W dobie rosnącej świadomości ekologicznej i poszukiwania alternatywnych źródeł energii, instalacje fotowoltaiczne oraz pojazdy elektryczne zyskują na popularności. Według najnowszych danych Urzędu Regulacji Energetyki w Polsce jest już ponad 1,6 mln prosumentów z przydomowymi panelami fotowoltaicznymi, którzy produkują na swój użytek prąd ze słońca. Własna mikroelektrownia słoneczna to wyraźna ulga dla rachunków, szczególnie w połączeniu z wysoką autokonsumpcją i magazynowaniem. Jednakże, jak każda instalacja elektryczna, panele generują napięcie, które w pewnych warunkach może doprowadzić do zapłonu. Podobnie, rozwój elektromobilności stawia nowe wyzwania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego. W niniejszej artykule przyjrzymy się, jak duże jest to zagrożenie i jakie czynniki mu sprzyjają, zarówno w przypadku fotowoltaiki, pojazdów elektrycznych, jak i codziennego użytkowania prądu w domu, a także jakie są wyzwania dla służb ratowniczych.
Wzrost popularności fotowoltaiki a ryzyko pożarowe
Rozpowszechnienie przydomowych instalacji fotowoltaicznych, choć korzystne dla środowiska i domowego budżetu, wiąże się z pewnym ryzykiem pożarowym. Zrozumienie jego przyczyn i świadome zapobieganie jest kluczowe dla bezpieczeństwa użytkowników.
Przyczyny i czynniki sprzyjające pożarom PV
Więcej problemów w instalacjach fotowoltaicznych powodują przewody i złączki, czyli elementy służące do dystrybuowania energii elektrycznej do budynku. Przewody i złączki muszą więc być dobrej jakości i zachowywać wysoką szczelność połączeń. Jeśli prąd płynie przez zbyt luźne złącze, któremu brakuje odpowiedniego docisku, może ono zacząć się nagrzewać i delikatnie iskrzyć. Występuje wtedy zjawisko wysokiej oporności stykowej, które jest jedną z głównych przyczyn zapłonów.
Przewody przewodzące prąd z paneli są bardzo mocno wyeksponowane na czynniki pogodowe. Bardzo intensywne nasłonecznienie latem wypala izolację zewnętrzną przewodów i złączek, zimą natomiast szkodzi im niska temperatura. Instalacje trzeba poddawać więc cyklicznym badaniom i sprawdzać ich stan poprzez oględziny i badania; wysłużony przewód może zacząć wręcz kruszyć się w rękach. Grożą im też przepięcia i wyładowania iskrowe, od których może się zapalić położony w pobliżu materiał palny.
Wiele analiz z badań przyczyn pożarów niestety potwierdziło nieuczciwość części instalatorów, którzy wybierali tańsze elementy o gorszej jakości. W związku z tym instalację fotowoltaiczną przy domu powinna zawsze wykonywać rzetelna i wiarygodna firma, która jest w stanie zagwarantować wysoką jakość i bezpieczeństwo. Na rynku pojawiły się zestawy typu „zrób to sam”, rzekomo przeznaczone dla każdego, kto po przeczytaniu instrukcji będzie mógł sam założyć sobie fotowoltaikę. To jednak bardzo ryzykowne i zdecydowanie odradzane przez ekspertów.
Umiejscowienie falownika i jego wpływ na bezpieczeństwo
Kiedy falownik zaczyna się palić, szybko zajmuje się całe wnętrze obiektu. Falownik w garażu czy kotłowni jest bezpieczniejszy dla naszego zdrowia i życia niż falownik w domu. Ten zabieg budowlany, polegający na umiejscowieniu falownika w oddzielnym, niepalnym pomieszczeniu lub na zewnątrz, może uchronić nas przed ewentualnym rozprzestrzenianiem się ognia na resztę budynku.
