Effects of extreme weather conditions on PV systems

Effects of extreme weather conditions on PV systems

1. Slavonski Brod, 11. listopada 2023.
GODIŠNJE USAVRŠAVANJE OSOBA KOJE PROVODE ENERGETSKE
PREGLEDE GRAĐEVINA I ENERGETSKO CERTIFICIRANJE ZGRADA
Trg Ivane Brlić Mažuranić 2, 35000 [email protected]
doc. dr. sc. Mladen Bošnjaković

2. 2
E N C E R T
Svjedoci smo značajnih klimatskih promjena i sve češćih ekstremnih
vremenskih uvjeta koji pogađaju svaki dio Zemlje. To se uglavnom odnosi na
olujne vjetrove, tuču, udare groma, visoke temperature, požare i poplave.
Kako bi se smanjio nepovoljan utjecaj čovjeka na okoliš, strateški je važno
prijeći na korištenje OIE, a u tom smislu, očekuje se veliki doprinos PV
elektrana.
Rezultati analize pokazuju da postojeći standardi prema kojima se projektiraju i
proizvode PV sustavi definiraju granične uvjete koje PV sustav mora izdržati,
odnosno za maksimalnu brzinu vjetra od 185 km/h, veličinu leda od 25 mm,
maksimalnu temperatura na pretvaraču od 60 °C.
UVOD
Najnoviji meteorološki podaci iz 2023. godine za Europu govore o registriranim
brzinama vjetra od 200 km/h i više i temperaturama zraka iznad 48 °C.
Analiza štete na fotonaponskimsustavima tijekom ekstremnih vremenskih
uvjeta koji su pogodili Europu u srpnju 2023. godine sugerira da je kvaliteta
izvedenih radova na postavljanju fotonaponskihsustava vrlo važna.
Nadalje, kod planiranja PV elektrana važno je uzeti u obzir sve utjecajne
okolnosti (npr. mogućnost plavljenja PV elektrane na terenu, mogućnost požara
u okolnom prostoru i sl.) koje se mogu pojaviti tijekom životnog vijeka elektrane.

3. 3
E N C E R T
Sve veća potražnja za energijom u posljednjih 40-ak godina, globalizacija i želja
za gospodarskim rastom povećali su proizvodnju energije, a time i emisije CO
2.
Najveći doprinos emisiji CO
2dolazi iz sektora proizvodnje električne energije
(43,5%), zatim industrije (27%) i transporta (20,7%), a ostatak otpada na sektor
građevinarstva.

4. 4
E N C E R T
Ako pogledate izvore emisije CO
2po energentima, vidljivo je da je ugljen gorivo
broj jedan, a slijede ga prirodni plin i nafta. Zabrinjavajuće je da se emisije
stakleničkih plinova iz elektrana na ugljen i dalje povećavaju.

5. 5
E N C E R T
Emisije nafte porasle su za 2,5% u 2022. Zrakoplovstvo je zaslužno za oko
polovicu međugodišnjeg rasta jer se zračni promet oporavio od najniže razine
izazvane pandemijom.
Globalne emisije CO2 iz energije u 2022. porasle su za 0,9%, ili 321 milijun
tona, na novi vrhunac od više od 36,8 milijardi tona.
Rast emisija bio je daleko sporiji od globalnog gospodarskog rasta od 3,2%.
Time se nastavio obrazac koji je prekinut 2021. godine brzim i emisijama
intenzivnim gospodarskim oporavkom nakon Covidkrize.
Ekstremni vremenski uvjeti, uključujući suše i toplinske valove, kao i
neuobičajeno velik broj zatvaranja nuklearnih elektrana, bili su krivi za
povećanje emisija.
Međutim, povećano korištenje obnovljivih izvora energije smanjilo je emisije za
daljnjih 550 milijuna tona.

