Пожарът в съда Хунг Фук в Хонконг е поучителен пример: Как трябва да се осигури пожарна безопасност за фотоволтаични системи, интегрирани в сгради?

Пожарът в хонконгския съд Хунг Фук постави на преден план опасенията за безопасността, свързани с интегрираните в сгради фотоволтаици (BIPV), в светлината на прожекторите на индустрията. Особено уязвими към „ефекта на комина“, тези системи са изправени пред повишен риск, тъй като локализираните пожари могат бързо да се разпространят нагоре през кухините – представлявайки значително по-големи опасности от инсталациите на покриви. Това обяснява защо повечето държави по света поддържат изключително строги стандарти за пожарна безопасност за фасадни фотоволтаични системи, когато насърчават интегрираните в сгради фотоволтаици (BIPV).

I. Защо фасадните фотоволтаични системи са по-склонни към разпространение на огън? Прозрения от швейцарски казуси

Швейцария, световно напреднал пазар за двуканални фотоволтаични системи (BIPV) с широко разпространено приемане на фасадни фотоволтаични системи, не разполагаше с унифицирани стандарти. Вследствие на това Швейцарската енергийна агенция възложи на Swissolar да разработи Временни насоки за пожарозащита на вентилирани фасадни фотоволтаични системи, определящи границите на безопасност за такива инсталации.

Това ръководство разглежда предимно „вентилирани фасадни фотоволтаични системи“ – конструкции, при които декоративна облицовка обгражда фотоволтаичните модули, с вентилирана кухина, отделяща ги от конструкцията на сградата. То анализира потенциалните рискове при четири типични сценария на пожар, включително:

Запалване от искри от съседни сгради

Пожари, възникнали в основите на сградите или балконите

Вътрешни пламъци, излизащи през отворите на прозорците и запалващи фасадата

Електрическа дъга или повреди на компоненти в самата фотоволтаична система

Най-значимият риск в тези сценарии е бързото вертикално разпространение на огъня. Особено когато дълбочината на кухините е недостатъчна, материалите нямат достатъчна огнеустойчивост или полагането на кабелите не е съобразено с изискванията, пламъците могат да обхванат цяла фасада за минути.

Швейцарската система за класификация допълнително подчертава:

Сгради под 11 метра: Относително нисък риск, което позволява опростени изисквания;

Сгради над 30 метра: Трябва да се използват по-висококачествени огнеупорни материали и огнеупорни носещи конструкции, като се изискват тестове за горене;

Всички сгради: Стриктни спецификации за прокарване на кабели, видове модулни стъкла и степени на огнеупорност на задния лист.

Тези стандарти са по-подробни от настоящия Общ кодекс за противопожарна защита на сградите в Китай и предоставят отправна точка за бъдеща стандартизация на фасадните фотоволтаични системи в Китай.

II. Защо пожарът в Хонконг предизвика такава тревога в индустрията?

Високите жилищни сгради в Хонконг са гъсто разположени с минимално разстояние между конструкциите, силно ветрово налягане и сложни конфигурации на балкони и фасади. Ако пожарът се разпространи през външни стенни фотоволтаични инсталации, резултатът от това:

Трудност на евакуацията

Скорост на разпространение

Вторични пожари, засягащи съседни сгради

биха надвишили значително тези в конвенционалните конструкции. Това основно обяснява постоянния фокус на индустрията върху „безопасността на външните фотоволтаични системи“ през последните години.

Въпреки че пожарът в хонконгския съд Хунг Фук не е свързан с фотоволтаични системи, този инцидент засили обществената осведоменост: всяка фасадно монтирана инсталация, ако не отговаря на строги стандарти за безопасност, би могла потенциално да действа като ускорител на пожара.

Следователно, независимо от бъдещите темпове на внедряване на фотоволтаични системи, стандартите за пожарна безопасност неизбежно ще станат по-строги.

III. Как трябва да се внедрят фасадни фотоволтаични системи? Материалите и окабеляването не трябва да се пренебрегват

Въз основа на събраната информация, индустрията понастоящем дава приоритет на следните аспекти за фасадни фотоволтаични системи:

1.  Подобрени класове за забавяне на горенето за модули и структурни материали

– Модулите с двоен стъклопакет трябва да използват закалено стъкло

– Ламинираните фолиа трябва да отговарят на RF2 (еквивалентен на китайския B1)

– Задните листове трябва да постигнат RF3(cr)

– За носещи конструкции с височина над 11 м, всички материали трябва да са незапалими (RF1/клас A)

2. Рационален дизайн на дълбочината на кухината за смекчаване на усилването на коминния ефект

Зона за безопасност от 40–100 мм значително намалява скоростта на вертикално разпространение на огъня.

