Autor: Petr Klimek, Country Manager CEE & Nordics, SolarEdge
Lepší ekonomické podmínky, vládní pobídky a větší povědomí o solární energii jako o životaschopné alternativě k dodávkám z veřejné sítě vedou stále více podniků k instalaci fotovoltaiky. Inteligentní energetická řešení, která mají potenciál přinášet výhody velkým i malým podnikům, se objevují na nevyužívaných střechách nákupních center, výrobních závodů, letišť, škol a nemocnic. Motivace je z velké části ekonomická, a to zejména v prostředí rostoucí spotřeby elektřiny a nákladů na ni. Návratnost investice do solárního systému, která se obvykle pohybuje mezi 5 až 10 lety, spočívá v nižších účtech za elektřinu, protože energie je vyráběna solárním systémem a zároveň se snižuje závislost na rozvodné síti.
Instalace solárního systému má také silný altruistický motiv. Snížení uhlíkové stopy společnosti přirozeně prospívá životnímu prostředí – snižuje emise CO2 a pomáhá snižovat dopady klimatických změn. V současné době se stává budoucí podnikový environmentální program stejně důležitý jako rozvaha a mnoho společností z žebříčku Fortune 500 prosazuje vlastní ambiciózní cíle nulových emisí uhlíku.
Fotovoltaické systémy jsou proto nyní považovány za dlouhodobé investice, které je třeba pečlivě spravovat a monitorovat, aby se maximalizovala návratnost investic a úspory. Stejně jako u každé jiné seriózní investice musí zainteresované strany zajistit, aby zaměstnanci těchto podniků, stejně jako majetek, který financují, byli v bezpečí a chráněni před fyzickou újmou. Komerční budovy jsou majetkem vysoké hodnoty a v případě požáru může být ztráta majetku a přerušení provozu nákladné. Dalším aspektem je, že některé pojišťovny rozšiřují krytí na budovy, jejichž součástí jsou střešní fotovoltaické instalace, jen pokud zajistí odpovídající bezpečnostní opatření pro tento majetek nebo pro pracovníky záchranných složek.
K řešení těchto a dalších bezpečnostních problémů slouží vysoce kvalitní fotovoltaické systémy se zdokonalenými bezpečnostními prvky.
Začněme od základů…
Je důležité si uvědomit, že fotovoltaické systémy jsou bezpečné, spolehlivé a ze své podstaty nepředstavují nebezpečí pro lidi ani majetek. Přesto je důležité pochopit, jak solární systémy fungují, abychom věděli, jak zmírnit případná bezpečnostní rizika.
Hlavními součástmi solárních systémů jsou fotovoltaické panely a měniče. Fotovoltaické panely – nazývané také solární panely – vyrábějí elektrickou energii přeměnou slunečního záření na stejnosměrný proud (DC). Měniče pak přeměňují stejnosměrný proud na střídavý proud (AC), který se používá k napájení domácností, budov a podniků. Riziko požáru způsobeného samotným fotovoltaickým systémem je poměrně vzácné. Je však důležité si uvědomit, že se pořád jedná o minielektrárny umístěné na střeše.
Dokud svítí slunce, FV panely neustále generují ve vodičích vysoké stejnosměrné napětí, i když je hlavní jistič vypnutý. To znamená, že v nepravděpodobném případě požáru nebo mimořádné události musí hasiči počkat, až slunce zapadne, aby mohli zasáhnout. Aby zajistili svou bezpečnost, hasiči běžně preventivně před hašením požáru odpojují napájení hořících objektů z elektrické sítě. Předpokládají, že po odpojení sítě nehrozí nebezpečí úrazu elektrickým proudem, což jim umožní hasit vodou a vytvářet otvory ve střeše, aby se teplo a kouř mohly rozptýlit. Tento předpoklad však v případě typického střešního fotovoltaického systému neplatí.
Ačkoli tento scénář může představovat riziko, při správném návrhu systému a při použití vhodných komponent systému lze tato rizika zmírnit.
Bezpečnost začíná na úrovni panelu
Tradiční stringové měniče mají obvykle omezené bezpečnostní funkce, protože při vypnutí nemusí nutně snížit stejnosměrné napětí. Pro splnění bezpečnostních standardů je tak třeba zakoupit a nainstalovat další bezpečnostní hardware, což zvyšuje náklady instalace a náklady na práci.
Přestože řešení těchto bezpečnostních problémů může být obtížné a nákladné, některé technologie poskytují pokročilé bezpečnostní funkce. Například společnost SolarEdge vyvinula řešení s pomocí výkonové elektroniky na úrovni panelů založené na optimizérech výkonu. Výkonové optimizéry jsou elektronická zařízení připojená ke každému solárnímu panelu, zajišťující jejich nezávislost a maximalizaci výkonu. Výkonové optimizéry mění solární panely na inteligentní panely, zvyšují energetický výkon systému a umožňují monitorování a řízení na úrovni panelů. Neméně důležité je, že poskytují zvýšenou bezpečnost. Součástí řešení je funkce SafeDC™ společnosti SolarEdge, která při vypnutí střídače snižuje napětí panelu na 1 volt. To je důležité, protože i když hasiči nevědí o existenci fotovoltaického systému, při odpojení budovy od veřejné sítě se spustí bezpečnostní režim na úrovni panelů. Funkce SafeDC™ také pomáhá vyhnout se dodatečným nákladům na instalaci specifického bezpečnostního hardwaru – zkracuje tak dobu instalace a snižuje prostor pro chyby. Kromě toho lze pomocí optimizérů výkonu neustále monitorovat každý panel, aby bylo možné určit jeho výkon a upozornit instalátora nebo majitele systému na možné závady a potenciální bezpečnostní rizika. Pracovníci údržby tak mohou monitorovat a odstraňovat závady na dálku namísto provádění diagnostiky na místě.