6. 6
E N C E R T
Posljedica visokih emisija je povećan sadržaj CO
2u atmosferi (tablica 1) i porast
globalne temperature zbog efekta staklenika.
CO
2 CH4 N2O
2021globalnisrednjiosadržaj
415.7±0.2
ppm
1908±2 ppb
334.5±0.1
ppb
2021povećanjeuodnosuna1760
1
149% 262% 124%
2020-2021apsolutniporast 2.5 ppm 18 ppb 1.3 ppb
2020-2021relativniporast 0.01% 0.95% 0.38%
Prosječnigodišnjiapsolutniporastuposljednjih
10godina
246 ppm/yr9.2 ppb/yr1.01 ppb/yr
1)Za CO2, CH4 i N2O pretpostavlja se predindustrijski molni udio od 278,3 ppm, 729,2 ppb i 270,1 ppb.
2)Nesigurnostisugranicepouzdanostiod 68%, a jedinicesumolskefrakcijesuhogzraka.

7. 7
E N C E R T
Ekstremne vremenske uvjete analizirali su mnogi istraživači.
Zaključili su da se toplinski valovi povećavaju u južnom i zapadnom dijelu
Sjedinjenih Država, kao i u zapadnoj Europi, mediteranskoj regiji i mediteranskom
bazenu. Istovremeno, sezonske toplinske anomalije su izraženije ljeti na sjevernoj
hemisferi nego zimi.
Daljnje globalno zagrijavanje vjerojatno će dovesti do većeg udjela jačih uragana
(kategorija 4 i 5), većih olujnih udara i ekstremnijih oborina
Povećan sadržaj CO2 u atmosferi, odnosno efekt staklenika, glavni je uzrok
klimatskih promjena, što uključuje intenzivno topljenje leda na Zemljinim polovima,
povećan broj i jačinu vjetrova, ekstremno visoke temperature u pojedinim
regijama, šume požari, suše, ali i poplave, klizišta i slično.

8. 8
E N C E R T
Općenito, može se reći da su klimatske promjene postale jedan od najvećih
problema ovog stoljeća.
Pariški sporazum pruža mehanizam za ograničavanje porasta globalne
temperature na "znatno ispod 2 °C", a idealno na 1,5 °C u usporedbi s
predindustrijskim razinama.
Ljudi su shvatili da moraju promijeniti način na koji proizvode energiju.
Brzo usvajanje tehnologija s niskom razinom ugljika za zamjenu
konvencionalnih fosilnih goriva može dovesti do takvog prijelaza.
Primjena zelenih i održivih tehnologija i njihovih inovacija najučinkovitije su
sredstvo za smanjenje emisija CO2

9. 9
E N C E R T
Globalno gledano, glavni oblik energije u planovima za 2050. trebala je biti
električna energija, a nju su uglavnom trebale proizvoditi vjetroturbine i PV
elektrane

10. 10
E N C E R T
Prijelaz na sve veću elektrifikaciju prometa i proizvodnju topline, u kombinaciji s
ekspanzijom obnovljivih izvora energije, osigurao bi oko 60% potrebnog
smanjenja emisija CO2 u energetskom sektoru do 2050.
Predviđa se da će instalirani fotonaponskikapacitet u cijelom svijetu doseći 4400
GW do 2030. i 14 TW do 2050. prema scenariju "neto nulte emisije do 2050."
Budući da se do 2050. planiraju instalirati veliki kapaciteti fotonaponskih
elektrana (osobito u Kini), a istovremeno polako gasiti klasične elektrane na
ugljen, naftu i plin, zanimljivo je analizirati količinu CO2 koja će se emitirati u
svijetu. do 2050.
U literaturi postoje različiti scenariji. Prema scenariju temeljenom na trenutnoj
politici i zakonodavstvu, emisije CO2 će se povećavati otprilike do 2035.
godine. To znači daljnje povećanje sadržaja CO2 u atmosferi i povećanje
ekstremnih klimatskih uvjeta.
Iako će se emisija CO2 smanjiti nakon 2035. smatram da će klimatske
promjene trajati puno dulje, čak do 2070.

