Pożar fotowoltaiki: Jakie przyczyny? Jak gasić?

Pożar instalacji fotowoltaicznej jak duże jest ryzyko?

Branża fotowoltaiczna w Polsce rozwija się bardzo dynamicznym tempie. Jak wynika z danych zaprezentowanych podczas konwentu PV-CON 2020, w 2018 roku zamontowano ok. 27 tysięcy instalacji fotowoltaicznych. Rok później, liczba przeprowadzonych montaży przekroczyła 100 tysięcy. W 2022 roku liczba działających mikroinstalacji fotowoltaicznych przekroczyła 1 mln. Rekordy popularności biją przede wszystkim instalacje fotowoltaiczne dla domów, jednak po rozwiązania solarne coraz chętniej sięgają też przedsiębiorstwa, rolnicy, a nawet podmioty takie jak szkoły, szpitale czy parafie.

Wzrost ilości działających instalacji fotowoltaicznych może mieć przełożenie na częstotliwość występowania niebezpiecznych zjawisk, choćby ze względu na efekty skali. Obiektywnie patrząc, problemy związane z pożarami fotowoltaiki są jednak bardzo rzadkie. W Polsce, niestety brakuje szczegółowych danych na ten temat – służby takie jak Straż Pożarna czy Policja, nie prowadzą oficjalnych statystyk.

Powyższe dane jasno dowodzą, że instalacje fotowoltaiczne z zasady są bezpieczne i mają raczej niewielki wpływ na ryzyko pojawienia się pożaru. Oczywiście, pod warunkiem, że zostaną wykonane zgodnie z obowiązującymi normami jakościowymi, technicznymi i przeciwpożarowymi. Obok czynników losowych, to właśnie braki na tych płaszczyznach, mają największy wpływ na prawdopodobieństwo pojawienia się ognia.

Pożar fotowoltaiki – przyczyny

Aby wskazać najczęstsze przyczyny pożaru instalacji fotowoltaicznej, znów warto posłużyć się danymi ze wspomnianego już badania TÜV Rheinland – Fraunhofer. Zgodnie z nimi, najczęstszymi przyczynami pożaru fotowoltaiki są czynniki zewnętrzne, takie jak np. wyładowanie atmosferyczne (uderzenia pioruna). Przypadki tego typu są źródłem aż 56% odnotowanych pożarów. Następny w kolejności jest czynnik ludzki, a konkretnie błędy popełniane przez projektantów i instalatorów zestawów fotowoltaicznych, które stanowią 27% ogółu wypadków. Awarie sprzętowe, często uważane za główne źródło ryzyka, winne są w zaledwie 17% przypadków. Jak wynika z danych, niemal co trzeci pożar fotowoltaiki jest efektem niewłaściwie zaprojektowanej lub zamontowanej instalacji.

Źródło: opracowanie własne na podstawie: Sepanski i inni, „Assessment of the fire risk in PV-arrays and development of security concepts for risk minimization”.

Jakie nieprawidłowości pojawiają się najczęściej?

