Menu główne
×

Zabezpieczenia przed ryzykiem pożaru w instalacjach fotowoltaicznych: Kluczowe aspekty dla ubezpieczycieli

W ostatnich latach instalacje fotowoltaiczne zyskują na popularności w Polsce, gdzie wzrost energii odnawialnej jest częścią strategicznych planów energetycznych.

Dla wielu osób inwestycja w farmę fotowoltaiczną stanowi atrakcyjną okazję, o różnej skali i celach finansowych. Inwestorzy często nabywają grunty, w celu generowania z produkcji energii odnawialnej. W Polsce obserwuje się rosnący trend w budowie instalacji fotowoltaicznych na nieużytkach rolnych oraz w lokalizacjach oddalonych od miast i zabudowań, co pozwala na maksymalne wykorzystanie przestrzeni, a równocześnie stanowi potencjalne zagrożenie ze względu na brak możliwości stałej kontroli.

Jednak wraz z rosnącą liczbą farm fotowoltaicznych pojawiają się także nowe wyzwania, związane z aspektem bezpieczeństwa. Z uwagi na charakter inwestycji, inwestorzy wspomagają się zewnętrznym finansowanie w postaci kredytów lub dofinansowań, w których warunkach pojawiają się wymogi ubezpieczenia takiej inwestycji.

Aspekty, które ubezpieczyciele biorą pod uwagę, przy ocenie ryzyka ubezpieczeniowego farmy fotowoltaicznej, to między innymi:

  • zdarzenia losowe, takie jak pożar, zalanie, działanie mrozu, gradobicie, huragan, śnieg i lód, osunięcie ziemi,
  • przepięcia,
  • wadliwa instalacja, ze względu na błędy konstrukcyjne, wykonawcze, złej jakości materiały,
  • awarie,
  • działanie osób trzecich, np. kradzież, niewłaściwe serwisowanie,
  • wpływ zwierząt, np. przegryzienie kabli,
  • upadek statku kosmicznego.

Z perspektywy ubezpieczycieli, jednym z kluczowych zagrożeń są pożary, które mogą być skutkiem co najmniej kilku z powyższych punktów. W jaki sposób?

  • Zalanie może prowadzić do zwarcia, a zwarcie do pożaru łuku elektrycznego, który może powodować ogień.
  • Osunięcie się ziemi może powodować uszkodzenie kabli, które może powodować zwarcie, a w konsekwencji pożar.
  • Nagle skoki napięcia mogą wystąpić w wyniku burzy lub innych zjawisk atmosferycznych. Przepięcia mogą prowadzić do uszkodzenia komponentów elektronicznych systemu, co z kolei może wywołać przegrzanie i w skrajnych przypadkach, pożar.
  • Błędy konstrukcyjne, złej jakości materiały lub nieprawidłowe wykonanie instalacji mogą powodować awarie, które zwiększają ryzyko pożaru. Na przykład, źle połączone kable mogą prowadzić do przeciążeń, które generują ciepło i mogą doprowadzić do zapłonu.
  • Przegryzienie kabli przez gryzonie lub inne zwierzęta może prowadzić do uszkodzenia izolacji, co zwiększa ryzyko zwarcia i zapłonu, zwłaszcza jeśli kable te są narażone na wilgoć.
  • Choć jest to zdarzenie ekstremalne, upadek statku powietrznego na farmę fotowoltaiczną może prowadzić do poważnych uszkodzeń instalacji, co może wywołać pożar poprzez uszkodzenie systemów elektrycznych lub mechanicznych.

W związku z tym, wczesne wykrycie pożaru może być kluczowe w minimalizacji szkód / strat a zatem zmniejszy odszkodowanie wypłacane przez ubezpieczyciela.

Zarówno w polskim prawie, jak i europejskim zostały wprowadzone normy, takie jak IEC 61730, które określają wymogi dotyczące zabezpieczeń przeciwpożarowych dla instalacji fotowoltaicznych. Stosowanie nowoczesnych systemów monitorowania, detekcji oraz gaszenia pożaru staje się jednym z kluczowych elementów w ocenie ryzyka.

Jak działa PV i dlaczego istnieje w niej ryzyko pożarowe?