11. 11
E N C E R T

12. 12
E N C E R T
Planirani životni vijek PV elektrana je 25 do 30 godina.
Za to vrijeme moraju izdržati sve nepovoljnije i ekstremnije vremenske uvjete
kako bi pouzdano i sigurno funkcionirali.
Pitanje je koliko to mogu do sada izgrađene PV elektrane.
Ali prvo definirajmo što se podrazumijeva pod ekstremnim vremenskim uvjetima:
•Olujni vjetar
•Tuča
•Udar groma (munja)
•Visoke temperature
•Šumski požar
•Poplave

13. 13
E N C E R T
Solarni paneli su dizajnirani da izdrže relativno velike brzine vjetra, ali mogu biti
oštećeni olujnim vjetrovima bilo da su postavljeni na krovu ili na tlu.
To je zato što udari vjetra mogu doći iz svih smjerova odjednom i podići module s
njihovih nosača.
Solarni moduli također su osjetljivi na objekte koji padaju ako ih nosi vjetar.
Olujni vjetar
Odabir većeg kuta nagiba, rezultirat će većim opterećenjem modula vjetrom, ali
manjim opterećenjem od snijega te manjim nakupljanjem prašine. Nagib, naravno,
utječe i na solarni prinos energije.

14. 14
E N C E R T
Rezultate dosadašnjih istraživanja potvrđuju i ekstremni vremenski uvjeti u lipnju i
srpnju 2023. godine, kada su u mnogim mjestima u Europi zabilježene najviše
temperature od početka meteoroloških mjerenja.
Osim toga, krajem srpnja veliki dio Europe, posebice sjevernu Italiju, Sloveniju i
Hrvatsku, pogodilo je nezapamćeno nevrijeme s vjetrom brzine preko 200 km/h.
Olujni vjetar kao od šale čupao je drveće iz korijena, kidao krovove mnogih kuća,
pokidali su dijelove elektromreže, a dio PV panela iščupao je s krovova zgrada
(slika 3), što uočili su i autori ovog članka

15. 15
E N C E R T
Geometrijski model strukture s PV solarnim modulom kreiran je u Solidworksui
uvezen kao Parasoliddatoteka u Design Modellersoftvera Ansys(Slika x1).
Za određivanje deformacija i naprezanja pod utjecajem vjetra korištena je metoda
interakcije fluid-struktura (FSI).
Tlačno opterećenje određeno CFD-om za brzinu vjetra od 25 m/s prikazano je na
slici niže.

16. 16
E N C E R T
Slika niže prikazuje raspodjelu ukupne deformacije konstrukcijskih elemenata za
razmatrane brzine vjetra 20 m/s, 50 m/s and 75 m/s.

17. 17
E N C E R T
Slika niže pokazuje da naprezanja grede dosežu 300 Mpaza brzinu vjetra 75 m/s, što
je znatno više od dopuštene vrijednosti za materijal grede (granica tečenja je 235
MPa). U tom slučaju može se očekivati gubitak stabilnosti i kolaps konstrukcije.

18. 18
E N C E R T
Tuča -led
Ponegdje je tuča veličine preko 30 mm napravila velike štete na usjevima,
automobilima, krovovima kuća, ali i PV panelima.
Konačno, obilne kiše dogodile su se u istim područjima početkom kolovoza,
uzrokujući poplave u mnogim područjima.
Sve će se to vjerojatno ponoviti u nadolazećim godinama, i to sve jačim
intenzitetom
u mjestuMorteglianojugozapadno odUdinatuča
je doslovno izrešetala zidove, rolete i solarne
panele.
Tuča može oštetiti solarne module izravnim
udarcem u njih ili može ostaviti krhotine na
modulima kroz koje voda može ući u PV
sustav.

19. 19
E N C E R T
PV moduli ispituju se na otpornost na tuču.
To se vrši u laboratorijima pomoću pneumatskog bacača ledenih kuglica
(certificiranog prema relevantnim IEC i UL PV standardima testiranja), koji mogu
lansirati ledene kuglice određenim brzinama i težinama.
Ledene kuglice pogađaju PV modul na više od 10 određenih točaka
kontroliranom brzinom, promjerom i konzistencijom.
Simulirana tuča ima promjer od 25 mm i brzinu od 83 km/h.

