Η ενεργειακή μετάβαση της Ελλάδας έχει εισέλθει σε ένα νέο στάδιο ανάπτυξης, με κύριο χαρακτηριστικό την προώθηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Σήμερα, μικρές ηλιακές εγκαταστάσεις μπορούν να βρεθούν στις στέγες κατοικιών, στις εγκαταστάσεις επιχειρήσεων, καθώς και σε μεγαλύτερη κλίμακα σε ακαλλιέργητες εκτάσεις, λιβάδια ή ακόμη και σε υδάτινες επιφάνειες. Η ασφαλής χρήση αυτών των συστημάτων είναι εφικτή όταν διασφαλίζονται δύο κύριοι παράγοντες: η εγκατάσταση σύμφωνα με τα πρότυπα του κλάδου και η χρήση πιστοποιημένων υλικών. Σε αυτό το άρθρο, εξετάζουμε αυτά τα ζητήματα.
Ανάλυση κινδύνων στις εγκαταστάσεις φωτοβολταϊκών
Ένα απαραίτητο βήμα για τη διασφάλιση της ασφάλειας στις εγκαταστάσεις ηλιακών πάνελ είναι η αναγνώριση των πιθανών κινδύνων. Σε αυτό το στάδιο, κάθε εγκαταστάτης και επενδυτής θα πρέπει να εξετάσει διάφορες πηγές κινδύνου και τρόπους ελαχιστοποίησης των επιπτώσεών τους. Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί σε θέματα όπως:
- Πυρκαγιές: Οι φωτοβολταϊκές συσκευές συχνά τοποθετούνται στις στέγες κτιρίων, γεγονός που δημιουργεί κίνδυνο πυρκαγιάς.
- Πιστοποίηση συσκευών: Πώς να διακρίνετε τα ασφαλή υλικά από εκείνα που δημιουργούν κινδύνους για ολόκληρη την εγκατάσταση; Αξίζει να δώσετε προσοχή στις πιστοποιήσεις!
- Ηλεκτρικά θέματα: Οι φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο ενέχει διάφορους κινδύνους, όπως ηλεκτροπληξία, επαγωγές ή υπερτάσεις.
- Δομικά στοιχεία: Το βάρος του φωτοβολταϊκού εξοπλισμού μπορεί να επηρεάσει τη δομή του κτιρίου, ειδικά τη στέγη του.
Πυρκαγιές σε φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις
Μπορεί μια φωτοβολταϊκή εγκατάσταση να προκαλέσει πυρκαγιά; Ναι, εάν δεν έχει εγκατασταθεί επαγγελματικά. Μεταξύ των πιο συνηθισμένων καταστάσεων που μπορούν να προκαλέσουν τέτοιο φαινόμενο είναι:
- Ατμοσφαιρικοί παράγοντες (καταιγίδα),
- Λάθη εγκατάστασης (ιδιαίτερα θέματα συνδέσεων, καλωδίων και ταχυσυνδέσμων),
- Βλάβες εξοπλισμού χωρίς επαρκή αερισμό,
- Λανθασμένες σχεδιαστικές υποθέσεις (λάθος διατομές καλωδίων),
- Έλλειψη συντήρησης.
Πρέπει να θυμόμαστε ότι ο σχεδιασμός των φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων πρέπει να συμμορφώνεται με μια σειρά προτύπων, όπως το ΕΛΟΤ HD 60364-7-712:2016-05, το οποίο αφορά τις ειδικές απαιτήσεις για φωτοβολταϊκά συστήματα. Η εγκατάσταση πρέπει να πραγματοποιείται από εργαζόμενους με τα κατάλληλα προσόντα και εκπαίδευση. Επιπλέον, αξίζει να ακολουθήσετε τις οδηγίες που περιλαμβάνονται στον “Δεκάλογο Καλών Πρακτικών Φωτοβολταϊκών”, ιδίως:
- Εγκατάσταση πάνελ στο κτίριο, λαμβάνοντας υπόψη τη δομή του και τα πυροπροστατευτικά μέτρα,
- Δημιουργία συνδέσεων DC χρησιμοποιώντας ταχυσυνδέσμους του ίδιου τύπου και κατασκευαστή,
- Ελαχιστοποίηση του αριθμού των συνδέσεων DC,
- Διέλευση των καλωδίων σε μεταλλικούς αγωγούς, μειώνοντας ταυτόχρονα τις αιχμηρές ακμές,
- Σήμανση των στοιχείων της εγκατάστασης σύμφωνα με το πρότυπο ΕΛΟΤ HD 60364-7-712,
- Σήμανση των διαδρομών των καλωδίων,
- Τοποθέτηση πυροσβεστήρα σκόνης κοντά στον μετατροπέα.