Przyczyny pożaru fotowoltaiki – błędy ludzkie

• Niedokręcone śruby – choć z pozoru, moment dokręcenia wkrętów może wydawać się błahostką, jest to jeden z najniebezpieczniejszych błędów popełnianych przez instalatorów. Zbyt luźna śruba łatwo może wypaść – a to może sprawić, że podtrzymywane przez nią elementy instalacji zaczną pracować i będą narażone na uszkodzenia mechaniczne (np. przetarcia przewodów).
• Źle wykonane rozdzielnice DC – w tym źle niewłaściwie prowadzone rozgałęzienia, niewłaściwy moment dokręcenia przewodów w ograniczniku przepięć ,
• Niewłaściwy dobór lub montaż tzw. szybkozłączek – kolejnym grzechem instalatorów fotowoltaiki jest mieszanie różnych typów złączek (typu MC4 z typem H4) bądź mieszanie ich rodzajów (złączki od różnych producentów).
• Źle poprowadzone przewody – niestety, nie są rzadkością instalacje, w których przewody przeprowadzane są w niewłaściwych miejscach (tam, gdzie są narażone na tarcia czy przygniecenia) lub niewłaściwy sposób (luźno, bez odpowiednich mocowań, bądź bez dodatkowych osłon UV). Innym przykładem często popełnianego błędu może być tworzenie tzw. pętli indukcyjnych.
• Zbyt duża liczba połączeń równoległych, przy przewodach o zbyt małych przekrojach – ten błąd projektowy może doprowadzić do przeciążenia kabli, a w efekcie do ich zapłonu.
• Brak uziemień – połączenia wyrównawcze, szerzej znane jako uziemienia poprawiają bezpieczeństwo instalacji fotowoltaicznej pod kątem potencjalnych przepięć, ryzyka porażenia czy wyładowań elektrycznych. Niestety, wielu instalatorów całkowicie pomija ten aspekt.
• Montowanie podzespołów na materiałach palnych – zarówno panele fotowoltaiczne, jak i urządzenia takie falownik, podczas pracy mogą nagrzać się do bardzo wysokich temperatur. Gdy w okolicy znajdzie się łatwopalne tworzywo, ryzyko pojawienia się ognia drastycznie wzrasta.

W każdym z powyższych przypadków, problem w istocie leży po stronie firmy instalacyjnej. Wielu wykonawców przeprowadzających montaż instalacji fotowoltaicznej nie posiada odpowiednich kompetencji i uprawnień, co prowadzi do sytuacji zagrażających bezpieczeństwu inwestorów. Dlatego, tak ważny jest odpowiedni dobór firmy fotowoltaicznej. Jeśli szukacie rzetelnej firmy, sprawdźcie nasz ranking firm fotowoltaicznych.

Pożar fotowoltaiki a awarie i zły dobór urządzeń

Awarie sprzętowe, prowadzące do zapłonu zdarzają się stosunkowo rzadko – to trzecia w kolejności przyczyna pożarów instalacji fotowoltaicznych. Jeśli jednak problem się pojawi, najczęściej winne są tzw. hot-spoty, czyli gorące miejsca na panelu będące efektem mikrouszkodzeń. Hot-spoty są wstanie osiągnąć jeszcze wyższą temperaturę niż cały pracujących panel, co łatwo może przyczynić się do powstania punktu zapłonu.

Spore ryzyko powstania zapłonu, według m.in. BRE National Solar Center generują również wspomniane już wcześniej złącza MC4 (szybkozłączki). Niewłaściwe dociśnięcie lub niedopasowanie gniazd i złączek wykonanych z tworzywa sztucznego stosunkowo łatwo może doprowadzić do pojawienia się łuku elektrycznego i pożaru.

Systemy fotowoltaiczne a ochrona przeciwpożarowa

Ochrona przeciwpożarowa instalacji fotowoltaicznych, w polskim prawie jest stosunkowo młodym zagadnieniem, a przez to również niedoprecyzowanym. Szczegółowsze zapisy na ten temat pojawiły się dopiero w nowelizacji ustawy o OZE z 29 sierpnia 2019 roku przy czym dotyczące one wyłącznie instalacji większych niż 6,5 kW.

Zgodnie ze zmianami, inwestorzy montujący instalację fotowoltaiczną o mocy powyżej 6,5 kW mają obowiązek uzgodnić projekt fotowoltaiki, pod kątem ochrony przeciwpożarowej. Uzgodnień nie należy jednak przeprowadzać stricte ze Strażą Pożarną, a rzeczoznawcą do spraw zabezpieczeń pożarowych.

Jakie kwestie będą weryfikowane w projekcie instalacji? Rzeczoznawca zwróci uwagę przede wszystkim na:

• ogólne ryzyko zagrożenia pożarowego – wpływ potencjalnego pożaru na obiekt budowlany czy wpływ ognia na urządzenia fotowoltaiczne,
• wyposażenie podzespołów instalacji w środki ochrony przeciwpożarowej,
• rodzaj i sposób prowadzenia kabli przyłączeniowych (odporność na ogień),
• zabezpieczenia odgromowe,
• ryzyko przeniesienia się ognia na inne budynki,
• przystosowanie obiektu lub terenu wyposażonego w fotowoltaikę do działań ratowniczo-gaśniczych (dostępność przeciwpożarowych wyłączników prądu, schematów instalacji dedykowanych służbom ratowniczym, ze wskazaniem kluczowych urządzeń).