20. 20
E N C E R T
Udar groma
Munje su po svojoj prirodi električna pražnjenja u atmosferi (munje oblak-oblak,
oblak-zrak i oblak-zemlja).
Kao opasnost za PV elektrane (i sve druge objekte na zemlji), munje oblak-
zemlja su glavni fokus (25% svih munja).
Iskustvo pokazuje da je 90% udara munje iz oblaka u zemlju negativno
usmjereno prema dolje.
Zaštita od munje važan je izazov u projektiranju fotonaponskihelektrana, budući
da munja može uzrokovati veliku štetu, što rezultira troškovima zamjene
komponenti, troškovima popravka (izravni troškovi) i kvarom fotonaponskih
postrojenja (neizravni troškovi –ne proizvodi se električna energija).
Postoje i dodatni troškovi (koje je teško procijeniti tijekom vremena), kao što je
prerano starenje PV komponenti, npr. premosnediode PV modula, poluvodiče PV
modula i komunikacijske linije podatkovnih sustava (mjerenja, signali).

21. 21
E N C E R T
•Važni otporni dijelovi PV elektrana su zaštitni uređaji od udara groma.
•Sve metalne konstrukcije, okviri PV modula, DC i AC razvodne ploče i pretvarači
trebaju biti međusobno povezani i spojeni na sonde za uzemljenje i/ili druge
uređaje za uzemljenje.
•Bolje je da njihov otpor ima nisku vrijednost i da je otpor tla što manji ovisno o
parametrima tla (kemijska struktura i vlažnost tla).
•Osim toga, uređaji za zaštitu od prenapona obično se postavljaju na određenim
mjestima u elektrani, npr. u upravljačkim ormarima DC i AC te u inverterima.

22. 22
E N C E R T
Čak i ako su transformatori dio fotonaponskeelektrane, moraju biti zaštićeni
SPD-om (uređajem za zaštitu od prenapona) od prenapona uzrokovanih
munjom.
Obično nema visokih objekata (izloženih vanjskih objekata) u blizini elektrane, jer
oni zasjenjuju PV module i time smanjuju učinkovitost proizvodnje električne
energije.
Stoga postoji određena vjerojatnost izravnog ili neizravnog udara groma, koji
može oštetiti elektroničku opremu i izolaciju komponenti PV elektrana i
energetskih transformatora.
Izravni udari munje uzrokuju talište u konstrukcijama (toplinska energija groma)
ili lomove konstrukcije (elektrodinamičke sile).
Neizravni udari munje uzrokuju inducirane prenapone koji predstavljaju veliku
opasnost za izolacijski otpor komponenti i mogu uzrokovati struje kratkog spoj

23. 23
E N C E R T
Visoke temperature
Kao rezultat globalnih klimatskih promjena, ne samo da su posljednjih godina na
mnogim mjestima zabilježeni temperaturni maksimumi, već se produžilo i
razdoblje vrućeg vremena.

24. 24
E N C E R T
Temperaturni rekordi u Evropi
IZVOR: AL JAZEERA

25. 25
E N C E R T
Kako bi saznali kako kolike su temperature na panelima pri visokim
temperaturama zraka, mjerene su temperature FN elektrane smještene na krovu
zgrade Sveučilišta u Slavonskom Brodu tijekom razdoblja visokih temperatura u
kolovozu 2023.
Limeni krov je orijentiran prema jugu i nema zasjenjenja.
Temperatura je mjerena KIMO multifunkcionalnim uređajem AMI 300 kontaktnim
sondama postavljenim na četiri točke (slika 7a).
Sonda može mjeriti temperature u rasponu od -200 do 1300 °C. Točnost očitanja
je ±1,1 °C, a rezolucija je 0,1 °C.
Uređaj je certificiran od strane proizvođača.

26. 26
E N C E R T

27. 27
E N C E R T
Data loggerje bilježio podatke svakih 10 minuta tijekom tri sata. Temperatura je
također izmjerena termovizijskomkamerom FLIR E53, koja ima točnost od ±2 ˚C
i raspon mjerenja temperature od -20 °C do 650 °C (Slika 7b).
Dobiveni rezultati su identični. Brzina vjetra i relativna vlažnost (49%) uzeti su s
meteorološke postaje Slavonski Brod.
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
Wind (m/s)
Temperature (
°
C)
Time
Module location 1Modul2 location 2Module frameTemperature of airWind

