Nguyên nhân gây cháy, nổ hệ thống năng lượng mặt trời và cách phòng ngừa

Những năm gần đây, điện mặt trời mái nhà đã trở thành một xu hướng được nhiều người dân và doanh nghiệp sản xuất lựa chọn nhằm tận dụng nguồn điện năng mặt trời cho nhu cầu sử dụng, kinh doanh, giảm áp lực lên lưới điện quốc gia. Xu hướng này cũng kéo theo nhiều doanh nghiệp đầu tư vào lĩnh vực lắp đặt, thi công, cung cấp dịch vụ trọn gói điện mặt trời áp mái. Tuy nhiên, ngoài việc cho người tiêu dùng nhiều sự lựa chọn về thiết bị và mức giá, việc bùng nổ các nhà cung cấp cũng khiến hoạt động kiểm soát chất lượng thiết bị gặp nhiều khó khăn, khó tránh khỏi sự cố, đặc biệt là các sự cố về cháy, nổ.

Lỗi hỏng hệ thống năng lượng mặt trời hoặc thậm chí gây ra cháy trong quá trình vận hành thường hình thành chủ yếu từ 2 nguyên nhân là “lỗi thiết bị” hoặc “năng lực lắp đặt yếu kém”. Tuy nhiên, dù nguyên nhân là gì thì gốc rễ gây ra hiện tượng cháy thường được tìm thấy chính là sự phóng điện hồ quang DC.

Lỗi và cháy do sự phóng điện hồ quang DC có thể xảy ra tại bất cứ điểm nào trong hệ thống dây điện cao thế DC trên hệ thống điện mặt trời thông thường. Hệ thống dây điện này chạy từ các tấm module pin năng lượng mặt trời trên mái nhà xuống đến các bộ biến tần chuỗi (string inverter) – lắp đặt liền kề với bảng mạch điều khiển.

Có khoảng 50 khớp nối trong mạch DC của một hệ thống điện mặt trời dân dụng 5kW. Tất cả các kết nối này đều được thực hiện bởi các đơn vị lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời không chuyên, tiềm ẩn khả năng gây ra lỗi trong quá trình hệ thống vận hành. Ngoài ra còn có một số kết nối khác bên trong các module pin năng lượng mặt trời và bộ biến tần cũng là những điểm tiềm ẩn gây nên sự cố.

Các yếu tố tác động dẫn đến phóng điện hồ quang DC như: Động vật (côn trùng, chuột, thú nuôi, chim, …) làm hỏng cáp; thiên tai (lốc xoáy, lũ lụt, gió lớn, mưa đá); do sự cố không mong muốn trong thi công lắp đặt (dẫm hoặc bò qua dàn mái, khoan xuyên tường, va chạm trong khi lau chùi, …); bị ngấm nước do các phụ kiện kém chất lượng hoặc hỏng hóc (ống dẫn, gioăng cao su, …); lỗi của khớp nối và vỏ nhựa do tiếp xúc với tia cực tím; đường dây điện từ các tấm quang năng điện đến inverter bị bong tróc hoặc jack cắm thi công không đảm bảo, bị lỏng lẻo tiềm ẩn rủi ro cao về cháy, nổ từ các tấm quang điện; độ ẩm tích tụ trong các thiết bị do thời tiết; do trình độ lắp đặt kém; lựa chọn các thiết bị kém chất lượng, thiết bị vật tư phụ không phù hợp, không theo quy định của nhà sản xuất.

Để đảm bảo an toàn PCCC đối với hệ thống điện mặt trời mái nhà, các chủ hộ gia đình, đơn vị, cơ sở cần thực hiện tốt các nội dung yêu cầu cụ thể như sau:

  1. Lựa chọn chủng loại hệ thống điện mặt trời mái nhà

– Đối với tấm pin mặt trời, hiện nay phổ biến gồm hai loại chính là loại tấm pin dạng tinh thể (đơn tinh thể, đa tinh thể) và loại tấm pin dạng phim mỏng. Trong đó, các tấm pin dạng phim mỏng thường chứa nhiều thành phần có khả năng bắt cháy cao hơn so với tấm pin dạng tinh thể. Do đó, nên khuyến khích sử dụng tấm pin dạng tinh thể và ưu tiên lựa chọn các tấm pin đạt các thử nghiệm về khả năng chịu lửa để lắp đặt cho hệ thống điện mái nhà.

