Prawdziwy ogień na makietach hal
Na potrzeby eksperymentu zbudowano dwie makiety obiektów magazynowych, każda o powierzchni przekraczającej 250 metrów kwadratowych. Różniły się one zastosowaną izolacją termiczną – jedna wykorzystywała płyty PIR, druga zaś wełnę mineralną. Na obu konstrukcjach zamontowano po 36 paneli fotowoltaicznych z pełnym okablowaniem, dokładnie tak jak robi się to w rzeczywistych instalacjach. Co ważne, moduły faktycznie generowały energię elektryczną podczas testów.
Czytaj też: Pionowe panele fotowoltaiczne na wodzie. Niemiecki eksperyment otwiera nowy rozdział w energetyce
To jedno z najbardziej kompleksowych badań tego typu w Europie. Chcieliśmy nie tylko przeanalizować zachowanie się różnych rozwiązań konstrukcyjnych w obliczu pożaru, lecz także dostarczyć branży ubezpieczeniowej i budowlanej wiedzy, która pozwoli lepiej zarządzać ryzykiem – tłumaczy Dariusz Gołębiewski, prezes PZU LAB
Badacze wykorzystali zmienne warunki pogodowe, aby sprawdzić wpływ wiatru na rozwój pożaru. Okazało się, iż ten czynnik ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa całej instalacji. Najbardziej interesującym odkryciem było to, że same panele fotowoltaiczne nie stanowią głównego zagrożenia. Znacznie większy problem tworzy wiatr w połączeniu z nieodpowiednio zaprojektowaną konstrukcją.
Zauważyliśmy, że największy wpływ na kierunek rozchodzenia się płomienia miał wiatr – obserwowaliśmy klasyczny efekt kominowy, który rozprzestrzeniał ogień bardziej niż same moduły fotowoltaiczne – dodaje Szymon Pergał, inżynier ryzyka z PZU LAB
Efekt kominowy powstaje, gdy powietrze przedostaje się pod panele i tworzy ciąg przyspieszający rozprzestrzenianie się ognia. To zjawisko może być bardziej niebezpieczne niż sam kontakt płomieni z modułami PV. Badania pokazały również, że odpowiednio dobrana konstrukcja może ograniczać rozwój pożaru. Kluczowe znaczenie ma właściwa obudowa w postaci wiatrownic oraz prawidłowy montaż całej instalacji.
Szalenie istotne znaczenie ma sama konstrukcja fotowoltaiczna. Poprawnie dobrana, ogranicza rozwój pożaru – zauważa Michał Dąbrowski, kierownik rozwoju produktów w Balex Metal
Zagraniczne badania potwierdzają te obserwacje. Szwedzki instytut RISE wykazał, iż przy odległości między modułem a dachem mniejszej niż 11 cm ogień rozprzestrzenia się samoczynnie, a zwiększenie nachylenia paneli może przyspieszyć tempo rozwoju pożaru o około 25 procent.
Rosnący problem bezpieczeństwa
Polskie testy stanowią odpowiedź na narastający problem bezpieczeństwa instalacji fotowoltaicznych. Straż Pożarna odnotowuje corocznie kilkaset interwencji związanych z pożarami systemów fotowoltaicznych, w tym na obiektach przemysłowych i magazynowych, gdzie rozprzestrzenianie się ognia może stworzyć szczególne zagrożenia. Około połowa takich zdarzeń wynika z błędów montażowych lub wadliwie wykonanych połączeń elektrycznych, a nie z samych modułów. To potwierdza, że głównym problemem nie są panele słoneczne, lecz sposób ich instalacji i utrzymania. Eksperci wskazują na brak odpowiedniej wiedzy i kompetencji instalatorów jako jeden z głównych czynników ryzyka. Źródłem problemów są nie tylko błędy projektowe, ale także niewłaściwy dobór komponentów i zaniedbania w konserwacji.
Czytaj też: Błyskawiczna metoda produkcji wodoru działa w ułamku sekundy. Jest tańsza i wydajniejsza niż dotychczas
Rezultaty polskich testów posłużą do opracowania rekomendacji dla inwestorów, projektantów i firm ubezpieczeniowych. PZU LAB, dysponując akredytacją Polskiego Centrum Akredytacji jako jednostka inspekcyjna typu A, planuje wykorzystać zebrane dane w procesach certyfikacji. Analizy prowadzone przez kolejne tygodnie pozwolą ocenić wpływ różnych czynników na dynamikę pożaru, w tym rodzaju izolacji termicznej, sposobu montażu paneli, ułożenia przewodów elektrycznych oraz wpływu warunków atmosferycznych. Polskie testy wypełniają istotną lukę w europejskich badaniach nad bezpieczeństwem pożarowym instalacji fotowoltaicznych. Dotychczas podobne eksperymenty prowadzono na znacznie mniejszą skalę – na przykład w jednym z projektów testowano jedynie ścianę o wymiarach 4 na 6 metrów.
Wnioski z badań pomogą precyzyjniej oceniać ryzyko w procesach ubezpieczeniowych, projektować skuteczniejsze zabezpieczenia przeciwpożarowe i zrozumieć, jak minimalizować zagrożenia w przypadku awarii instalacji PV. To może być pierwszy krok w kierunku stworzenia nowych, bardziej restrykcyjnych standardów bezpieczeństwa dla całej branży fotowoltaicznej w naszym kraju. Patrząc na wyniki tych badań, można odnieść wrażenie, że problem leży nie w technologii jako takiej, lecz w jej wdrożeniu. Dobrze zaprojektowana i wykonana instalacja wydaje się być bezpieczna, jednak rosnąca liczba pożarów sugeruje, jakoby w praktyce często coś szło nie tak. Być może nadszedł czas na większą standaryzację i kontrolę jakości w tym dynamicznie rozwijającym się sektorze.