28. 28
E N C E R T
Rezultati mjerenja pokazuju da temperatura površine modula doseže 75 °C i više
ovisi o količini upadnog zračenja nego o temperaturi okoline.
Temperatura aluminijskog okvira znatno je niža (doseže 60 °C) i više ovisi o
temperaturi okolnog zraka (slika 8).
Pritom je vidljivo i zagrijavanje DC i AC kabela koji su sastavni dio PV elektrane.
Jasno je da temperatura izolacije kabela ovisi o insolaciji, temperaturi okolnog
zraka, ali i stvaranju topline unutar samog kabela.
Procijenjena temperatura izolacije kabela bila je iznad 50 °C tijekom mjerenja.
Uzimajući u obzir da otpor u vodiču raste s porastom temperature, dolazi i do
povećane proizvodnje topline u samom kabelu, što dodatno povećava
temperaturu izolacije kabela.

29. 29
E N C E R T
Na mnogim mjestima na Zemlji temperature zraka dosežu i do 50 °C (Sjeverna
Afrika, Srednji istok, SAD, Italija, Indija, Australija, Španjolska, Portugal, Kina) s
visokim sunčevim zračenjem, pa rezultati mjerenja dobiveni iz Slavonskom
Brodu zapravo treba povećati za oko 10 °C kako bi se dobili ekstremni
temperaturni uvjeti.
To bi rezultiralo temperaturom okvira od oko 70 °C, temperaturom panela do 85
°C i temperaturom izolacije kabela iznad 60 °C.
Učinci tako visokih temperatura na PV elektrane mogu se analizirati u odnosu
na sljedeće aspekte:
•proizvodnja električne energije
•požar
•ubrzano starenje komponenti PV postrojenja

30. 30
E N C E R T
Prije svega treba napomenuti da su nazivni parametri PV modula (snaga,
učinkovitost i sl.) navedeni u odgovarajućim normama za točno definirane uvjete,
kako bi se mogli uspoređivati PV moduli istog tipa različitih proizvođača.
Standardni uvjeti ispitivanja definirani su kao sunčevo zračenje intenzitetom od 1
kW/m2 tipičnog spektra valnih duljina karakterističnih za sunčevo zračenje pri
temperaturi PV modula od 25 °C (važno je naglasiti da temperatura PV modula i
ne promatra se temperatura okoline).
Ova temperatura se naziva temperatura u standardnim ispitnim uvjetima (TSTC).
Dobro je poznato da su napon, snaga i učinkovitost PV modula funkcije ovisne o
temperaturi.
Sve gore navedene fizikalne vrijednosti opadaju s porastom temperature (pod
pretpostavkom stalnog sunčevog zračenja).
Minimalni vršni napon točke snage (UMPP,min) postiže se na maksimalnoj
temperaturi Tmaxprema jednadžbi:
�
??????????????????,�??????�=�
??????????????????(1+��
��??????−�
�????????????
UMPP –napon PV modula u točki maksimalne snage, (V)
β –temperaturni koeficijent napona, (%/K), tipične vrijednosti su u rasponu –0,257 do -0,31

31. 31
E N C E R T
Slično, vršna snaga pri povišenoj temperaturi ćelija (pod pretpostavkom konstantnog
sunčevog zračenja) opada sukladno izrazu:
ቁ??????
??????????????????,�??????�=??????
??????????????????(1+��
��??????−�
�????????????
PMPP –snaga PV modula pri maksimalnoj točki snage, (W)
α –temperaturni koeficijent snage, za c-Si obično u rasponu od –0,29 do –0,5 %/°C
U fotonaponskimmodulima snaga opada s povećanjem temperature jer se
smanjuje napon ćelije.
To se događa iako se generirana struja povećava.
Ovo povećanje ne kompenzira pad napona.
Pretpostavimo da solarni modul dosegne 85 °C.
U ovom slučaju temperaturna razlika je 85 °C –25 °C = 60 °C.
Gubitak snage bit će do (60 °C ×–0,5%) = –30%.