Zakończenie budowy instalacji fotowoltaicznej o mocy powyżej 6,5 kW należy zgłosić organom Państwowej Straży Pożarnej. Niestety, przepisy nie regulują, co dokładnie powinno się w nim znaleźć i jak takie zgłoszenie powinno wyglądać.

Tu z pomocą przyszło Stowarzyszenie Branży Fotowoltaicznej Polska PV, które opracowało przykładowe zgłoszenie instalacji fotowoltaicznej do straży pożarnej, z zaznaczonymi elementami istotnymi z punktu widzenia ochrony przeciwpożarowej:

• umiejscowienia rozłącznika DC,
• przewodów pod napięciem,
• umiejscowieniem paneli na obiekcie, działce,
• umiejscowienia falownika.

Źródło: Dekalog dobrych praktyk. 10 zasad bezpiecznej instalacji PV PPOŻ

A jak wygląda ochrona przeciwpożarowa dla instalacji o mocy poniżej 6,5 kW? Tu niestety szczegółowych przepisów brakuje. Obecnie, projektanci instalacji fotowoltaicznych uwzględniają więc w swoich opracowaniach głównie tzw. wyłączniki przeciwpożarowe, których wymaga się dopiero przy obiektach o sferze pożarowej powyżej 1000 metrów sześciennych.

Jak uniknąć pożaru instalacji fotowoltaicznej? Zasady bezpieczeństwa

Bez względu na zakres przepisów regulujących kwestie ochrony przeciwpożarowej, warto wiedzieć, że istnieją zasady, których stosowanie ogranicza ryzyko pożaru fotowoltaiki. Jak w takim razie można zadbać o bezpieczeństwo instalacji fotowoltaicznej?

1. Właściwy projekt instalacji – ochrona przed pożarem fotowoltaiki zaczyna się już na etapie projektowania. Przede wszystkim, zestaw fotowoltaiczny powinien zostać odpowiednio rozmieszczony, w stosunku do ściany oddzielenia przeciwpożarowego – bezwarunkowo, panele nie powinny znaleźć się bezpośrednio nad tą ścianą. W miarę możliwości należy też unikać montażu paneli na palnym podłożu. Jeśli to niemożliwe, instalacja powinna znajdować się przynajmniej kilkanaście centymetrów nad powierzchnią podłoża.

2. Dobór sprawdzonych podzespołów – przy etapie projektu warto zwrócić uwagę na rodzaj wykorzystywanych urządzeń. Renomowane podzespoły (np. panele z naszego rankingu paneli fotowoltaicznych) mogą ograniczyć ryzyko pożaru związane chociażby z awarią sprzętu. Warto rozważyć również zastosowanie modułów glass-glass, które ze względu na swoją budowę wykazują bardzo dużą odporność na ogień (klasa A).

3. Zachowanie najlepszych praktyk montażowych – należy unikać popełniania opisanych wcześniej błędów, które mogą prowadzić do zaprószenia ognia, takich jak stosowanie szybkozłączek różnych typów i producentów, niewłaściwe momenty dokręcenia. czy brak dodatkowej ochrony UV dla przewodów. Wskazane jest również używanie odpowiednich narzędzi (np. kluczy dynamometrycznych czy precyzyjnych ściągaczy izolacji), które nie uszkodzą elementów zestawu.

4. Przeprowadzenie badań i pomiarów – skuteczną profilaktyką pożarową jest przeprowadzanie różnego rodzaju testów działania instalacji. Za pomocą kamery termowizyjnej można ustalić, czy pewne punkty instalacji nie generują zbyt wysokiej temperatury, co może świadczyć o ich uszkodzeniu lub błędnym montażu. Równie przydatne są pomiary rezystancji izolacji (pozwalające wykryć potencjalne uszkodzenia) oraz badania ciągłości połączeń wyrównawczych i ochronnych

5. Przeprowadzanie przeglądów – instalacje fotowoltaiczne z reguły nie wymagają większej uwagi, jednak dla zachowania wysokich standardów bezpieczeństwo warto co jakiś przeprowadzić czynności serwisowe, takie jak: sprawdzenie urządzeń zabezpieczających, ocena czystości paneli fotowoltaicznych czy pomiary kontrolne.