Jako ubezpieczyciel czy pośrednik, nie musisz znać się na technikaliach działania farmy fotowoltaicznej. Ważne jednak abyś wiedział, że systemy fotowoltaiczne składają się z:

  • paneli fotowoltaicznych,
  • falowników (które konwertują prąd stały na prąd zmienny),
  • okablowania,
  • zabezpieczeń przeciążeniowych,
  • struktur wsporczych.

Panele przekształcają promienie słoneczne w energię elektryczną, jednak nieodpowiednia instalacja, uszkodzenia mechaniczne lub awarie komponentów mogą prowadzić do problemów, takich jak przegrzania czy zwarcia – typowe dla elementów instalacji elektrycznych.

Jeżeli chcesz zmniejszyć swoją odpowiedzialność oraz zależy Ci, aby farma spełniała zadanie dla Inwestora, warto abyś ubezpieczając ją, znał i wziął pod uwagę dostępne systemy zabezpieczeń przeciwpożarowych. Jak wiemy lepiej zapobiegać wystąpieniu nieprzewidzianej sytuacji niż ponosić jej skutki. W związku z tym w rozwiązaniach Quality07 skupiamy się na możliwie wczesnym wykryciu pożaru lub czynników do niego prowadzących.

Pożary fotowltaiki – możliwe przyczyny i typowe scenariusze

Chociaż poprawnie wykonana i zainstalowana farma fotowoltaiczna jest w dużym stopniu odporna na pożary, to nadal występują sytuacje, które mogą być jego przyczyną.

Do zapalenia się instalacji fotowoltaicznej może dojść w wyniku zwarcia instalacji, nieumiejętnego jej rozłączenia czy wyładowania atmosferycznego. Inne przyczyny to m.in. złe wykonanie instalacji, niska jakość paneli, niewłaściwe zabezpieczeni elektryczne całego systemu oraz części stałoprądowej (np. źle dobrane przewody, złej jakości wtyczki, brak bezpieczników czy wyłączników). Główne przyczyny pożarów w instalacjach fotowoltaicznych dotyczą:

  • Zwarcia elektryczne – które powstają, kiedy izolacja przewodów ulega uszkodzeniu lub występuje niewłaściwe połączenie.
  • Uszkodzenia falowników – które są jednym z najczęściej awaryjnych komponentów instalacji fotowoltaicznych, które po uszkodzeniu mogą prowadzić do przegrzania się lub pożaru.
  • Zewnętrzne uszkodzenia – poprzez niekorzystne warunki atmosferyczne, takie jak np. silne wiatry czy burze, mogą uszkadzać panele, okablowanie oraz zwiększać ryzyko zwarcia.

Typowy scenariusz uszkodzeń farmy fotowoltaicznej to pojawienie się iskier na połączeniach przewodów lub falowników, które bez odpowiedniego systemu detekcji mogą prowadzić do pożaru.

Stowarzyszenie Branży Fotowoltaicznej udostępniło dla projektantów Dekalog Dobrych Praktyk (1). Zaleca w nim montaż paneli fotowoltaicznych oraz zabezpieczeń przeciwpożarowych, wykorzystywanie połączeń stałoprądowych konektorów jednego typu oraz producenta, ograniczać ich liczbę, prowadzenie przewodów DC w kanałach kablowych metalowych bez ostrych krawędzi oraz oznakowanie instalacji zgodnie z normami. Takie działania mogą zapewnić bezpieczeństwo instalacji oraz zgodność w wymagamy przeciwpożarowymi (2).

Wszystkie te praktyki mają na celu minimalizowanie ryzyka wystąpienia niebezpiecznych sytuacji, takich jak np. pożar farmy fotowoltaicznej.

Statystyki i dane dotyczące incydentów pożarowych

Instalacje o mocy powyżej 6,5 kW podlegają ścisłym przepisom. Przede wszystkim występuje obowiązek powiadomienia Państwowej Straży Pożarnej, uzgodnienia projektu z rzeczoznawcą ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych. Zakres zabezpieczeń dobierany jest indywidualnie do instalacji i jej charakteru. Uwzględnia m.in. lokalizację, wyposażenie, rodzaj instalacji czy możliwości do działań ratowniczo-gaśniczych (3).