32. 32
E N C E R T
Ovaj pad snage nije loš samo za vlasnika PV sustava, već i za
elektroenergetsku mrežu.
Ovo je posebno važno jer se potrošnja električne energije povećava tijekom
razdoblja visokih temperatura.
Ako se pretpostavi da će PV elektrane imati značajan udio u proizvodnji
električne energije, potrebno je nadoknaditi njihov pad u proizvodnji električne
energije iz drugih izvora.
To znači da određeni broj elektrana na neobnovljive izvore energije mora
nastaviti raditi, barem kao rezervni kapacitet.

33. 33
E N C E R T
Drugo pitanje odnosi se na opasnost od požara.
Sami PV paneli nisu zapaljivi na navedenim visokim temperaturama, kao ni okvir
panela.
Međutim, ako suho lišće ili drugi zapaljivi materijali dospiju na ili ispod vrućih PV
panela, postoji stvarna opasnost od požara.
Pitanje je mogu li instalacije (kabeli) predstavljati opasnost od požara.
Da bismo odgovorili na ovo pitanje, trebali bismo pogledati što je navedeno u
specifikacijama proizvođača kabela.
DC kabeli koji se koriste u PV sustavu su jednožilni, savitljivi kabeli do 1,8 kV tipa
H1Z2Z2-K, izolirani umreženim polimerima bez halogenog omotača, u skladu s EN
50618.
Kabel je otporan na atmosferske utjecaje prema EN 50396, otporan na UV
zračenje prema HD 605/A1.
Izolacija kabela je samogasivaprema IEC 60332-1 i bez širenja plamena u
okomitom kabelskom snopu prema IEC 60332-3.
Definirani granični temperaturni radni uvjeti kabela su –40 °C do +90 °C.
Maksimalna radna temperatura kabela je 120 °C, dok je maksimalna temperatura
tijekom kratkog spoja od maksimalno 5 sekundi definirana na 250 °C.
U ekstremnim temperaturnim uvjetima kabeli bi mogli doseći vrijednost i do 70 °C,
što prema dosad dostupnim informacijama znači da još nema opasnosti od požara.

34. 34
E N C E R T
Treća točka odnosi se na učinke visokih temperatura na vijek trajanja
komponenata fotonaponskogsustava.
Prije svega, mogu se razmotriti učinci na izolaciju kabela.
Proizvođač navodi vijek trajanja izolacije kabela od 30 godina pri temperaturi od
90 °C ili 2,3 godine pri temperaturi od 120 °C (prema Arrheniusovomzakonu o
starenju izolacije u funkciji temperature izolacije).
Stoga u tom smislu ne bi trebalo biti problema, iako kvaliteta izolacije izoliranih
električnih komponenti opada s povećanjem temperature i ubrzava se starenje.

35. 35
E N C E R T
Šumski požari
Posljednjih godina broj šumskih požara i njihov intenzitet značajno su porasli zbog
ekstremne suše i vrućine uzrokovane klimatskim promjenama, zbog čega je
vegetacija mnogo osjetljivija na paljenje.
U različitim zemljama svijeta zabilježen je rekordan broj spaljenih hektara.
Tako je u EU tijekom 2021. izgorjelo više od 5500 km2 zemlje –što je dvostruko
više od površine Luksemburga (Slika 9).
Međutim, 2022. je još gora, jer je u EU izgorjelo više od 8600 km2.
Veliki požari nastavili su se i 2023.
Šumski požari u južnom i središnjem Čileu u veljači 2023. spalili su preko 8000 km2
zemlje.
Šumski požari na ruskom Uralu i u Sibiru zapalili su područje od 2800 km2 u svibnju
2023.
U lipnju 2023. kanadska pokrajina Britanska Kolumbija doživjela je najveći šumski
požar otkako se bilježi. Požar je izbio u DonnieCreekui spalio je 5340 km2 zemlje.
Šumski požar u sjeveroistočnoj Grčkoj u kolovozu 2023. je "najveći šumski požar
ikada zabilježen u EU" i spalio je više od 930 km2 zemlje.

36. 36
E N C E R T
Šumski požar na otoku Evia
u Grčkoj (kolovoz 2021.)

