Trong hệ thống điện năng lượng mặt trời gồm các thiết bị chính như: Các tấm pin năng lượng mặt trời (solar panels PV), hệ thống lưu trữ (ắc quy), bộ điều khiển sạc, bộ chuyển đổi điện áp DC-AC (inverter) và máy phát điện dự phòng (tùy chọn)… Cháy nổ đối với hệ thống điện năng lượng mặt trời có thể xuất phát từ nhiều nguyên nhân và nhiều vị trí.

MỘT SỐ NGUYÊN NHÂN DẪN ĐẾN CHÁY NỔ HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

* Do lỗi DC

– Pin kém chất lượng: vì nhiều lý do khách quan, các tấm pin năng lượng trong hệ thống điện năng lượng mặt trời được cung cấp với chất lượng kém, không đạt chất lượng như trên tem mác của nhà sản xuất.

– PV HOTSPOT: khi có 1 tấm pin mặt trời bị vỡ thì hơi ẩm sẽ xâm nhập vào bên trong và làm hư hại tấm pin năng lượng mặt trời, trong trường hợp xấu nhất thì sẽ gây hiện tượng cháy, nổ.

– Lỗi cắm ngược cực âm – dương: Việc lắp sai cực điện âm dương làm quá trình hoạt động bị biến đổi không đúng theo quy luật, việc này khiến cho hệ thống có thể bị chập điện và hư hại đến inverter, gây nguy cơ cháy, nổ.

– DC ARC FAULT (Lỗi hồ quang điện DC): sự phóng điện hồ quang DC có thể xảy ra tại bất cứ vị trí nào trong hệ thống dây điện cao thế DC. Các mối nối lỏng lẻo do lắp đặt kém hay kết nối kém chất lượng, mối nối bị oxi hóa do không được bảo vệ, các mối nối tiếp xúc bị hỏng trong quá trình hệ thống tạo ra dòng điện.

– Lỗi tiếp địa DC: hồ quang tiếp địa DC phát sinh do sự cố của dây nóng hoặc dây lạnh trong mạch DC dẫn điện tiếp xúc với đất.

– Lỗi chạm đất DC: trong quá trình lắp đặt dây DC có thể bị chạm đất làm cho dây bị sờn, đứt. Khi tiếp xúc trực tiếp với thanh ray kim loại, đất gây ra hiện tượng ngắn mạch DC.

* Do lỗi AC: khi người dùng đấu nhầm pha với nhau thì gây nên hiện tượng đoản mạch hay nghiêm trọng hơn là gây hư hỏng inverter; kéo xước dây: xước dây AC, gây ra hiện tượng hở mạch, nguy hiểm cho hệ thống, gây chập điện và cháy nổ. 

MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÒNG CHÁY CHO HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

– Phải áp dụng các tài liệu chuẩn như QCVN 06:2021/BXD, TCVN 3890:2009, TCVN 5738:2001, TCVN 7336:2003 cùng các tiêu chuẩn nước ngoài (trường hợp chủ đầu tư đề nghị áp dụng) và thực hiện theo hướng dẫn tại Công văn số 3288/C07-P4 ngày 08/9/2020 của Cục Cảnh sát Phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ và các quy định khác của pháp luật phòng cháy chữa cháy hiện hành trong việc thiết kế, xây dựng các nhà máy điện mặt trời.

– Tấm pin và inverter phải được bố trí tại khu vực có diện tích rộng lớn cách xa các hạng mục khác của nhà máy.

– Các central-inverter phải trang bị hệ thống báo cháy tự động để kịp thời phát hiện sự cố cháy, nổ. Cho phép sử dụng báo cháy tích hợp với hệ thống điều khiển và giám sát công nghệ (SCADA) khi phòng điều khiển hệ thống này có người thường trực 24/24.

– Đối với các central-inverter, phải căn cứ vào thông số kỹ thuật và cấu tạo của thiết bị để yêu cầu giải pháp chữa cháy tự động. Trường hợp inverter được lắp đặt trong container kín thì yêu cầu phải trang bị hệ thống chữa cháy tự động bằng khí; trường hợp inverter là thiết bị đặt ngoài trời thì không bắt buộc trang bị hệ thống chữa cháy tự động.

– Không lắp đặt tấm pin mặt trời phía trên các gian phòng thuộc hạng nguy hiểm cháy nổ A, B cũng như các gian phòng khác mà trong quá trình hoạt động có khả năng tích tụ khí, bụi cháy; hạn chế việc bố trí tấm pin trên các gian phòng làm kho hoặc các gian phòng lưu trữ khối lượng lớn chất cháy.

– Việc bố trí tấm pin để không ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị hệ thống phòng cháy chữa cháy, hệ thống kỹ thuật khác trên mái (chẳng hạn phòng bơm chữa cháy trên mái, hệ thống quạt tang áp, hút khói, hệ thống thang máy,…) theo quy định của QCVN 06:2021/BXD.

– Hệ thống điện mặt trời phải được trang bị các thiết bị ngắt khẩn cấp; thiết bị này cần được bố trí cả ở vị trí inverter và vị trí tủ đóng cắt. Tại các vị trí này phải niêm yết hướng dẫn, quy trình vận hành. Tại khu vực gần lối lên mái phải bố trí các sơ đồ bố trí tấm pin trên mái và sơ đồ đấu nối hệ thống để phục vụ việc ngắt kết nối các tấm pin trên mái khi có sự cố và phục vụ công tác chữa cháy.

– Khuyến khích sử dụng tấm pin dạng tinh thể và ưu tiên lựa chọn các tấm pin đạt các thử nghiệm về khả năng chịu lửa để lắp đặt cho hệ thống điện mái nhà.

– Khuyến khích sử dụng loại hệ thống điện mặt trời sử dụng micro-inverter để hạn chế khả năng phát sinh hồ quang điện một chiều trên hệ thống;

– Hệ thống điện mặt trời phải được trang bị các thiết bị ngắt khẩn cấp; thiết bị này cần bố trí cả ở vị trí inverter và vị trí tủ đóng cắt. Tại các vị trí này phải niêm yết hướng dẫn, quy trình vận hành.

– Các gian phòng trong nhà có bố trí thiết bị của hệ thống điện mặt trời mái nhà như: inverter, tủ đóng cắt… phải được trang bị phương tiện, hệ thống phòng cháy và chữa cháy theo yêu cầu của quy chuẩn, tiêu chuẩn đối với công trình đó. Việc lựa chọn loại hệ thống chữa cháy, chất chữa cháy phải phù hợp với thiết bị và bảo đảm khả năng chữa cháy đối với đám cháy thiết bị mang điện.

Ngoài ra, điều quan trọng nhất chính là tìm kiếm một đơn vị thẩm duyệt hệ thống PCCC uy tín nhất cho nhà máy để đảm bảo rằng mọi chi tiết đều an toàn trước khi đưa vào sử dụng.