Fotowoltaika a ochrona przeciwprzepięciowa – uziemiać czy nie?

Ostatnie lata to niewątpliwie wielki boom na fotowoltaikę. Stała się ona popularna ze względu na przyczyny bezpośrednie, tj. rosnące ceny prądu. Wiele osób zaczęło zastanawiać się nad produkcją prądu na własne potrzeby (w celu uniknięcia podwyżek). Jednakże w ślad za potrzebą błyskawicznie na rynku pojawiło się mnóstwo firm oferujących montaż fotowoltaiki, mniej lub bardziej zorientowanych na jakość. Niektórzy powielają pewne niewłaściwie stereotypy nieidące w parze z wiedzą. W tym artykule chciałbym poruszyć temat uziemienia fotowoltaiki, instalacji, co do której są podzielone zdania (czy jej stosowanie jest konieczne, czy jest to zbędny element).

Panele fotowoltaiczne – na jakie wsparcie możesz liczyć?

Problemem z decyzją o zakupie i montażu fotowoltaiki były tutaj wysokie koszty instalacji, które powodowały, że czas zwrotu inwestycji kształtował się na poziomie do 10 lat. 

Zmniejszenie tych kosztów, a tym samym popularyzację rozwiązań fotowoltaicznych umożliwiły nam ogólnopolskie programy wsparcia, tj.: „Mój Prąd”, Ulga termomodernizacyjna, „Czyste Powietrze” oraz dotacje bezpośrednie z programów samorządowych oferujących dofinansowanie do fotowoltaiki na poziomie 30% wartości inwestycji.

Pośrednio także prawodawstwo umożliwiające prosumenckie rozliczanie przedsiębiorców dało im możliwość gromadzenia wyprodukowanej energii w sieci i znacząco ograniczyło koszty związane z jej nabyciem i przyczyniło się do ograniczenia emisji wielu substancji wynikających z produkcji prądu w sposób tradycyjny.

Panele fotowoltaiczne a wyładowania atmosferyczne

W zależności od regionu Polski mamy od 20 do 30 dni burzowych i szacuje się, że średnio rocznie jest to ok. 7 wyładowań na 1 km2. Oczywiście są różne strefy wyładowań, np. nad morzem jest stosunkowo mało rejestrowanych wyładowań, podczas gdy w górach zdecydowanie więcej.

Piorun oprócz bezpośrednich szkód, które powoduje w miejscu uderzenia, wpływa także na stan sieci elektroenergetycznych, telekomunikacyjnych i urządzeń elektronicznych znajdujących się w pobliżu miejsca uderzenia.

Moduły fotowoltaiczne ze względu na ich zewnętrzne położenie oraz ich budowę (układy półprzewodnikowe) są narażone na uszkodzenia spowodowane przepięciami. Nagły wzrost napięcia pojawiającego się na przewodach przychodzących z paneli może spowodować uszkodzenie falownika zbudowanego, jak większość współczesnych urządzeń, z wielu elementów elektronicznych łatwo ulegających tego rodzaju uszkodzeniom.

Wyładowania atmosferyczne bezpośrednie

Generalnie działania wywołane wyładowaniem atmosferycznym dzielimy na bezpośrednie i pośrednie.

Pierwsze z nich ze względu na swoją olbrzymią energię zwykle powodują duże zniszczenia w miejscu, które uderzą, dlatego normy zalecają budowę instalacji odgromowych do ochrony większych instalacji fotowoltaicznych.

Przy mniejszych instalacjach fotowoltaicznych na przykład na dachach domów przyjmuje się często założenie na podstawie obliczeń stopnia ryzyka według normy PN-EN 62305-2, że prawdopodobieństwo bezpośredniego uderzenia jest stosunkowo małe i wystarczy zabezpieczyć się tylko przed przepięciami indukowanymi, tj. pośrednimi skutkami wyładowań.

Ograniczniki przepięć do instalacji fotowoltaicznych

Bez względu na to, czy jest to skutek bezpośredni, czy pośredni zabezpieczeniem mogą być ograniczniki przepięć.

To ich zastosowanie w połączeniu z właściwie wykonaną instalacją uziemienia, umożliwiającą skuteczne odprowadzenie energii z przepięć w kierunku ziemi, pozwala uniknąć przykrych skutków wyładowań, bez względu na to, czy pochodzą z naszej instalacji, czy też są skutkiem uderzenia w sieć elektryczną, zasilającą zarówno nas, jak i sąsiada.

Uziemienie a bezpieczeństwo instalacji elektrycznej

Wykonana instalacja uziemienia powinna być koniecznie zbadana pod kątem spełniania odpowiednich norm elektrycznych przez osoby posiadające narzędzia, wiedzę, odpowiednie kwalifikacje do dokonania oceny prawidłowości wykonania instalacji.

Stowarzyszenie Firm Ubezpieczeniowych w Niemczech (rynku dużo bardziej nasyconym w instalacje fotowoltaiczne niż Polska) wydało instrukcje, które jako warunek ubezpieczenia instalacji fotowoltaicznej powyżej 10 kWp wymaga posiadania instalacji odgromowej oraz zamontowania ograniczników przepięć. Ogólne Warunki Ubezpieczeń towarzystw ubezpieczeniowych działających w Polsce zawierają zapisy wymagające zamontowania tego rodzaju środków ochrony.

Przestrzec także należy, że każde zdarzenie ubezpieczeniowe związane z niewłaściwym działaniem bądź uszkodzeniem instalacji elektrycznej skutkować może odmową wypłaty odszkodowania w przypadku braku obowiązkowych badań instalacji elektrycznej budynku, które należy przeprowadzać nie rzadziej niż co 5 lat.

Czytaj też: Fotowoltaika – ceny, opłacalność, zysk