37. 37
E N C E R T
Dim od ovih velikih
šumskih požara u ruskoj
regiji Sibira

38. 38
E N C E R T
Kako se i požari i proizvodnja fotonaponskeenergije povećavaju u cijelom svijetu,
analiza utjecaja požara i dima na fotonaponskeinstalacije postaje važna.
Utjecaj šumskih požara može se analizirati u smislu izravne štete kada vatra
zahvati fotonaponskisustav i štete uzrokovane smanjenom proizvodnjom
električne energije zbog dima požara i čestica prašine.
Krovni fotonaponskisustavi obično nisu izravno izloženi vatri, ali veliki sustavi na
tlu mogu biti.

39. 39
E N C E R T
Velike elektrane često koriste degradirano zemljište koje može biti prekriveno
travom ili vegetacijom, što predstavlja potencijalnu opasnost od požara. Iz tog
razloga potrebno je pri projektiranju, izgradnji i montaži objekta primijeniti
protupožarne tehnike koje uključuju sljedeće:
•Provođenje početne analize opasnosti od požara na temelju klimatskih uvjeta:
temperatura, relativna vlažnost i brzina vjetra, vrsta goriva (vegetacija) i
vlažnost goriva
•Planiranje pristupa za vatrogasne ekipe.
•Odabir mjesta koje je izolirano od lokalne vegetacije.
Također je potrebno poduzeti preventivne mjere:
•Upravljanje vegetacijom i uređenje okoliša (udaljenost do modula / visina
grmlja itd. na lokaciji).
•Odgovarajuće mjere za gašenje požara/hitne situacije na licu mjesta.
•Pristup opskrbi vodom za podršku gašenju požara.

40. 40
E N C E R T
Uz sve veći broj šumskih požara diljem svijeta, postoji potreba za proučavanjem
učinaka dima šumskih požara na solarne energetske sustave.
Male čestice PM2.5 glavni su zagađivač u dimu požara, a učinci PM2.5 mogu se
osjetiti do 200 milja niz vjetar od izvora.
Dim od šumskog požara može trajati danima ili čak tjednima i pokrivati velike
površine zemlje.
Znanstvenici su otkrili su da je proizvodnja PV postrojenja smanjena u prosjeku
za 8,3% tijekom dana s visokim dimom u usporedbi sa sličnim uvjetima bez dima.
Stupanj utjecaja može uvelike varirati ovisno o jačini požara, blizini PV mjesta i
atmosferskim uvjetima.
Ne samo da dolazi do značajnog smanjenja fotonaponskeproizvodnje
smanjenjem količine sunčevog zračenja koje dopire do panela, već postoje i
određeni obrasci fotonaponskeizlazne snage poznati kao "wiggle effect".
Wiggleeffectmože ugroziti stabilnost frekvencije električne mreže zbog nagle
promjene u proizvodnji PV energije.
To se posebno odnosi na elektroenergetske mreže s visokim udjelom obnovljivih
izvora energije.
Ako se u budućnosti više oslanjamo na solarnu energiju i bude više šumskih
požara, to će postati ozbiljan problem.

41. 41
E N C E R T
Poplave
Zajedno s ekstremnim padalinama, klimatskim promjenama, globalnim
zatopljenjem i požarima, poplave su jedna od najčešćih i najrazornijih prirodnih
opasnosti u povijesti.
Zbog klimatskih promjena, predviđa se da će poplave postati sve češće i razornije
u nadolazećim desetljećima.
Probijanje brane također može dovesti do ekstremnih poplava u području nizvodno
od brane.
Osim toga, voda doprinosi eroziji tla, što je potencijalna opasnost za PV elektrane
na određenim lokacijama.
Kada govorimo o riziku od poplava PV sustava, postoje razlike, ali i sličnosti
između krovnih PV sustava i PV sustava na tlu.

42. 42
E N C E R T
Fotonaponskisustavi na kosim krovovima obično ne generiraju prekomjernu
količinu vode zbog vlastitog kapaciteta odvodnje, pa se učinci obilnih oborina
mogu zanemariti.
Međutim, fotonaponskisustav na ravnom krovu može biti poplavljen tijekom oluja
ili jakih oborina zbog manjeg kapaciteta odvodnje i relativno niskog položaja
ugradnje nosača.
Sustav odvodnje koji dobro funkcionira prva je linija obrane od poplava na ravnim
krovovima.
Standardni odvodni sustavi uključuju unutarnje odvode, kanale i oluke.
Redovito održavanje će osigurati da PV sustav ostane u dobrom stanju i da može
podnijeti opterećenje vodom.
Općenito, preporučljivo je dvaput godišnje pregledati ravne krovove, najbolje u
proljeće i jesen.

