Szkolenie służb ratowniczych i bezpieczne gaszenie pożarów

Bezpieczeństwo systemów fotowoltaicznych (część 4)

W trzech poprzednich artykułach dotyczących bezpieczeństwa i ochrony przeciwpożarowej systemów fotowoltaicznych (PV) mówiliśmy o bezpieczeństwie w aspekcie jakości, znaczeniu profesjonalnego projektowania i instalacji systemu oraz roli złączy DC. Ostatni artykuł z czteroczęściowej serii poświęcamy informowaniu i szkoleniu strażaków w zakresie bezpiecznego użytkowania systemów PV oraz prawidłowego i bezpiecznego gaszenia pożaru w sytuacjach awaryjnych.

AUTOR TEKSTU: BERNHARD KOSSAK

Wysoka jakość i doświadczenie oznaczają maksymalne bezpieczeństwo

Zasadniczo prewencyjna ochrona przeciwpożarowa ma najwyższy priorytet. Przede wszystkim należy zapobiegać powstaniu pożaru, dlatego przed instalacją systemu fotowoltaicznego trzeba wykonać kilka czynności. Wybór produktów wysokiej jakości jest podstawą do zagwarantowania długoterminowego bezpieczeństwa systemu fotowoltaicznego. Następnie instalacja i uruchomienie: tylko profesjonalny i dobrze wyszkolony instalator jest gwarantem prawidłowego działania systemu fotowoltaicznego, zwłaszcza jeśli chodzi o bezpieczeństwo i prewencyjną ochronę przeciwpożarową. Czołowi producenci falowników regularnie oferują szkolenia i kursy internetowe, aby wspierać instalatorów w poszerzaniu wiedzy specjalistycznej, ponieważ tylko jeśli instalatorzy planują i instalują systemy zgodnie z przepisami i zasadami wiedzy technicznej, ryzyko pożaru jest zredukowane do minimum. A tam, gdzie nie ma pożaru, nie ma zagrożenia dla służb ratowniczych.

“Profesjonalne szkolenie instalatorów stanowi podstawę bezpiecznej i zgodnej z normami instalacji.”

Praca instalatora nie kończy się wraz z uruchomieniem sprawnego systemu PV. Regularna konserwacja i przeglądy również przyczyniają się do podniesienia poziomu bezpieczeństwa. Nie należy lekceważyć profesjonalnego narzędzia do monitorowania instalacji. Jeśli wystąpi błąd w systemie, system taki powiadomi o tym odpowiednie osoby SMS-em lub e-mailem. W tym celu można wybrać dane kontaktowe właściciela systemu fotowoltaicznego lub – w razie potrzeby – dane kontaktowe instalatora. Zgodnie z normą PN-HD 60364-7-712 falowniki przeprowadzają między innymi kontrolę stanu izolacji generatora fotowoltaicznego jeszcze przed rozpoczęciem codziennej pracy. Automatyczne monitorowanie prądu upływu jest również stale aktywne podczas bieżącej pracy. W przypadku wykrycia nieprawidłowości urządzenie wyświetla komunikat o błędzie i wyłącza się.

Nawiasem mówiąc, główną przyczyną pożarów, w których udział biorą również systemy fotowoltaiczne, nie jest sam system fotowoltaiczny, ale tak zwane przyczyny wtórne, takie jak np. pożary w pomieszczeniach. Takich sytuacji nie można wykluczyć w 100% i należy tutaj podkreślić, że przebywanie w pobliżu systemów PV nie stanowi zagrożenia, należy przestrzegać tylko kilku ważnych zasad. Wiedza, szkolenia i edukacja pomagają być dobrze przygotowanym na wypadek sytuacji kryzysowej. W razie – bardzo mało prawdopodobnego – pożaru w systemie fotowoltaicznym bezpieczne gaszenie jest najwyższym priorytetem, a dobrze wyszkolone służby ratownicze zapewniają szybkie i kompetentne wdrożenie działań gaśniczych.

Ujednolicona taktyczna procedura w sytuacji awaryjnej

Przejdźmy teraz do tego, jak postępować w sytuacji awaryjnej. Działanie w przypadku pożaru jest procedurą ustandaryzowaną, zarówno z systemem PV, jak i bez niego. Strażacy są regularnie szkoleni i ćwiczą tę sekwencję, dopóki nie opanują poszczególnych kroków do perfekcji.