3. Стандартизираното прокарване на кабели е от първостепенно значение

Хоризонталните кабелни снопове не трябва да надвишават 6 жици

Вертикалните кабелни снопове не трябва да надвишават 3 жила

Проникванията в стени изискват втулки с рейтинг RF1

Всички кабели трябва да отговарят на клас на огнеупорност RF3(cr).

4. Редовните проверки са задължителни:

Високи сгради: на всеки 2 години

Средно висок: на всеки 3 години

Нискоетажна: на всеки 5 години

Независимо дали се основава на швейцарския опит или на настоящите китайски разпоредби, основният принцип за фасадните фотоволтаични системи може да се обобщи по следния начин:

Пожарната безопасност трябва да бъде основен приоритет при проектирането и изграждането на системите.

IV. Какви специални съображения се прилагат при интегрирането на фасадни фотоволтаични системи със съхранение на енергия? Подходът на Highjoule (HJ Group) предлага референтен път.

„Фотоволтаични системи + съхранение на енергия“ се очертава като тенденция, като все по-голям брой сгради обмислят координираната работа на фасадни фотоволтаични системи и разпределено съхранение на енергия, за да подобрят коефициентите на собствено потребление и да засилят енергийната устойчивост. Самите системи за съхранение на енергия обаче представляват електрическо оборудване и техните изисквания за пожарна безопасност не трябва да се пренебрегват.

Технологичната група Хуей Джуе е внедрила следното в множество проекти:

✔ Висококачествени батерийни клетки и структурен дизайн

Намалената вероятност от термично претоварване значително намалява риска от пожари, свързани с батерии.

✔ Многостепенна система за активна/пасивна защита

Включва система за управление на батериите (BMS), детектор за дим, контрол на температурата и автоматична защита от изключване на захранването, за да се справят с потенциални рискове от прегряване или късо съединение.

✔ Система за управление на енергията (EMS), съвместима с фотоволтаични системи

Интелигентната координация синхронизира генерирането на фасадни фотоволтаични системи със зареждането/разреждането на акумулатора на енергия, намалявайки рисковете от пожар от електрически претоварвания.

✔ Екологично устойчиви методи за монтаж

Стратегиите за защита на оборудването от UPS клас осигуряват непрекъсната работа в сложни градски сградни среди.

В строителните приложения, оптимизирането на взаимодействието между фотоволтаичните системи и съхранението на енергия не само повишава енергийната ефективност, но и намалява рисковете от електрически повреди чрез прецизна експлоатация и поддръжка, като по този начин намалява общата опасност от пожар.

V. Фасадните фотоволтаични системи не са „твърде рискови за внедряване“, а по-скоро „безопасността трябва да е от първостепенно значение“

Фасадните фотоволтаични системи се превръщат във жизненоважен компонент на сградно-интегрираните фотоволтаични системи (BIPV), но уникалните им характеристики означават, че не са стандартна инсталация, при която „просто закрепване на скоби е достатъчно“.

Независимо дали става въпрос за материали, структурна цялост, системи за пренос на енергия или координация на съхранението на енергия, всеобхватните стандарти, научното проектиране, отговорното строителство и устойчивата експлоатация и поддръжка са незаменими.

От швейцарския опит до поучителната история за пожарната катастрофа в Хонконг, индустрията в крайна сметка се насочва към една посока:

Фасадните фотоволтаични инсталации са осъществими, но само когато са подкрепени от по-строга рамка за пожарна безопасност.

Докато давате приоритет на безопасността на фотоволтаичните системи в сградите, не пренебрегвайте стойността на системите за съхранение на енергия.

С прехода на градските сгради към нисковъглеродно развитие, все по-голям брой фотоволтаични инсталации и инсталации за съхранение на енергия ще се интегрират във фасадите и разпределителните системи на жилищни, офис и търговски помещения.

Ако обмисляте проект за фотоволтаична система, интегрирана в сграда, или търсите стабилни и сигурни решения за съхранение на енергия, ви каним да разгледате предложенията за съхранение на енергия на Highjoule (HJ Group). Нека заедно да допринесем за енергийния преход към по-голяма безопасност, интелигентност и надеждност.