Statystyki pożarów PV i aspekty ubezpieczeniowe
Co do skali zjawiska i częstotliwości występowania pożarów spowodowanych zapłonem przydomowej mikroinstalacji PV, kompletnych danych na ten temat niestety brakuje. Według badania przeprowadzonego wśród strażaków i opublikowanego w „Przeglądzie Pożarniczym”, na które powołuje się portal Enerad, w latach 2018-2021 doszło do 128 pożarów, które miały bezpośredni związek z instalacją fotowoltaiczną.
Ubezpieczenia odgrywają ważną rolę w promowaniu bezpieczeństwa. Przy opracowywaniu polisy dla indywidualnego klienta instalacja PV może być uznana za punkt ryzyka. W praktyce więc ubezpieczyciele mogą „wymuszać” na prosumentach większą dbałość o rzetelne wykonanie, a co za tym idzie - o własne bezpieczeństwo. Często, żeby uzyskać realne ubezpieczenie od ryzyka pożaru, trzeba zrobić coś powyżej standardu i np. zainwestować w nieco lepsze przewody i złączki. Im więcej zrobimy, by ograniczyć ryzyko, tym bardziej będziemy potem chronieni.
Wyzwania dla strażaków w przypadku pożarów PV
Dla strażaków panele fotowoltaiczne na dachu stanowią jednak utrudnienie w prowadzeniu działań gaśniczych, ponieważ przykrywają połać dachu wykończoną materiałem palnym, takim jak np. papa. Dodatkowo, przydomowe panele fotowoltaiczne zamontowane na gruncie, choć potencjalnie bezpieczniejsze dla konstrukcji dachu, również mogą utrudniać akcję, jeśli brakuje miejsca na swobodne działania wokół nich.
Specyfika pożarów samochodów elektrycznych (BEV)
Wzrost liczby samochodów elektrycznych (BEV) na drogach wiąże się z nowymi wyzwaniami dla służb ratowniczych, ponieważ pożary tych pojazdów mają odmienną specyfikę niż pożary samochodów spalinowych (ICEV).
Charakterystyka pożarów BEV i potrzeba szczegółowych analiz
Zwłaszcza strażakom należy uświadomić, że pożary samochodów elektrycznych znacznie różnią się od pożarów samochodów spalinowych: intensywnością, możliwością ponownych zapłonów, zużyciem środków gaśniczych oraz szczególnie szkodliwymi produktami rozkładu termicznego, uwalnianymi w bardzo dużych ilościach. Pobieżna analiza jakościowo-ilościowa kilku pożarów nie może być miarodajna. By z całą pewnością porównać palność samochodów elektrycznych (BEV) do palności samochodów spalinowych (ICEV), należy wykonać analizy szczegółowe parametrów charakterystycznych: czasu gaszenia, a nie przebywania strażaków na miejscu zdarzenia, zużycia środków gaśniczych, wieku płonącego pojazdu, typu akumulatora, okoliczności pożaru i jego przyczyny.
Nowe BEV płoną znacznie rzadziej od starych ICEV, ale pożary ich akumulatorów są nie do ugaszenia, póki same się nie wypalą, a przy tym mają bardzo intensywny przebieg. Wyciąganie wniosków na podstawie kilku zdarzeń w Polsce bez większych konsekwencji jest absolutnie przedwczesne. Przykładem problemów z bezpieczeństwem akumulatorów jest sytuacja, w której koreańska firma LG zapłacić musiała amerykańskiej firmie GM 2 mld (!) dolarów za wycofanie z rynku elektrycznego modelu samochodu z powodu wad pożarowych dostarczonych ogniw elektrycznych. Takie fakty powinny być podstawą do wyciągania wniosków.