Η ποιότητα των υλικών που χρησιμοποιούνται επηρεάζει επίσης την πυρασφάλεια.
Πιστοποιήσεις συσκευών φωτοβολταϊκών
Η επιλογή των υλικών πρέπει να είναι σχολαστικά μελετημένη. Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στις σημάνσεις των φωτοβολταϊκών μονάδων. Αναμφίβολα, τέτοιες συσκευές πρέπει να συμμορφώνονται με την Οδηγία Χαμηλής Τάσης 2014/35/ΕΕ και να πληρούν μια σειρά εναρμονισμένων και μη εναρμονισμένων προτύπων, ιδίως: ΕΛΟΤ EN IEC 61730-1, ΕΛΟΤ EN IEC 61730-2, ΕΛΟΤ EN IEC 61215-1:2021.
Από την άποψη της πυρασφάλειας, είναι επίσης πολύ σημαντική η αντοχή σε θερμικά σοκ και υγρασία. Αυτά εξετάζονται με τη χρήση δοκιμών θερμικών σοκ (TC) και δοκιμών υγρασίας και θερμότητας (DH). Στις μελέτες του PVEL, διακρίνονται από αυτή την άποψη προϊόντα από μάρκες όπως: LONGI, Jinko Tiger, Trina Solar, Ja Solar, Canadian Solar και Q-Cells. Κατά την αγορά μονάδων, αξίζει να ληφθούν υπόψη και οι πιστοποιήσεις που διαθέτουν στους τομείς:
- αντοχή στο PID,
- αντοχή σε μικρορωγμές,
- αντοχή σε αλατονέφωση, αμμωνία, σκόνη και άμμο (σύμφωνα με τα πρότυπα IEC 61701, IEC 62716, IEC 60068).
Μια φωτοβολταϊκή εγκατάσταση αποτελείται επίσης από άλλα εξαρτήματα, επομένως κάθε φορά αξίζει να ελέγχεται προσεκτικά η συμμόρφωση των εξαρτημάτων με πρότυπα όπως:
- πιστοποιητικό NC RfG – που επιβεβαιώνει τη συμμόρφωση με τις απαιτήσεις σύνδεσης των μετατροπέων στο ηλεκτρικό δίκτυο,
- πρότυπο EN 50618:2015-03 για καλώδια και αγωγούς ηλεκτρικού ρεύματος σε φωτοβολταϊκά συστήματα.
Η εγκατάσταση και η συντήρηση φωτοβολταϊκών (Φ/Β) συστημάτων απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή για την αποφυγή κινδύνων όπως ηλεκτροπληξία, υπερτάσεις, υπερφορτώσεις ή βραχυκυκλώματα. Για την ελαχιστοποίηση αυτών των κινδύνων, οι Φ/Β εγκαταστάσεις πρέπει να είναι εξοπλισμένες με κατάλληλα συστήματα προστασίας. Συγκεκριμένα, για την κατασκευή οικιακών ή επαγγελματικών μικροηλεκτροπαραγωγών χρησιμοποιούνται:
- Ασφάλειες τήξης τύπου I και II: Αυτές είναι υπεύθυνες για την αποσύνδεση των Φ/Β μονάδων από τα υπόλοιπα στοιχεία της εγκατάστασης σε περίπτωση βραχυκυκλώματος.
