Impianti fotovoltaici a fuoco: ecco perché!

di Simone Sacco

Di fronte ad un incendio di un impianto fotovoltaico è innanzitutto indispensabile capire se l’origine del rogo è scaturita da fattori esterni o interni all’impianto.

Le cause più frequenti di incendio agli impianti fotovoltaici sono le seguenti:

  • Cablaggi e connessioni/serraggi a vite lente: viste le tensioni non indifferenti in gioco (lato corrente continua 600-800 Volt), un primo rischio è quello dell’arco elettrico. Se si riscontrano delle connessioni a vite allentate, queste potrebbero aver generato un arco elettrico (arco voltaico) che potrebbe avrebbe dato origine alle fiamme. L’arco elettrico generatosi ad impianto in funzione può innescare il materiale sottostante che lentamente si autoalimenta fino a sviluppare l’incendio. Un arco elettrico in tensione continua, a voltaggio normalmente in uso negli impianti fotovoltaici, può restare acceso per moltissimo tempo, dell’ordine addirittura di minuti. Esso è, pertanto, in grado di forare una lamiera zincata come quella normalmente utilizzata per l’appoggio dei pannelli su un tetto e può comportare l’innesco dei materiali sottostanti. È possibile che si sviluppi un arco elettrico anche all’interno del pannello per difettosità delle saldature tra cella e cella oppure per ossidazione creatasi a seguito di perdita di ermeticità del pannello.  Le connessioni lente del telaio e la particolare collocazione dei pannelli situati al termine della falda possono creare infiltrazioni di acqua che nel tempo possono generare, durante il funzionamento, significative correnti di cortocircuito in grado di innescare i pannelli;
  • Fenomeno cosiddetto di hot spot, ovvero al riscaldamento localizzato. Nei moduli è impossibile che tutte le celle fotovoltaiche siano perfettamente identiche a causa di inevitabili lievi differenze in fase di fabbricazione. Inoltre può anche accadere che una parte del campo FTV sia in ombra o anche semplicemente più sporca (presenza di foglie, polvere), perciò due stringhe di moduli collegate in parallelo non avranno mai perfettamente la stessa tensione. Di conseguenza, si potrebbe verificare una corrente interna inversa che potrebbe provocare danni o surriscaldamenti localizzati: l’hot spot. Per evitare ciò, nei circuiti elettrici si inseriscono appositi diodi la cui mancanza, ovvero il posizionamento di diodi in numero o di caratteristiche insufficienti ovvero il loro posizionamento scorretto ovvero la scelta di materiale non idoneo, ecc. sono tutti fattori che possono provocare l’hot spot con conseguente rischio di innesco;
  • Un altro dei punti deboli dell’impianto FTV è rappresentato dai cavi che, con la perdita di isolamento, possono provocare archi elettrici lungo le tratte tra i pannelli i quadri stringa o gli inverter. In particolare i cavi devono essere resistenti ai raggi UV ed alle alte temperature (sono posizionati al sole!), essere di sezione adeguata ed essere correttamente collegati;
  • Gli inneschi nelle string box (quadri stringa), dovuti a fenomeni di surriscaldamento per scarsa ventilazione, errata installazione (componenti elettrici posizionati sul tetto in involucri metallici che possono raggiungere temperature critiche);
  • Il surriscaldamento degli inverter. Poiché l’inverter è normalmente ospitato in un apposito locale, l’innesco può facilmente propagarsi anche alle altre apparecchiature.

Quando un impianto fotovoltaico subisce un incendio, occorre provvedere immediatamente alla messa in sicurezza delle aree/zone interessate al fine di ridurre/limitare possibili contaminazioni suolo-aria, scollegare dalla rete elettrica tutte le parti di impianto coinvolte e procedendo successivamente alla bonifica dell’area di impianto. Le attività di bonifica consistono nel corretto smaltimento delle parti coinvolte nell’incendio quali moduli, cavi, quadri, ecc… classificabile anche come materiale speciale pericoloso e nelle successive operazioni di pulizia/sanificazione dei locali interessati dall’incendio con eventuale trattamento delle parti per lo più metalliche coinvolte, in quanto la combustione del PVC contenuto nell’isolamento dei cavi libera, in fase gassosa, il cloro che  legandosi con l’acqua crea l’acido cloridrico, altamente corrosivo per tutti i metalli.
Nel caso di incendio sviluppatosi in impianti collocati a terra risulta necessario eseguire analisi del terreno ed eventuali falde acquifere vicine al fine di escludere una possibile contaminazione del suolo, sottosuolo o acqua.

 

A proposito di prevenzione…

  • Controlli periodici dei serraggi dei cavi e dei cablaggi;
  • Controllo dell’isolamento dei cavi al fine di evitare dispersione di corrente e corto circuiti;
  • Termografia sui moduli fotovoltaici e su tutte le componenti elettriche (quadri di stringa, quadri di campo, inverter) al fine di individuare difetti o fenomeni di hot spot (surriscaldamento);
  • Pulizia dei moduli utile per evitare surriscaldamenti di alcune celle a causa di sviluppo di eventuali correnti inverse;
  • Corretto funzionamento dei sistemi di raffrescamento e/o ventilazione dei locali in cui risultano alloggiati i trasformatori (es. inverter, trasformatore BT/MT, ecc…) e le varie componentistiche elettriche (quadro generale, sistema di protezione di interfaccia, ecc….) al fine di evitare surriscaldamenti eccessivi.

Simone Sacco, Project Manager Calabria per S.p.A.

 

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