To prawda, że sumaryczna energia pożaru BEV i ICEV jest bardzo podobna, więc na podstawie badań sprzed kilku lat w polskim środowisku pożarniczo-budowlanym nazbyt szybko wyciągnięto wnioski. Różnice jednak są, co udowodnili Koreańczycy. Zbadane przez nich pożary BEV (wykresy 1 i 2), oczywiście z akumulatorami, wykazały bardzo szybki rozwój i osiągnięcie maksimum przez każdy z pożarów testowych o temperaturze przekraczającej 900°C, wykraczające ponad standardową krzywą temperatura-czas na około 10 minut.
Jak często płoną auta elektryczne? Czy częściej niż spalinowe?
Zagrożenia toksyczne i chemiczne
Pożary samochodów elektrycznych wiążą się z wysoką toksycznością produktów spalania nowoczesnych akumulatorów. Większość pierwiastków i substancji składowych akumulatorów, jak i produkty ich spalania, od dawna ma karty charakterystyk substancji niebezpiecznych ze względu na właściwości: żrące, trujące, mutagenne, utleniające, skrajnie/wysoce łatwopalne. Pożary pojazdów BEV dały kilka do kilkunastu razy więcej toksycznych związków i metali w zawartości gazów pożarowych niż pożar ICEV. Tylko jednego metalu wydzielają mniej - ołowiu (Pb), którego w przypadku pojazdu spalinowego wykazano 18 g. W porównaniu z masą akumulatora kwasowo-ołowiowego, tworzoną głównie przez ten metal, w stan gazowy przechodzi jego znikoma ilość.
Jeśli zsumować wszystkie substancje niebędące składnikami wspólnymi ICEV i BEV, udało się wychwycić w badaniach około 5 kg wysoce szkodliwych gazów i pyłów, pochodzących z nowoczesnych akumulatorów ważących 300 i więcej kg. Dla porównania - 1 m3 powietrza waży 1 kg. A przecież badanie nie wychwyciło wszystkich metali. Zgodnie z literaturą, akumulator BEV zawiera: 8 kilogramów litu, 9 kilogramów kobaltu, 41 kilogramów niklu, czyli o ponad rząd wielkości więcej, niż udało się odfiltrować Szwedom. Wszystkie te metale przechodzą w fazę gazowo-pyłową. Dodatkowo, warto zaznaczyć, że pojazdy hybrydowe uważa się na świecie za bardziej palne od spalinowych.
Trochę nielogiczne jest uzasadnienie rezygnacji z kontenerów do zatapiania samochodów elektrycznych ze względu na toksyczność wody tak użytej, biorąc pod uwagę ogólną toksyczność produktów spalania.
Akumulatory: starzenie, nowe technologie i rynek wtórny
Po pierwsze, BEV w większości są nowe, więc problem starzenia nie istnieje w sensie powszechnym, a widać go wyraźnie dopiero w zakładach utylizacji akumulatorów. Tam ich pożary są niemal codziennością, o czym żadne organy administracji nie dowiadują się, póki zjawisko nie wymyka się spod kontroli. Po drugie, obecne nowości BEV za chwilę trafią do lamusa ze względu na wprowadzane nowe technologie akumulatorowe o podniesionych progach samozapłonu i rozbiegania termicznego (termin wzięty z dziedziny maszyn elektrycznych, nieoddający dosłownego tłumaczenia terminu angielskiego thermal runaway, ale lepiej oddający istotę zjawiska).
Postęp techniczny może nam pomóc, ale z zastrzeżeniem: nim dokona się on na skalę masową u nas, dostaniemy pod szyldem najwyższej jakości „jesiotra drugiej świeżości” w ilościach i cenach hurtowych. Warto przy tym zastanowić się nad walką producentów o obniżenie palności akumulatorów, bez informowania społeczeństw o tym, dlaczego. Może się więc okazać, że nowszych typów samochodów elektrycznych nie będą już podpalać znienacka ich akumulatory, ale dla nas będą one nie do odróżnienia od tych drugiej świeżości w tych samych modelach samochodów, bo żadne nasze prawo nie zmusza producentów do ujawnienia składu urządzeń i ich charakterystyk palności.
