25 June 2021 Tim Sylvia

Branden in PV-systemen hebben de neiging binnen de sector een gevoelige snaar te raken. Hoewel ze zelden voorkomen in vergelijking met andere systeemrampen, trekken dergelijke gebeurtenissen altijd aanzienlijke aandacht, en geen enkele installateur of fabrikant wil dat zijn handwerk of hardware centraal staat in een dergelijke ramp.

Het probleem met branden in het zonnestelsel zo weinig is er over hen bekend. Er blijven al jaren vragen hangen over wat de meest voorkomende oorzaken zijn, waar systeemstoringen optreden en hoe vaak deze storingen kunnen optreden. Het zijn dezelfde vragen die worden nagestreefd door Dr. John R. Balfour, president van High Performance PV, en Lawrence Shaw, hoofdingenieur zonnesystemen bij Hoger aangedreven, LLC.

Voor Balfour en Shaw is het meest duidelijke en urgente probleem bij het voorkomen van branden in PV-systemen de manier waarop er zo weinig gegevens over worden bijgehouden. Alle gemelde branden in het land worden bijgehouden door de Amerikaanse Fire Administration (USFA) met behulp van gegevens van lokale brandweerkorpsen. Wanneer echter wordt vastgesteld dat een zonnestelsel de oorzaak van een brand is, is dat zo diep als de berichtgeving gaat, zonder onderzoek naar specifieke storingen of oorzaken. Bovendien, als een reagerende brandweer geen fotovoltaïsche zonne-energie als optie in hun rapportagesysteem heeft vermeld, wordt dit op verschillende manieren bij de USFA ingediend.

De USFA geeft zijn brandgegevens ook vrij enige tijd nadat deze zijn verzameld, waarbij de meest actuele gegevens die op dit moment beschikbaar zijn, afkomstig zijn uit 2019.

In de huidige situatie worden branden in het zonnestelsel te weinig gerapporteerd (soms helemaal niet), zijn de beschikbare gegevens gedateerd en blijven specifieke oorzaken een mysterie.

Hoewel het publiceren van systeembranden, defecte hardware, slecht verouderende componenten en onjuiste installatie kan worden gezien als een slechte weerspiegeling van de sector als geheel, zegt Balfour dat dit een ongemak is dat moet worden overwonnen om een ​​groter probleem in de sector aan te pakken.

“Bijna al deze problemen zijn redelijk beheersbaar”, zegt Balfour. “En die controle gaat terug naar accuraat zijn gedeelde informatie, dat wil zeggen component- en systeemgegevens.”

In de loop van hun werk kwamen Balfour en Shaw een casestudy tegen in Japan en Groot-Brittannië van honderd branden in het zonnestelsel. Van deze branden werd het merendeel veroorzaakt door verouderde en defecte systeemcomponenten, en een aanzienlijk aantal storingen werd toegeschreven aan componenten die ouder waren dan of gelijk waren aan zeven jaar.

Verouderende systeemcomponenten die vaak de oorzaak van brand zijn, kunnen een verrassing zijn, omdat in het algemene discours van branden in PV-systemen vaak de schuld wordt toegeschreven aan onjuiste installatie. Eén kleine casestudy is echter ook niet voldoende om installatieproblemen als een bijdragende factor uit te sluiten. Er moet ook rekening mee worden gehouden dat niet alle onderdelen die defect raken, oud zijn en dat sommige onderdelen vanaf dag één defect kunnen zijn. 

Veel bedrijven en eigenaren van projecten die in brand staan ​​willen volgens Balfour die informatie echter niet delen vanwege de negatieve reflectie. Deze houding creëert echter een circulair probleem: als branden worden behandeld als een taboeprobleem dat zo snel mogelijk moet worden opgeheven, kunnen de juiste installatie-, bedienings- en onderhouds- en trainingsprocedures niet worden ingevoerd om storingen te identificeren. oorzaken, dus we blijven op hetzelfde punt dat we niet weten wat branden in het zonnestelsel veroorzaakt, noch hoe we deze kunnen voorkomen.

De twee zijn van mening dat de katalysator voor meer diepgaande en informatieve datatracking afkomstig zal zijn van financiers en verzekeraars van zonne-energieprojecten. Als branden in het zonnestelsel vaker voorkomen en/of destructiever worden, zullen ze een legitieme zorg in de hele sector worden voor de projecteconomie en -betrouwbaarheid. Financiers zullen projecten niet willen benaderen zonder enige zekerheid dat de juiste voorzorgsmaatregelen worden genomen, en verzekeraars bieden mogelijk geen dekking voor projecten die geen preventieve O&M- en andere voorzorgsmaatregelen implementeren. Dit is vergelijkbaar met wat er gebeurt met zonne-energieprojecten in hagelgevoelige gebieden, waar onderzoek naar het beperken en monitoren van hagelschade werd aangewakkerd door de verzekeringssector.

Om te proberen een getal te geven over hoe deze verliezen eruit zouden kunnen zien, heeft Shaw een methodologie ontwikkeld om de toekomstige kosten en gevolgen van gerapporteerde branden in PV-systemen in Californië te schatten. Door het aantal te schatten PV systemen in de staat die ouder zijn dan zeven jaar (in lijn met de Japanse case study) en door gebruik te maken van beschikbare gegevens om het aantal branden in Californië jaarlijks te volgen, kan het model van Shaw in het algemeen het aantal PV-branden voorspellen dat zal plaatsvinden in Californië en wat de kosten ervan zullen zijn, zowel monetair als in termen van fysieke schade als de huidige industriële praktijken voortduren.

***

Sommige details in dit artikel zijn ontwikkeld voor een boek met de titel: “"fotovoltaïsche (PV) Systeemlevering als betrouwbare energie-infrastructuur”, onder contract bij John Wiley & Sons. Het boek zal begin 2022 verkrijgbaar zijn.