- Διακόπτες υπερέντασης DC: Προστατεύουν τα καλώδια και άλλα στοιχεία του συστήματος σε περίπτωση βλάβης που σχετίζεται με το συνεχές ρεύμα.
- Συστήματα γείωσης: Εξασφαλίζουν προστασία από ηλεκτροπληξία.
- Αντικεραυνικά συστήματα: Προστατεύουν από άμεση πρόσκρουση κεραυνού.
- Περιοριστές υπέρτασης: Εξασφαλίζουν την ανθεκτικότητα του Φ/Β συστήματος στις υπερτάσεις.
Αυτή η λίστα μπορεί να επεκταθεί ανάλογα με τις απαιτήσεις του εκάστοτε έργου.
Δομικά στοιχεία
Οι ευρωπαϊκοί κανονισμοί δεν είναι ιδιαίτερα σαφείς όσον αφορά την εξασφάλιση της αρχιτεκτονικής ασφάλειας ενός κτιρίου σε σχέση με την εγκατάσταση Φ/Β συστημάτων. Ο επενδυτής και ο εγκαταστάτης δεν υποχρεούνται να συντάξουν τεχνική έκθεση της στέγης που να επαληθεύει την επίδραση του πρόσθετου φορτίου στη δομή. Κατά τη σύνταξη ενός τέτοιου εγγράφου, λαμβάνονται υπόψη πρότυπα που αφορούν:
- Βασικές αρχές σχεδιασμού δομών.
- Φορτία χιονιού.
- Φορτία ανέμου.
- Σκυρόδετες κατασκευές.
- Μεταλλικές κατασκευές.
- Ξύλινες κατασκευές.
Η τελική αξιολόγηση της αντοχής της στέγης επηρεάζεται όχι μόνο από το βάρος των Φ/Β μονάδων, αλλά και από τα φορτία χιονιού ή ισχυρού ανέμου, το βάρος της κατασκευής και ακόμη και από τα μπλοκ μπαλαντίου. Η σύνταξη ενός τέτοιου εγγράφου παρέχει τη βεβαιότητα ότι, υπό κανονικές συνθήκες χρήσης του Φ/Β συστήματος, δεν θα προκύψουν καταστάσεις που να επηρεάζουν αρνητικά την αρχιτεκτονική του κτιρίου.
Μετά την ολοκλήρωση της εγκατάστασης ενός φωτοβολταϊκού συστήματος, είναι απαραίτητο να διεξαχθούν μετρήσεις σύμφωνα με το πρότυπο IEC 60364-6:2016-07. Αυτό το πρότυπο καθορίζει τις βασικές και συμπληρωματικές δοκιμές που πρέπει να υποβληθούν οι ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, όπως:
- Έλεγχος πολικότητας
- Μέτρηση συνέχειας αγωγών
- Μέτρηση αντίστασης μόνωσης αγωγών AC και DC
- Μέτρηση αντίστασης γείωσης
- Μέτρηση εμπέδησης βρόχου σφάλματος και αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της προστασίας από ηλεκτροπληξία
- Μέτρηση τάσεων και ρευμάτων των σειρών των μονάδων
Προαιρετικά, μπορούν επίσης να πραγματοποιηθούν μετρήσεις καμπυλών ρεύματος-τάσης και θερμογραφικές μετρήσεις με κάμερα υπερύθρων. Αυτές οι διαδικασίες αποτελούν τη βασική μέθοδο επαλήθευσης της σωστής εγκατάστασης του συστήματος.
Η ασφάλεια κατά τη χρήση εξαρτάται επίσης από τη φάση λειτουργίας από τον επενδυτή. Ο εγκαταστάτης του φωτοβολταϊκού συστήματος πρέπει να παρέχει την τελική τεκμηρίωση και το εγχειρίδιο χρήσης, τα οποία περιγράφουν λεπτομερώς τις κύριες οδηγίες λειτουργίας. Είναι ιδιαίτερα σημαντικό να τηρούνται οι συστάσεις συντήρησης για τη διασφάλιση της μακροχρόνιας και ασφαλούς λειτουργίας του συστήματος.