Po trzecie, niestety kroi się w naszym kraju bardzo wyraźnie rynek używanych pojazdów tego typu, a zwłaszcza akumulatorów z odzysku. BEV po małych stłuczkach bywają w Norwegii traktowane jako szkody całkowite, a konieczność ich złomowania przyjmowana jest z niedowierzaniem przez autoryzowanych norweskich złomiarzy. Powód ich całkowitego wycofania to najczęściej obecność wrażliwego mechanicznie akumulatora, którego ogniwa i układy bezpieczeństwa doznały wstrząsów. Jednocześnie naprawy są nieopłacalne, bo części zamiennych nie zwolniono z danin, a autoryzowane serwisy mogą używać tylko części nowych. Obecnie wygląda to lepiej - odzyskuje się i przekazuje dalej wiele, również ogniwa, również przez pomysłowość naszych rodaków. Np. pojawiają się ogłoszenia: „Akumulatory litowo-jonowe zregeneruję”, choć to fizycznie niemożliwe, to nie akumulatory ołowiowe. Prawdopodobieństwo, że uszkodzony akumulator wcześniej czy później ulegnie samozapłonowi jest bardzo wysokie.
Najpowszechniejsza technologia litowo-jonowa ma w sobie zakodowane samozniszczenie, na skutek starzenia, jako cechę konstrukcyjno-eksploatacyjną (tworzenie tzw. dendrytów). Informacje o łatwym i skutecznym recyklingu akumulatorów litowo-jonowych należy traktować co najmniej z niedowierzaniem. Po czwarte, nie zdajemy sobie sprawy z efektu skali. Bo jeśli wymienimy wszystkie samochody na elektryczne (około 6 mln szt.), z których każdy ma akumulator ważący minimum 0,3 tony, to raz na 10 lat trafi do utylizacji 2 mln ton akumulatorów. Średnio 200 tys. ton rocznie.
Kontekst wypowiedzi osób najlepiej w kraju poinformowanych powinien być więc szerszy i obejmować nie tylko nowe wyroby, nie tylko ogniskujące na sobie uwagę pojedyncze pojazdy, ale też magazyny akumulatorów, zarówno wyrobów gotowych, jak i (zwłaszcza) zużytych.
Podstawowe zasady bezpieczeństwa elektrycznego w gospodarstwach domowych
Niestosowanie się do podstawowych zasad bezpieczeństwa elektrycznego może prowadzić do zwarć, przeciążeń instalacji, a w najgorszym wypadku - do pożaru. Świadome i ostrożne podłączanie urządzeń elektrycznych w domu jest niezwykle ważne.
Bezpieczne użytkowanie urządzeń i przedłużaczy
- Przed podłączeniem jakiegokolwiek urządzenia elektrycznego upewnij się, że jest ono sprawne. Przewody, wtyczki i obudowy nie mogą być uszkodzone. Przetarcia lub nacięcia mogą prowadzić do przepięć lub zwarcia.
- Listwy zasilające są wygodnym rozwiązaniem, gdy chcemy podłączyć kilka urządzeń w jednym miejscu. Jednak ich nadmierne obciążenie może być niebezpieczne. Do listw zasilających nie należy podłączać sprzętów o dużej mocy, takich jak piekarniki, kuchenki mikrofalowe, czajniki elektryczne, grzejniki, a także urządzenia grzewcze, jak farelki czy termowentylatory. Lodówki i zamrażarki również wymagają stabilnego źródła prądu, najlepiej bezpośrednio z gniazdka ściennego.