Straż Pożarna w Polsce nie prowadzi oddzielnych statystyk dotyczących udziału instalacji i farm fotowoltaicznych. Możemy posiłkować się badaniami przeprowadzonymi w Niemczech oraz we Włoszech. Wynika z nich, że 2015 roku w Niemczech odnotowano 430 interwencji pożarowych związanych z fotowoltaiką, w tym zaledwie 210 wywołanych przez samą instalację. Stanowiły one zaledwie 0,016% ogółu zainstalowanych systemów fotowoltaicznych. A w 2012 we Włoszech było ich 780. Co stanowiło 0,16% wszystkich instalacji fotowoltaicznych. W kolejnych latach ich liczba zaczęła spadać (4).

Jakie są więc możliwości ochrony instalacji fotowoltaicznych?

Systemy monitoringu i alarmowe

Systemy fotowoltaiczne powinny być zabezpieczone zarówno w części prądu zmiennego, jak i stałego. Systemy zabezpieczeń wybiera się najczęściej podczas projektowania. Często wybieranymi są wyłączniki oraz bezpieczniki (zabezpieczenia nadprądowe), rozłączniki i ograniczniki przepięć. W trakcie gaszenia pożaru redukują one ryzyko porażenia prądem (5).

Dla bezpieczeństwa swojej farmy fotowoltaicznej, ważne jest, aby zainstalować niezbędny system przeciwpożarowy. Mogą obejmować one:

  • systemy alarmowe,
  • systemy wizualizacji, który monitoruje wszystkie parametry pracy farmy online na pokładach mapowych chronionej instalacji,
  • systemy detekcji ciepła,
  • systemy automatycznych gaśnic dla szaf sterowniczych i elektrycznych.

Monitoring pożarowy fotowoltaiki stanowi bardzo istotną kwestię, ponieważ pożary w instalacjach fotowoltaicznych mogą mieć poważne konsekwencje, związane m.in. z rozprzestrzenieniem się ognia na tereny leśne, uszkodzeniami paneli PV i innego sprzętu czy budynków, a także przerwami w dostawach energii. Systemy PV wymagają dużej powierzchni, aby zapewnić wystarczającą produkcję energii elektrycznej, co utrudnia zaprojektowanie odpowiedniego rozwiązania przeciwpożarowego. Dlatego systemy monitorowania temperatury i wykrywania pożaru w instalacjach fotowoltaicznych muszą obejmować duży obszar, charakteryzować się odpornością na zewnętrzne warunki środowiskowe oraz być łatwe w instalacji i konserwacji. (Q07 monitoring pożarowy fotowoltaiki).

Czujniki i detektory

Detekcja wczesnych symptomów pożaru jest kluczowa w kontekście minimalizowania szkód. Nowoczesne instalacje, mogą zostać wyposażone w różne typy czujników, m.in.:

  • czujniki liniowe ciepła cyfrowe – są stosowane do monitorowania stanu paneli fotowoltaicznych, a także innych komponentów instalacji, wykrywają ciepło pożaru i lokalizują miejsca zdarzenia co do 1m,
  • czujniki liniowe ciepła analogowe – są stosowane do monitorowania temperatury kabli, a także innych komponentów instalacji, wykrywają wzrost temperatury, który może świadczyć o wystąpieniu pożaru oraz alarmują w przypadku przekroczenia zadanej temp. alarmowej. Detektory w wersji światłowodowej mogą też wskazywać dokładne miejsce alarmu z dokładnością do 1 panelu, informować o ryzyku oblodzenia instalacji, o kierunku rozchodzenia się pożaru a nawet informować o wielkości pożaru wg zdanych parametrów długości kabla poddanego przekroczeniu temp. alarmowej. Oprócz temp. minimalnej, maksymalnej, średniej dla strefy detektory reagują na 3 zdane parametry przyrostu temp. w czasie więc detektory mogą szybciej zareagować przy szybkim wzroście temperatury nawet jeśli do osiągnięcia zadanej temperatury alarmowej potrzeba więcej czasu.

Nowoczesne kable nylonowe lub zbrojone są odporne na promienie UV lub uszkodzenia mechaniczne. Brak fałszywych alarmów i znikome koszty serwisu i konserwacji czynią z nich systemu bezobsługowe i bardzo wiarygodne.

