak te uzgodnienia powinny wyglądać, co powinno być przedmiotem tych uzgodnień. To jest w tym momencie tylko i wyłącznie widzimisię rzeczoznawców.

Najczęściej podchodzą do tego rzeczowo i rozsądnie, chociaż znam przypadki, kiedy rzeczoznawca chciał potraktować fotowoltaikę na dachu tak jak właz albo świetlik i stosować przepisy odległości pięciu metrów od ściany oddzielenia ogniowego.

W Polsce nie ma żadnych norm, ale są normy niemieckie (np VdS2234-S1). Zaleca się aby ta odległość wynosiła co najmniej 2,5 metra od takiej ściany oddzielenia ogniowego, jeżeli górna krawędź modułów PV wystaje ponad szczyt tej ściany . Gdyby to było 5 metrów, fotowoltaika na dachu by nam się po prostu najczęściej nie zmieściła.

W przekonaniu Polskiego Towarzystwa Fotowoltaiki każda instalacja PV powinna być zgłaszana do PSP, tyle tylko, że nie ma jeszcze odpowiednich formularzy, a strażacy też są w kropce. Próbują zaadaptować takie formularze zgłoszenia obiektu budowlanego do użytkowania i tam dochodzi do nieporozumień, bo jeżeli nie ma odpowiednich danych na tym zgłoszeniu, to odpowiadają takiemu zgłaszającemu, że nie dopuszczają do użytkowania takiej instalacji.

Musimy przeprowadzić z KGSP taką odgórną akcję, "po co strażakom informacje o fotowoltaice". Trzeba unormować całą procedurę. Strażacy powinni wiedzieć, że na danym obiekcie jest fotowoltaika, żeby w przypadku zgłoszenia pożaru podjąć odpowiednią akcję gaśniczą, czyli wysłać przeszkolony zespół z odpowiednim sprzętem np. wóz z proszkiem gaśniczym.

Oni powinni jeszcze wiedzieć, jaki jest układ fotowoltaiki, gdzie są główne elementy, na którym dachu jest generator, gdzie są poprowadzone przewody, gdzie są rozłączniki, gdzie jest falownik, czyli taki schemat widokowy, ewentualnie zdjęcia tej instalacji. To wszystko powinno znaleźć się w zgłoszeniu.

Co do szkolenia strażaków, to coraz więcej z nich już wie, czym jest fotowoltaika, jakie są zagrożenia. Strażacy w swoich szkoleniach coraz częściej korzystają z przykładowych instalacji PV. Nie jest więc źle, ale to w dalszym ciągu jest nowum, bo jeżeli rynek rozwinął się półtora roku temu, no to nie jest tak, że wszyscy łącznie z OPS będą potrafili gasić fotowoltaikę.

Tutaj jest dużo pracy. Na szkoleniach akredytowanych przez UDT od wielu lat zwykle miewam przedstawicieli straży pożarnych, szczególnie tych emerytowanych, którzy szkolą się na rzeczoznawców i widać, że są tym bardzo zainteresowani. Zagadnienia przeciwpożarowe są jednymi z tych, które musimy poruszać, bo w Polskim Towarzystwie Fotowoltaiki uważamy to za bardzo ważny obszar działań, który jest pomijany.

Niestety, niski poziom zamożności polskiego społeczeństwa, które chce jak najtaniej wybudować fotowoltaikę po to, żeby płacić niższe rachunki za prąd, może skutkować niedługo bardzo dużymi problemami bezpieczeństwa. Staramy się to wszystkim uświadamiać, mam nadzieję z coraz lepszym skutkiem.