Brandveiligheid bij zonnestroominstallaties
Nulrisico als doelstelling
Mei 2019
Wereldwijd genieten miljoenen huishoudens van schone en kostenefficiënte energie uit zonnestroominstallaties. Er zijn echter nog steeds geruchten over ongefundeerde veiligheidsproblemen die beweren dat zonnestroominstallaties branden veroorzaken en een risico vormen voor brandweerlieden. In dit artikel tonen we aan dat deze angst ongegrond is en leveren we bewijzen van uitgebreide studies waaruit blijkt dat bestaande zonnestroominstallaties over het algemeen veilig zijn en dat brandweerlieden nog steeds veilig kunnen werken.
1. Zonnestroominstallaties zijn veilig
TÜV Rheinland [1] en Fraunhofer ISE [2], twee onafhankelijke test- en onderzoeksinstituten, concludeerden dat minder dan 0,006 % van de zonnestroominstallaties in Duitsland ooit een brand veroorzaakte. Andere landen zoals Japan, Nederland en Australië melden vergelijkbare cijfers [3] [4] Statistieken van de Duitse brandweer en TÜV leiden tot de conclusie dat de meeste branden (>99,9 procent) andere hoofdoorzaken hebben.
2. Brand werd voornamelijk veroorzaakt door menselijke/externe factoren
Het kleine aantal branden bij zonnestroominstallaties is in hoofdzaak te wijten aan “menselijke fouten”. In het TÜV-rapport werden 210 branden bij zonnestroominstallaties onderzocht. Bij die branden bleken ondermaats vakmanschap en een slecht ontwerp de voornaamste oorzaak te zijn. [1]
- Fouten bij de installatie: slechte aansluiting van gelijkstroomconnectoren, onvoldoende gekrompen connectoren, ontbrekende trekontlasting, enz.
- Productfout: zonnestroompanelen of omvormers.
- Ontwerpfout: dieren, bliksem, enz.
- Ontwerpfout: slecht mechanisch en elektrisch ontwerp (bijv. verkeerde keuze van de wisselstroomisolatoren, bekabeling)
In Duitsland, Australië en het Verenigd Koninkrijk deden de meeste storingen zich voor in het gelijkstroomgedeelte van het circuit (zonnestroompanelen, wisselstroombekabeling, gelijkstroomisolatoren, enz.)[1] [3] [4] [5]. De kans op storingen is in dit gedeelte het grootst omdat zich aan de gelijkstroomzijde veel componenten en aansluitingen bevinden. Hierdoor is de kans ook groter dat er iets misgaat: een van de componenten raakt bijvoorbeeld defect of een aansluiting werd niet correct uitgevoerd.
De voorgestelde verbeteringsmaatregelen houden dan ook vooral verband met kwaliteitsborging voor componenten en met het ontwerp en de bouw van de systemen.
3. Is uitschakelapparatuur op paneelniveau noodzakelijk?
Kort gezegd: nee. Dit is waarom:
De veiligheid van zonnestroominstallaties is in de loop der tijd verbeterd met de introductie van nieuwe veiligheidsvoorzieningen. Nu denkt u mogelijk dat het toevoegen van extra veiligheidsvoorzieningen de kans op een probleem zou verminderen. Het toevoegen van meer apparaten verhoogt echter net het aantal verbindingen en componenten dat kan falen, en verhoogt zo ook het risico op brand. Bij het toevoegen van uitschakelapparatuur op paneelniveau verdubbelt grofweg het aantal gelijkstroomaansluitingen! Dit vergroot het aantal locaties waar zich potentieel een probleem kan voordoen, ongeacht of het een component betreft die defect raakt of een fout bij de installatie, zoals verkeerd aangesloten verbindingen.
Uitschakelapparatuur op paneelniveau is ook voor de brandweer niet nodig om veilig te kunnen ingrijpen bij incidenten met zonnestroominstallaties. Het onafhankelijke testinstituut TÜV beveelt aan om het gebruik van uitschakelapparatuur op paneelniveau niet verplicht te maken: “brandweerkorpsen zijn afgestapt van de algemene vereiste om het systeem uit te schakelen, met als argument dat in theorie elk uitschakelapparaat kan falen” [1].
4. Extra veiligheidsvoorzieningen zijn overbodig
Brandweerlieden zijn goed getraind in het omgaan met branden in huizen met zonnestroominstallaties en kennen de juiste voorzorgsmaatregelen. Deze voorzorgsmaatregelen omvatten het aanhouden van een minimale afstand tussen de sproeier en de zonnestroominstallatie, zodat er geen gevaar bestaat voor elektrocutie van de brandweerman [1].
Conclusie
Bij zonnestroominstallaties die goed zijn ontworpen en correct zijn geïnstalleerd, is brand zeer onwaarschijnlijk. Analyse van eerdere branden bij zonnestroominstallaties heeft dit bevestigd. Zonnestroominstallaties kunnen nog veiliger worden gemaakt door de meest voorkomende oorzaken van storingen in zonnestroominstallaties aan te pakken. Deze houden meestal verband met menselijke fouten tijdens de ontwerp- en installatiefase. Hiervoor dient de aandacht te worden gevestigd op een goed ontwerp, een correcte installatie en een minimaal gebruik van componenten. Er is geen behoefte aan uitschakelapparatuur op paneelniveau aangezien brandweerlieden de risico’s ter plaatse kunnen beheersen en de apparatuur niet de gebruikelijke oorzaken van branden bij zonnestroominstallaties aanpakt.
Bibliografie
[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] D. Bende, “Brandincidenten met fotovoltaïsche (PV) systemen in Nederland,” TNO, 2019.
[5] BRE National Solar Centre, “Fire and Solar PV Systems – Investigations and Evidence,” 2017. [Online].
Available: assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/630639/fire-solar-pv-systems-investigations-evidence.pdf.
[6] Australian PV Institute, “Australian PV market since April 2001,” 2019. [Online].
Available: pv-map.apvi.org.au/analyses. [Accessed 6 3 2019].