– Đối với Inverter chuyển đổi dòng điện một chiều thành xoay chiều của hệ thống điện mặt trời mái nhà khuyến cáo ưu tiên sử dụng loại hệ thống điện mặt trời sử dụng micro-inverter để hạn chế khả nặng phát sinh hồ quang điện một chiều trên hệ thống.

  1. Bố trí thiết bị của hệ thống điện mặt trời trên mái nhà

– Không lắp đặt tấm pin mặt trời phía trên các gian phòng thuộc hạng nguy hiểm cháy nổ A,B,C cũng như các gian phòng khác mà trong quá trình hoạt động có khả năng tích tụ khí, bụi cháy; hạn chế việc bố trí tấm pin trên các gian phòng làm kho hoặc các gian phòng lưu trữ khối lượng lớn chất cháy; không lắp đặt hệ thống điện mặt trời mái nhà trên các công trình nguy hiểm cháy, nổ cao, độc hại như: Kho chứa xăng dầu, khí gas, kho vật liệu nổ, kho hóa chất…

– Các tấm pin mặt trời lắp đăt trên mái phải được chia thành các nhóm, dãy với kích thước không quá 40m x 40m cho mỗi nhóm, khoảng cách giữa 02 nhóm không được nhỏ hơn 1,5m.

– Đối với các mái có bố trí lan can xung quanh theo chu vi mái phải bố trí tấm pin cách lan can một khoảng 2,5m.

– Bố trí tấm pin, đường dây và các thiết bị của hệ thống điện mặt trời không được che chắn các quạt tăng áp, hút khói, không làm cản trở lối tiếp cận đến trạm bơm (trường hợp trạm bơm đặt trên mái) và các hệ thống PCCC khác của công trình.

– Không bố trí tấm pin trong phạm vi 3m xung quanh lối ra mái qua các buồng thang bộ, thang chữa cháy, các lỗ mở qua cửa sập.

– Khi lắp đặt tấm pin mặt trời và các thiết bị khác của hệ thống điện mặt trời mái nhà phải tính toán tải trọng ảnh hưởng đến kết cấu mái trong điều kiện thường và trong điều kiện cháy; không lắp đặt tấm pin trên các mái làm bằng vật liệu cháy hoặc có vật liệu hoàn thiện là chất cháy.

– Interver và các tủ đóng cắt, tủ đấu dây,… khi bố trí trong nhà phải bố trí trong một phòng, không gian riêng biệt để giám sát và bảo vệ, không được bố trí chất cháy xung quanh khu vực này và phải có giải pháp ngăn cháy với các khu vực khác của công trình. Các thiết bị của hệ thống phải được nối đất bảo đảm theo quy định.

  1. Bố trí lối tiếp cận lên mái

– Công trình phải bố trí các lối ra mái qua các buồng thang bộ, thang chữa cháy hoặc các cửa sập; các tấm pin nên bố trí tại phía mái có đường giao thông cho xe chữa cháy tiếp cận.

– Bố trí thiết bị trên mái phải đảm bảo khả năng tiếp cận, di chuyển từ lối ra mái đến từng nhóm, dãy pin.

  1. Vận hành và điều khiển

– Hệ thống điện mặt trời phải được trang bị các thiết bị ngắt khẩn cấp; thiết bị này cần bố trí cả ở vị trí interver và vị trí tủ đóng cắt. Tại các vị trí này phải niêm yết hướng dẫn, quy trình vận hành.

– Tại khu vực gần lối lên mái phải bố trí các sơ đồ bố trí tấm pin trên mái và sơ đồ đấu nối hệ thống để phục vụ việc ngắt kết nối các tấm pin trên mái khi có sự cố và phục vụ công tác chữa cháy.

  1. Trang bị phương tiện PCCC

Các gian phòng trong nhà có bố trí thiết bị của hệ hống điện mặt trời mái nhà như: interver, tủ đóng cắt,… phải được trang bị phương tiện, hệ thống PCCC theo yêu cầu của quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật về PCCC hiện hành.

Việc lựa chọn loại hệ thống chữa cháy, chất chữa cháy phải phù hợp với thiết bị và bảo đảm khả năng ngăn chữa cháy đối với đám cháy thiết bị mang điện./.

Theo Cục Cảnh sát PCCC&CNCH

Chuồng cọp – Mối đe dọa mất an toàn PCCC
Một số Robot chữa cháy hiệu quả trên thế giới
Indonesia tạo mây dông gây mưa, tránh cháy rừng