Moc na przedłużaczach odnosi się do maksymalnej mocy, jaką można bezpiecznie podłączyć do danego przedłużacza, bez ryzyka przegrzania przewodów czy uszkodzenia izolacji. Część firm nanosi na swoje wyroby dane za pomocą liczby wyrażonej w Watach. Problem pojawia się, gdy przedłużacz oznaczony jest cyfrą natężenia prądu elektrycznego wyrażoną w Amperach. Obciążenie prądowe przedłużacza zależy od jego konstrukcji, długości, rodzaju kabla, a także zastosowanego zabezpieczenia. Najczęściej spotykane przedłużacze w domach są przystosowane do prądów o maksymalnym obciążeniu od 10 do 16 amperów (A). Standardowy przedłużacz o obciążeniu 16 A pozwala na podłączenie urządzeń o mocy do 3680 watów (W) przy napięciu sieciowym 230 V. Informacja ta zapisana jest na każdym urządzeniu elektrycznym. Jeśli przekroczysz 3500 W (tj. blisko maksymalnego obciążenia 16 A przy 230 V), możesz przeciążyć listwę, co może prowadzić do przegrzewania się, a w konsekwencji do pożaru. Warto pamiętać, że listwy zasilające są przeznaczone głównie do urządzeń o mniejszym poborze mocy, takich jak lampki, ładowarki do telefonów czy laptopy. Staraj się unikać podłączania do listwy zasilającej urządzeń o dużym poborze mocy.
Bezpieczne ładowanie hulajnóg elektrycznych
Nieprawidłowe użytkowanie ładowarki lub akumulatora do hulajnogi może prowadzić do przegrzewania się tych urządzeń, a nawet do pożaru.
- Upewnij się, że korzystasz z ładowarki dostarczonej przez producenta lub kompatybilnej z modelem hulajnogi.
- Ładuj hulajnogę na powierzchni odpornej na wysoką temperaturę - np. na płytkach ceramicznych.
- Staraj się nie ładować hulajnogi przez całą noc, zwłaszcza bez nadzoru.
- Ładuj hulajnogę w temperaturze pokojowej.
Podłączanie urządzeń elektrycznych do prądu w domu wymaga świadomości i ostrożności. Dbaj o stan techniczny urządzeń, zawsze przestrzegaj instrukcji ładowania akumulatorów, zwłaszcza tych w hulajnogach elektrycznych.
Specjalistyczne szkolenia dla strażaków
W obliczu rosnących zagrożeń związanych z elektrycznością, edukacja i specjalistyczne szkolenia dla służb ratowniczych są kluczowe. Brak wystarczającej wiedzy i znajomości zjawisk towarzyszących przepływowi prądu sprawia, że działania ratowniczo-gaśnicze w obrębie sieci elektroenergetycznych i instalacji elektrycznych stają się bardzo niebezpieczne.
Z tego właśnie względu Centralna Szkoła PSP w Częstochowie rozpoczęła w 2014 r. specjalistyczne szkolenia dla strażaków w zakresie zwalczania pożarów w obiektach elektroenergetycznych. Zajęcia mają formę wykładów, połączonych z ćwiczeniami praktycznymi na poligonie szkolnym oraz w Laboratorium Profilaktyki Pożarowej w Elektroenergetyce. Szkolenie podzielone zostało na trzy części:
- Część pierwsza dotyczy zagrożeń pożarowych wynikających z nieprawidłowej eksploatacji instalacji i urządzeń elektrycznych.
- W kolejnym etapie uczestnicy szkolenia przechodzą ćwiczenia praktyczne z użyciem sprzętu detekcyjnego na poligonie.
- Część trzecia dotyczy ochrony osobistej strażaków w kontekście ochrony przeciwporażeniowej w obrębie czynnej sieci elektroenergetycznej lub instalacji elektrycznej.
Do tej pory CS PSP przeszkoliła już ponad 200 strażaków PSP i OSP, a także grupę słuchaczy Dziennego Studium Aspirantów i kwalifikacyjnych kursów zawodowych, co przyczynia się do zwiększenia bezpieczeństwa działań ratowniczych w obliczu nowoczesnych wyzwań energetycznych.
tags: #media #pozarnictwo #prad