Bezpečnost systému je důležitá zejména tam, kde jde o lidské životy. Hotel Okura v Amsterdamu, špičkové místo známé pořádáním prestižních obchodních konferencí, se rozhodl snížit svou závislost na rozvodné síti a obrátil se na společnost Solnet Group, aby na jeho střeše instalovala osvědčený fotovoltaický systém. Solnet Group se poté obrátila na společnost SolarEdge, protože její solární technologie je navržena tak, aby minimalizovala riziko požáru a eliminovala problémy s elektrickou bezpečností, které se mohou vyskytnout u tradičních stringových měničů. Zabudovaná bezpečnostní opatření, včetně SafeDC™ a detekce a přerušení elektrického oblouku pro prevenci požárů, poskytla investorům dodatečný klid, což je obzvláště důležité, když se jedná o hotelové hosty.
Tato důvěra v technologii SafeDC™ společnosti SolarEdge se vztahuje i na hasiče, kteří instalují zařízení SolarEdge na střechy svých vlastních požárních stanic. Ve Velké Británii si hasičský záchranný sbor vybral SolarEdge pro fotovoltaické systémy o výkonu 700kW na 12 různých hasičských stanicích a 3 budovách ředitelství. Důvodem byly pokročilé bezpečnostní funkce SolarEdge, jako je například požární brána pro hasiče (firefighter gateway), která umožňuje centrální správu bezpečnosti FV systému. A to včetně automatického a manuálního vypnutí stejnosměrného proudu a napětí systému, indikace velikosti stejnosměrného napětí systému v reálném čase pro zajištění bezpečnosti a tlačítka nouzového vypnutí celého FV systému.
Zjistěte si místní předpisy a požadavky na pojištění
Vzhledem k těmto bezpečnostním obavám v kombinaci s velmi rychlým růstem solárních instalací se pojišťovny, hasiči a energetické společnosti po celém světě zabývají bezpečnostními předpisy. Ačkoli bezpečnostní požadavky na fotovoltaické systémy jsou v kompetenci jednotlivých zemí a mohou se lišit podle regionů, nové progresivní předpisy mají kolektivní dopad na solární průmysl ve smyslu zvýšení bezpečnosti FV systémů. Německé požárně bezpečnostní normy (VDE) nařizují, aby po vypnutí střídavého proudu nebyly zasahující záchranné složky vystaveny riziku úrazu elektrickým proudem díky přímému kontaktu s vysokonapěťovými stejnosměrnými kabely. Spojené státy, lídr v oblasti bezpečnostních předpisů pro fotovoltaické systémy, do svého ustanovení NEC 2017 zahrnuly požadavek na funkci rychlého vypnutí pro všechny střešní systémy. Ten uvádí, že vodiče jednu stopu (30,5 cm) od solárního pole musí umět snížit napětí během 30 sekund na 30 V nebo méně, což umožňuje instalátorům, pracovníkům údržby a hasičům rychlou manipulaci se systémem po jeho vypnutí.
Další důležitou a sledovanou oblastí je detekce elektrického oblouku. Pokročilé bezpečnostní předpisy vyžadují implementaci funkcí detekce el. oblouku, jejichž cílem je zmírnit účinky poruch způsobených obloukem. Tyto poruchy potenciálně představují riziko požáru. Norma pro detekci oblouku v USA, UL 1699B, požaduje detekci konkrétních oblouků v okamžiku jejich vzniku. V jiných zemích, jako např. ve Velké Británii se sice požadavky na detekci oblouku teprve zavádějí, ale pojišťovny je již často vyžadují. Nutno zmínit, že jedna z největších světových pojišťovacích společností zabývající se hodnocením rizik a jejíž doporučení často následují i ostatní pojišťovny, doporučila pro střešní FV systémy využívat DC optimalizované řešení (optimizéry).
V celosvětovém měřítku stále více vlád deklaruje svůj závazek k nové environmentální politice, podle níž se mají do roku 2050 stát uhlíkově neutrálními. To znamená přechod na nízkouhlíkové hospodářství a příležitost k podpoře investic a inovací v oblasti obnovitelných zdrojů energie. Zatímco se celosvětové bezpečnostní normy, technologické inovace a povědomí spotřebitelů o solárních systémech rychle vyvíjejí, mění se i finanční motivace a ekologické přínosy pro podniky. Společnost SolarEdge je i nadále odhodlána stát v čele vývoje bezpečnějších solárních řešení, která budou odpovídat vyvíjejícím se potřebám průmyslových a obchodních firem, vládním předpisům, požadavkům na pojištění a dlouhodobým cílům udržitelnosti.
__________________________