Jeśli mamy taką możliwość (a wiele firm udostępnia ku temu narzędzia), warto na bieżąco monitorować pracę instalacji fotowoltaicznej, aby możliwie jak najszybciej wyłapać potencjalne problemy.

Pożar fotowoltaiki. Co robić? Jak gasić?

Gaszenie pożaru fotowoltaiki, tak jak gaszenie pożaru każdego innego systemu pod napięciem, nie jest proste i wiąże się ze sporym niebezpieczeństwem.

1. Poinformuj o instalacji OZE
Właściciel instalacji (lub wyznaczona do tego osoba), powinien poinformować przybyłą na miejsce jednostkę pożarniczą o działającym systemie fotowoltaicznym – kwestia ta jest kluczowa do podjęcia dalszych działań gaśniczych. Jeśli to możliwe, warto udostępnić służbom schemat instalacji z zaznaczeniem poszczególnych połączeń, urządzeń i kabli oraz inne dostępne informacje.

2. Odłączenie prądu
Kolejnym krokiem powinno być wyłączenie głównego wyłącznika prądu w budynku jednorodzinnym bądź przeciwpożarowego wyłącznika prądu w budynkach użyteczności publicznych lub przemysłowych. Trzeba jednak pamiętać, że panele po swojej stronie (przed inwerterem) wciąż mogą generować napięcie stałe, niebezpieczne dla życia i zdrowia człowieka, dlatego należy zachować szczególną ostrożność.

3. Gaszenie
Jeśli pożar jest niewielki i wybuchł wewnątrz budynku – w okolicach inwertera, można próbować go zgasić samodzielnie, za pomocą gaśnicy proszkowej (przeznaczonej do urządzeń elektrycznych), przy czym później należy mimo wszystko wezwać straż pożarną. Przed rozpoczęciem gaszenia koniecznie trzeba wyłączyć inwerter oraz zabezpieczenia prądu stałego. Jeśli nie mamy takiej możliwości, należy wezwać pogotowie energetyczne. Dla bezpieczeństwa, własnego – oraz otoczenia, gaszenie fotowoltaiki najlepiej pozostawić strażakom.

Płonące panele fotowoltaiczne, można gasić wodą, przy zachowaniu odpowiednich standardów bezpieczeństwa – min. 1 metra odstępu od elementów instalacji (gaszenie rozproszonym strumieniem wody) bądź 5 metrów odstępu, przy zwartym strumieniu wody.

Gdy pojawi się pożar fotowoltaiki, bezwzględnie nie wolno:

• dotykać metalowych (przewodzących) części instalacji,
• stawać na panelach fotowoltaicznych,
• demontować modułów,
• rozłączać przewodów przy panelach fotowoltaicznych.

Należy też unikać dotykania metalowych elementów dachu.

Fotowoltaika, gdy zostanie właściwie zaprojektowana i zamontowana, nie jest bardziej niebezpieczna niż inne urządzenia elektryczne pracujące w domu. Niestety, na rynku nie brakuje podmiotów trudniących się instalacją zestawów solarnych, pomimo braku wiedzy i doświadczenia w tym kierunku. Obok czynników losowych, to właśnie błędy ludzkie są najczęściej odpowiedzialne za pożar fotowoltaiki. Dlatego decydując się na inwestycje, warto wybierać tylko kompetentnych wykonawców, którzy będą stosować się do obowiązujących norm montażowych i zasad bezpieczeństwa. Jednocześnie, należy samodzielnie zatroszczyć o wdrożenie praktyk przeciwpożarowych, które mogą zminimalizować ryzyko związane z ogniem. Z pewnością warto też zawczasu pomyśleć o zabezpieczeniu finansowym, jakim jest ubezpieczenie fotowoltaiki. Dzięki niemu, ewentualne następstwa pożaru instalacji fotowoltaicznej, będą dla nas mniej odczuwalne.