43. 43
E N C E R T
Dodatni pregledi mogu biti potrebni nakon ekstremnih vremenskih prilika.
Neki prijedlozi za sprječavanje poplava su:
•Odabir prikladne lokacije za PV sustav na ravnom krovu, izbjegavajući područja
sa slabom drenažom.
•Odabir metode montaže i ugradnje koja je kompatibilna s krovištem i
fotonaponskimsustavom, bilo balastnim ili mehaničkim.
Kada je riječ o utilityscalePV sustavima, obično se bira degradirano zemljište koje
nije prikladno za uzgoj usjeva ili za urbani razvoj.
Takvo zemljište potencijalno može biti sklono poplavama, što treba uzeti u obzir pri
planiranju PV postrojenja.
To se prije svega odnosi na analizu hidroloških prilika. Treba uzeti u obzir
maksimalnu kratkotrajnu količinu oborina, dubinu vode, razinu poplave, uvjete
otjecanja itd.
Ovi čimbenici izravno utječu na potpornu strukturu, konstrukciju temelja i visinu
ugradnje električne opreme.
Iako izgradnja odvodnje i drenažnih sustava poskupljuje investiciju, u određenim se
slučajevima može preporučiti kao dobra opcija.

44. 44
E N C E R T
Solarni pretvarači imaju IP (IngressProtection) oznaku za vanjsku upotrebu, što
znači da njihovo jamstvo pokriva tipične vanjske vremenske uvjete.
Međutim, ako je pretvarač bio uronjen u vodu, jamstvo za proizvod će biti
poništeno.
Žice, kabele i električne komponente također je potrebno u potpunosti zamijeniti i
zahtijevaju temeljitu provjeru.
Fotonaponski(PV) solarni sustavi mogu biti pogođeni poplavama na različite
načine -ovisno o njihovoj lokaciji i konstrukciji.
Neki od mogućih rizika su:
•Električni udar ili eksplozija plina ako je sustav spojen na električnu mrežu, a
poplavljeno područje ima električne instalacije ili plinske cijevi.
•Požar, ako komponente sustava zakažu ili su oštećene zbog oštećenja
vodom ili korozije.
•Smanjenje performansi ili strukturno oštećenje ako je sustav izložen eroziji,
ostacima ili sedimentaciji uslijed poplava
Čak i ako je napajanje isključeno, instalacije s pretvaračima spojenim na regionalnu električnu mrežu
su u opasnosti od strujnog udara ili eksplozije plina ako se nalaze u područjima kuće koja su
poplavljena. Kako biste izbjegli ili smanjili ove rizike, važno je poduzeti sigurnosne mjere, kao što je
gašenje i odspajanjesustava s mreže prije nego što dođe do poplave

45. 45
E N C E R T
Zaključak
Ekstremni vremenski uvjeti su sve češći.
Pri projektiranju i izvedbi PV elektrana mora se voditi računa o tim uvjetima.
Pogotovo što se u nadolazećem razdoblju očekuje veliki porast instalranihPV
kapaciteta.
Pri tome, treba voditi računa i o ekonomskoj isplativosti dodatnih ulaganja u
zaštitu PV sustava, razmotriti mogućnosti i varijante osiguranja o štetama
uzrokovanim vremenskim nepogodama.
Odšteta za štetu ili uništenje solarne elektrane u slučaju raznih vremenskih
nepogoda uključena je u gotovo svako osiguranje solarne elektrane.
U cijenu osiguranja često su uključene i dodatne okolnosti koje opravdavaju
vašu odštetu. U ovu skupinu svakako spadaju štete nasolarnoj
elektranikoje su nastale kao posljedica gašenja, rušenja ili čišćenja solarne
elektrane, kao i oštećenja na instalaciji.

46. 46
E N C E R T
HVALA NA PAŽNJI