Ważne również, aby wiedzieć, że system fotowoltaiczny jest traktowany jak każdy inny system elektryczny pod napięciem. Nie stanowi on bynajmniej sytuacji niezwykłej dla dobrze wyszkolonych służb ratowniczych.

W pierwszym kroku badamy sytuację, dlatego – do tego dojdziemy później – odpowiednia etykieta jest również niezwykle pomocna. Kierujący działaniami ratowniczymi (KDR) rozpoznaje następnie źródła zagrożenia i ocenia stan szkód: w zależności od zakresu natychmiast podejmowane są niezbędne kroki. Jeśli system fotowoltaiczny jest bezpośrednio lub pośrednio zaangażowany, następuje odłączenie sieci elektroenergetycznej, a jeśli dostępny jest wyłącznik prądu stałego, zostaje on użyty. Bariery i środki bezpieczeństwa są integralną częścią postępowania w przypadku pożaru i oczywiście zawsze bierze się pod uwagę przestrzeganie określonych odległości bezpieczeństwa. Te zasady są proste i skuteczne, a jednak wciąż istnieją mity i niejasności dotyczące gaszenia pożarów w systemach PV.

Mity wokół gaszenia systemów PV

Brak jeszcze jest doświadczeń i badań przeprowadzonych w Polsce a dotyczących bezpieczeństwa i gaszenia instalacji fotowoltaicznych. Dlatego sięgnąłem do szerokiej wiedzy dostępnej na rynku niemieckim, o wiele bardziej rozwiniętym w tej dziedzinie [6]. Dokument opublikowany przez poważany instytut Fraunhofer ISE obala najczęściej spotykane mity:

• Nie ma możliwości gaszenia pożaru wywołanego przez PV

Podobnie jak w przypadku każdej instalacji elektrycznej, w zależności od rodzaju łuku, możliwe jest ugaszenie ognia wodą przy zachowaniu bezpiecznej odległości. Odległość ta będzie oczywiście różna dla podawania prądu wody zwartego, kroplistego czy mgłowego. W Niemczech przeprowadzono dość szerokie badania uwzględniające takie parametry, jak wartość napięcia w instalacji, ciśnienie wody czy przekrój prądownicy strażackiej [6]. Ustalono, że odległość 1 m przy gaszeniu pożaru prądem rozproszonym i 5 m przy prądzie zwartym są bezpieczne dla napięcia do 1 kV.

• Strażacy nie gaszą pożarów w budynkach z systemami fotowoltaicznymi

Te same badania [6] wykazały, że twierdzenie, jakoby straż pożarna nie mogła ugasić pożaru z powodu obecności w budynku systemu fotowoltaicznego, jest nieprawdziwe.

• Systemy fotowoltaiczne na dachu zwiększają ryzyko pożaru

Według badań Fraunhofer ISE [6] tylko 0,006% wszystkich systemów fotowoltaicznych w Niemczech było przyczyną pożaru, który spowodował poważne szkody – systemy fotowoltaiczne nie stwarzają większego zagrożenia pożarowego niż inne instalacje techniczne.

• Systemy fotowoltaiczne zwiększają ryzyko obrażeń służb ratowniczych

W Niemczech żaden ratownik nie został poszkodowany przez energię elektryczną z fotowoltaiki podczas gaszenia pożaru [6].

• Systemy fotowoltaiczne na dachu zwiększają ryzyko uderzenia pioruna

System fotowoltaiczny zasadniczo nie zwiększa prawdopodobieństwa uderzenia pioruna. Nie ma ogólnego obowiązku instalowania ochrony odgromowej w systemach fotowoltaicznych. Jeśli budynek ma już system ochrony odgromowej, należy go zintegrować z istniejącą koncepcją, jeśli system fotowoltaiczny zostanie zainstalowany później [8].

• Zagrożenie ze strony księżyca – systemy fotowoltaiczne są również zasilane w nocy, gdy księżyc świeci wystarczająco jasno

W pogodną noc przy pełni księżyca natężenie oświetlenia wynosi ok. 0,2 luksa, co jest dalece niewystarczające do generowania energii elektrycznej za pomocą modułów fotowoltaicznych. Światło księżyca nie stanowi więc zagrożenia – w przeciwnym razie systemy fotowoltaiczne wytwarzałyby energię elektryczną również w nocy, co, jak powszechnie wiadomo, nie ma miejsca.