Systemy wczesnego wykrywania pożaru w instalacjach i farmach fotowoltaicznych, mogą być kompatybilne i zintegrowane z obecną infrastrukturą Twojej firmy. Oferowane detektory można podłączyć do istniejących central alarmu pożarowego lub włamaniowego. Można też wysyłać alarmy przed moduły GSM w formie SMS, telefonowania alarmowego na wskazany numer itp.

Takie technologie są niezbędne, zwłaszcza w dużych instalacjach, gdzie monitoring manualny wszystkich komponentów byłby praktycznie niemożliwy.

Technologie wczesnego wykrywania i powiadamiania

Systemy wczesnego wykrywania i powiadamiania o pożarach w instalacjach fotowoltaicznych są niezbędne do szybkiej reakcji na zagrożenie i minimalizację strat. Wykorzystuje się różne technologie do identyfikacji oznak pożaru i innych problemów.

Liniowa detekcja ciepła, będąca kluczowym elementem w zapobieganiu pożarom w instalacjach fotowoltaicznych, może być skutecznie zintegrowana z systemami sygnalizacji pożaru. Ta integracja pozwala na szybkie wykrywanie i reagowanie na potencjalne zagrożenia pożarowe. Detektory liniowe, rozmieszczone wzdłuż instalacji fotowoltaicznych, monitorują ciągłe zmiany temperatury, umożliwiając wczesne wykrycie niebezpiecznych wzrostów temperatury, które mogą wskazywać na ryzyko pożaru. W momencie wykrycia anomalii, system natychmiast aktywuje alarm, informując o potencjalnym zagrożeniu i umożliwiając szybką reakcję.

Kryteria oceny zabezpieczeń i ryzyka w instalacjach PV

Z perspektywy ubezpieczyciela, ocena ryzyka instalacji fotowoltaicznych zależy od kilku elementów:

  • jakość instalacji i komponentów – zastosowanie certyfikowanych komponentów i montaż wykonany przez certyfikowanego instalatora zmniejszają ryzyko pożaru,
  • systemy monitoringu i detekcji – coraz częściej wymagane systemy monitoringu, które mogą wykrywać awarie na wczesnym etapie,
  • lokalizacja i warunki atmosferyczne – systemy instalowane w regionach narażonych na burze i intensywne opady są bardziej narażone na uszkodzenia.

Jak rozmawiać z klientami na temat zagrożeń i zabezpieczeń

W rozmowach z klientami, warto abyś podkreślił, że choć pożary fotowoltaiki są rzadkie, ich skutki mogą być kosztowne. Warto przekazać, że inwestycja w nowoczesne systemy detekcji i ochrony przeciwpożarowej nie tylko chroni przed stratami, ale może wpłynąć na obniżenie składki ubezpieczeniowej. Należy również postawić na edukację klientów i uświadomienie im, że regularne przeprowadzone inspekcje oraz stosowanie monitorowania instalacji fotowoltaicznej może znacząco zmniejszać ryzyko wystąpienia pożaru.

Jeżeli masz jakiekolwiek wątpliwości dotyczące zabezpieczeń, potrzebujesz dodatkowych informacji, lub Twój klient poszukuje odpowiedzi na pytania związane z ochroną farm fotowoltaicznych – zapraszamy serdecznie do kontaktu. Oferujemy możliwość przeprowadzenia symulacji systemu ochrony, aby zaprezentować korzyści wynikające z jego zastosowania.

Skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej informacji.

 

Skontaktuj się z nami

 

 

Źródła:

  1. https://psbe.org.pl/fotowoltaiczny-dekalog-dobrych-praktyk/
  2. https://onninen.pl/artykul/bezpieczenstwo-przeciwpozarowe-instalacji-fotowoltaicznej
  3. https://www.revoltenergy.eu/pl/blog/jak-zabezpieczyc-panele-fotowoltaiczne-przed-pozarem
  4. https://enerad.pl/wiedza/pozar-fotowoltaiki-co-jest-przyczyna-i-jak-im-zapobiegac/#statystyki_pozarow_fotowoltaiki
  5. https://onninen.pl/artykul/bezpieczenstwo-przeciwpozarowe-instalacji-fotowoltaicznej