Protezione antincendio per impianti fotovoltaici

da Angelika Löning (guest post), , 0 Commenti

In tutto il mondo, molti milioni di famiglie producono la propria corrente a basso costo attraverso un impianto fotovoltaico. Si tratta di un sistema di generazione dell’energia sicuro e sostenibile. Tuttavia, attualmente, alcuni media online affermano che gli impianti fotovoltaici possono causare incendi e che i vigili del fuoco sono esposti in tale eventualità a un rischio enorme. Questi articoli diffondono timori immotivati sulla sicurezza degli impianti fotovoltaici. Spesso vengono addirittura utilizzati per commercializzare prodotti di sicurezza supplementari, come dispositivi per la disinserzione a livello di modulo.

In questo contributo dimostreremo, sulla base di ampi studi, che gli attuali impianti fotovoltaici sono sicuri. E se mai dovesse verificarsi un incendio, i vigili del fuoco sono perfettamente in grado di estinguerlo in sicurezza.

1. Gli incendi causati da impianti fotovoltaici sono rari

Gli istituti indipendenti di prova e ricerca TÜV Rheinland [1] e Fraunhofer ISE [2] hanno evidenziato che meno dello 0,006% degli impianti fotovoltaici ha causato un incendio in Germania. Negli altri paesi vengono riportate statistiche simili.

2. Gli incendi sono causati principalmente da fattori umani/esterni

Panoramica sulle cause degli incendi di impianti fotovoltaici in Germania. Fonte dei dati: TÜV [1].

Panoramica sulle cause degli incendi di impianti fotovoltaici in Germania. Fonte dei dati: TÜV [1].

Il rapporto del TÜV ha analizzato 210 incendi di impianti fotovoltaici e appurato che il motivo principale (38%) di tali eventi si riscontra nell’errata lavorazione ed esecuzione [1].

  • Errori di installazione: collegamenti CC realizzati in modo errato, terminali trattati in maniera non corretta, assenza di scarico della trazione ecc.
  • Guasti a prodotti: moduli fotovoltaici o inverter
  • Agenti esterni: morsi di animali, fulmini ecc.
  • Errori di progettazione: errato dimensionamento meccanico o elettrico (per es. scelta errata dei sezionatori CC, cablaggio)

 

Cattivo dimensionamento o errata installazione possono causare un incendio perché comportano un rischio aumentato di archi voltaici. Questi ultimi si verificano frequentemente in seguito a un’interruzione imprevista del circuito elettrico.

In Germania, Australia e Gran Bretagna la maggior parte dei guasti si è verificata sul lato CC del circuito elettrico (moduli FV, cablaggio CC, sezionatori CC ecc.) [1] [3] [4]. Poiché sul lato CC si trovano molti componenti e collegamenti, in questo punto possono verificarsi con maggiore frequenza guasti dovuti a difetti o errori.

3. I dispositivi per la disinserzione a livello di modulo sono superflui

La sicurezza degli impianti fotovoltaici ha continuato a migliorare grazie all’introduzione di nuove funzioni dedicate. Si potrebbe dunque pensare che l’aggiunta di dispositivi di sicurezza accresca la sicurezza dell’impianto. Tuttavia, è vero il contrario: ogni dispositivo supplementare comporta un aumento del numero dei collegamenti e dei componenti che potrebbero guastarsi. Per esempio, aggiungendo dispositivi per la disinserzione dei moduli, la quantità di collegamenti CC raddoppia! Conseguentemente, aumenta anche il numero dei punti in cui potrebbe verificarsi un problema, sia esso il guasto di un componente oppure un errore di installazione (come per esempio un collegamento difettoso).

Per estinguere senza pericoli gli incendi che coinvolgono un impianto fotovoltaico non sono pertanto necessari dispositivi per la disinserzione a livello di modulo. L’istituto indipendente di prova TÜV non ne prescrive quindi l’utilizzo: “L’oggettivazione che ne deriva ha portato i vigili del fuoco a fare un passo indietro rispetto alla richiesta generalizzata di opzioni di disinserzione, con la motivazione che in linea di principio ogni dispositivo di disinserzione può guastarsi”. [1].

Sebbene in casi particolari l’elettronica di potenza a livello di modulo sia necessaria, i gestori di impianti dovrebbero assicurarsi di farvi ricorso solo per lo stretto necessario. L’impiego di ottimizzatori di modulo, per esempio, può essere utile in caso di impianti soggetti a un forte ombreggiamento. In questi scenari può essere impiegato l’ottimizzatore TS4-R-O, che consente di massimizzare il rendimento dell’impianto fotovoltaico e ridurre al minimo la sollecitazione del modulo ombreggiato. Gli ottimizzatori SMA vengono inoltre installati in modo mirato solo sui moduli interessati, al fine di ridurre al minimo il numero di componenti e collegamenti.

4. I vigili del fuoco possono estinguere senza problemi anche gli incendi in abitazioni con impianto fotovoltaico

Oramai i vigili del fuoco sono ben addestrati alla gestione di incendi su abitazioni dotate di impianto fotovoltaico. Conoscono le relative misure precauzionali [1], come il rispetto di una distanza minima dal generatore fotovoltaico durante le operazioni di spegnimento, riducendo al minimo il rischio di folgorazione. Le squadre di intervento sono quindi in grado di affrontare i rischi direttamente sul posto e di estinguere l’incendio senza pericoli.

Conclusione

Gli incendi coinvolgenti impianti fotovoltaici sono estremamente improbabili se gli impianti stessi sono stati correttamente dimensionati e installati. La valutazione dei casi registrati finora lo conferma. La sicurezza degli impianti fotovoltaici può essere ulteriormente aumentata eliminando le più frequenti cause di archi voltaici CC, che sono da ricondurre in prevalenza a errori umani durante il dimensionamento e l’installazione. I dispositivi per la disinserzione a livello di modulo non sono necessari perché i vigili del fuoco sono in grado di gestire i rischi sul posto e perché tali apparecchi non eliminano le reali cause degli incendi di impianti fotovoltaici.

Fonti bibliografiche

[1] Sepanski et al, “Assessing Fire Risks in Photovoltaic Systems and Developing Safety Concepts for Risk Minimization,” TÜV Rheinland Energie und Umwelt GmbH, 2018.
[2] Laukamp et al, “PV Fire Hazard – Analysis and Assessment of Fire Incidents,” 28th EU PVSEC 2013, Paris, 2013.
[3] A. Chiaramonte, A. Smith and Z. Hood, “Fire Safety of Solar Photovoltaic Systems in Australia,” Worcestor Polytechnic Institute, 2016.
[4] BRE National Solar Centre, “Fire and Solar PV Systems – Investigations and Evidence,” 2017. [Online]. Available: https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/630639/fire-solar-pv-systems-investigations-evidence.pdf.

 

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