Podsumowując, TÜV Rheinland stwierdza na przykład: systemy fotowoltaiczne nie stanowią żadnego zagrożenia dla zdrowia, bezpieczeństwa ani środowiska – pod warunkiem, że są zainstalowane prawidłowo i w normalnych warunkach pracy. Program badania systemów fotowoltaicznych Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA PVPS) również podkreśla: „Jeśli są prawidłowo zainstalowane przez przeszkolony personel i konserwowane zgodnie z odpowiednimi przepisami oraz w normalnych warunkach pracy, systemy fotowoltaiczne nie stanowią zagrożenia dla zdrowia i bezpieczeństwa ani środowiska ryzyka” [7].

Czego mogą oczekiwać służby ratownicze

Jak w przypadku każdego pożaru, kierujący działaniami ratowniczymi (KDR) ocenia sytuację pod kątem potencjalnych zagrożeń. Strażacy następnie postępują zgodnie z istniejącą sytuacją, ponieważ zostali do tego przeszkoleni. W przypadku pożaru systemu fotowoltaicznego lub pożaru w pobliżu systemu fotowoltaicznego brane są pod uwagę następujące zagrożenia:

• Gazy toksyczne

W przypadku pożaru elementów instalacji PV mogą wytwarzać się szkodliwe związki chemiczne.

• Spadające elementy

Jak w przypadku prawie każdego pożaru, działanie ciepła może zmniejszyć nośność konstrukcji stalowej lub drewnianej. Może to również dotyczyć montażu i podkonstrukcji modułów fotowoltaicznych.

• Porażenie elektryczne

Zalecenia dla niemieckich strażaków i służb ratowniczych w sytuacjach, w których istnieje ryzyko kontaktu z elementami pod napięciem, dotyczą również systemów fotowoltaicznych. Niemiecka norma VDE 0132:2008 Gaszenie pożarów i pomoc w instalacjach elektrycznych lub w ich pobliżu określa bezpieczne odległości dla służb ratowniczych, aby pomóc im zmniejszyć ryzyko porażenia prądem w pobliżu elementów pod napięciem podczas gaszenia pożaru, w tym prawdopodobnie uszkodzonego systemu fotowoltaicznego. W przypadku systemu fotowoltaicznego o maksymalnym napięciu do 1,5 kV VDE 0132:2008 zaleca minimalną bezpieczną odległość 1 m, jeśli pożar jest gaszony kroplistym prądem wody i 5 m, jeśli gaszony jest prądem zwartym.

Aby wykazać, że odległość bezpieczna jest wystarczająca, by zapewnić ochronę służb ratowniczych przed porażeniem prądem, w Niemczech przeprowadzono test (Fire Retardants Online [5], cytowany w BRE [2]), w którym podpalono system PV w celu oceny skutków pożaru modułów fotowoltaicznych. Wyniki pokazały między innymi, że przy zachowaniu minimalnych bezpiecznych odległości zalecanych w niemieckich wytycznych dla straży pożarnej podczas gaszenia pożaru nie powstają żadne nietypowe zagrożenia.

Zalecenia dotyczące zwiększenia bezpieczeństwa służb ratowniczych

Istnieje wiele opcji i zaleceń, które pomagają zmniejszyć ryzyko dla służb ratowniczych. Zebraliśmy tutaj wybór najważniejszych środków.

Aby zapewnić ochronę straży pożarnej przed prądem elektrycznym w razie pożaru, systemy fotowoltaiczne należy projektować zgodnie z normami przewidzianymi specjalnie do tego celu (np. PN-HD 60364-7-712:2016-05 – wersja polska Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część 7-712: Wymagania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji – Fotowoltaiczne (PV) układy zasilania). Określa ona środki techniczne i konstrukcyjne instalacji systemów fotowoltaicznych, które mają na celu zapewnienie, że napięcie generowane po wyłączeniu instalacji nie będzie nikomu zagrażało.

Prawidłowe oznakowanie systemu wymaga niewielkiego wysiłku a jest niezwykle skuteczne: system fotowoltaiczny nie zawsze jest widoczny na pierwszy rzut oka. W razie pożaru służby ratownicze muszą jak najszybciej ocenić sytuację, a dobre oznakowanie w tym pomaga. Może przyspieszyć i ułatwić ten proces.

Etykietę przeciwpożarową najlepiej przykleić w punkcie przyłączenia systemu fotowoltaicznego, tj. na skrzynce przyłączeniowej domu oraz na rozłączniku głównym budynku.

W tym samym miejscu powinien znajdować się plan ogólny przeznaczony dla straży pożarnej (zaproponowałem wzór takiego planu w poprzednich częściach). Pomoże on służbom ratowniczym wskazać rodzaj i lokalizację elementów systemu fotowoltaicznego. Daje to czytelny przegląd:

• wszystkich linii pod napięciem, których nie można wyłączyć,
• wszystkich linii PV-DC pod napięciem, które są ułożone tak, aby były chronione przed pożarem,
• lokalizacji modułów fotowoltaicznych,
• położenia wszystkich urządzeń odłączających stronę DC (np. wyłącznika zintegrowanego z falownikiem).

W przypadku budynków użyteczności publicznej lub obiektów takich jak obiekty noclegowe, stacje benzynowe, zajazdy itp. plan musi być również włączony do instrukcji bezpieczeństwa pożarowego.

Szkolenia dla instalatorów i służb ratowniczych

Już wkrótce strażacy również będą mieli dostęp do specjalnych kursów szkoleniowych i materiałów informacyjnych, które ułatwią im radzenie sobie z pożarami i systemami fotowoltaicznymi.

Producenci sprzętu do instalacji fotowoltaicznych, szczególnie producenci falowników, ale także branżowe stowarzyszenia oferują:

• profesjonalne szkolenia instalatorów,
• naukę prawidłowej instalacji i uruchomienia,
• wysokiej jakości szkolenia praktyczne,
• praktyczne ćwiczenia zorientowane na konkretne rozwiązania.

One właśnie stanowią klucz do bezpieczeństwa i niezawodności instalacji PV.

---

Literatura:

1. BRE National Solar Centre, 2017, Ogień i systemy fotowoltaiczne – dochodzenia i dowody (Fire and solar PV systems – Investigations and evidence) [https://www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/630639/fire-solar-pv-systems-investigations-evidence.pdf].
2. BRE National Solar Centre, 2017, Ogień i systemy fotowoltaiczne – przegląd literatury (Fire and solar PV systems – Literature review) [https://www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/630638/fire-solar-pv-systems-literature-review.pdf].
3. BRE National Solar Centre, 2017, Systemy przeciwpożarowe i fotowoltaiczne – Rekomendacje dla straży pożarnej i służb ratowniczych (Fire and solar PV systems – Recommendations for the fire and rescue services) [https://www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/630641/fire-solar-pv-systems-frs-recommendations.pdf].
4. Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco, 2015, Relazione tecnica sugli incendi coinvolgenti impianti fotovoltaici 1a cura del NUCLEO INVESTIGATIVO ANTINCENDI.
5. Fire Retardants Online, 2011, Test ogniowy panelu fotowoltaicznego. Postępowanie fotowoltaiczne i pożarowe: oddzielanie faktów od fikcji, BRE, Watford.
6. Fraunhofer ISE, Dział Modułów Fotowoltaicznych, Systemów i Niezawodności, 2017, Najnowsze fakty dotyczące fotowoltaiki w Niemczech.
7. IEA PVPS Task 12, 2017, Fotowoltaika i działania strażaków: najlepsze praktyki w wybranych krajach.
8. Sepanski i in., 2015, Przewodnik. Ocena zagrożenia pożarowego w systemach fotowoltaicznych i tworzenie koncepcji bezpieczeństwa w celu minimalizacji ryzyka, TÜV Rheinland Energie und Umwelt GmbH.
9. Sepanski A i in., 2015, Ocena ryzyka pożaru w panelach fotowoltaicznych i opracowanie koncepcji bezpieczeństwa w celu minimalizacji ryzyka, TÜV Rheinland Energie und Umwelt GmbH.
10. Thiem/Huber, 2013, Fotowoltaika. Systemy fotowoltaiczne używane przez strażaków, Feuerwehr München.

---

Webinaria na temat bezpieczeństwa instalacji PV:

Białe księgi (pliki .pdf do pobrania):

• Bezpieczeństwo pożarowe instalacji PV – wytyczne z zakresu bezpieczeństwa pożarowego dla projektantów, instalatorów i inspektorów ppoż.
• Ograniczenie ryzyka wystąpienia pożaru w instalacjach PV. Instrukcje dla instalatorów, projektantów i inspektorów ochrony ppoż., które wskazują sposoby ograniczenia ryzyka wystąpienia pożaru w instalacjach PV
• Uzgadnianie projektów instalacji PV o mocy większej niż 6,5 kWp z rzeczoznawcą ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych