ازدادت شعبية الألواح الشمسية مع سعي أصحاب المنازل والشركات للحصول على حلول طاقة نظيفة ومتجددة. ومع ذلك، يصاحب هذا النمو اعتبارات سلامة مهمة، بما في ذلك خطر حرائق الألواح الشمسية النادر، وإن كان خطيرًا. مع أن خطر الحرائق الإجمالي منخفض للغاية، إلا أن فهم أسباب اشتعال الألواح الشمسية أمر بالغ الأهمية لحماية ممتلكاتك وتعظيم استثمارك.
خلاصة القول في المقدمة: حرائق الألواح الشمسية نادرة للغاية (تؤثر فقط على 0.006% من الأنظمة)، ولكن عند حدوثها، تُعزى 50% من الحوادث إلى ممارسات تركيب سيئة. الخبر السار؟ يُمكن الوقاية من جميع حرائق الألواح الشمسية تقريبًا من خلال التركيب السليم، وجودة المكونات، والصيانة الدورية.
فهم مخاطر حرائق الألواح الشمسية: الإحصائيات الحقيقية
قبل الخوض في الأسباب، دعونا نضع المخاطر في منظورها الصحيح. وفقًا لبيانات الحكومة، في في المملكة المتحدة، كان هناك 66 حريقًا ناجمًا عن الألواح الشمسية في النصف الأول من عام 2023مقارنةً بأكثر من 1.4 مليون عقار مُزوَّد بأنظمة الطاقة الشمسية. وجدت دراسة في ألمانيا أنه من بين 1.4 مليون نظام طاقة شمسية، ارتبط 0.006% فقط بحوادث حرائق.
لا يُعزى الارتفاع الواضح في بلاغات حرائق الألواح الشمسية إلى ازدياد خطورة هذه التقنية، بل ببساطة إلى الارتفاع الهائل في عدد المنازل التي تعتمد الطاقة الشمسية. فبين عامي 2018 و2023، تضاعفت القدرة الإنتاجية للطاقة الشمسية عالميًا ثلاث مرات. وكما أشار أحد خبراء الصناعة: "كصناعة، لم نبدأ بتركيب الألواح الشمسية على نطاق واسع إلا في عامي 2013 و2014. وتتراوح أعمار الأنظمة التي لا تخضع للصيانة بين 10 و12 عامًا، وبعضها يُسبب الحرائق".
أهم 6 أسباب لحرائق الألواح الشمسية
1. ممارسات التثبيت السيئة (السبب الرئيسي)
العامل الأكثر أهمية: وجدت دراسة أجرتها جامعة إدنبرة عام ٢٠٢٢ أن ٥٠١TP٣T من حرائق الألواح الشمسية ناجمة عن مشاكل داخلية ناجمة عن تركيبات خاطئة. تُسبب ممارسات التركيب السيئة مخاطر حرائق متعددة:
أخطاء التثبيت الشائعة:
- الأسلاك المعيبة والتوصيلات الكهربائية الفضفاضة
- تأريض غير صحيح للنظام
- عدم وجود تهوية كافية حول الألواح
- تحديد حجم الكابلات والمكونات بشكل غير صحيح
- تجميع صندوق الوصلات وتوصيلات الموصلات رديئة
عندما لا تُحكم التوصيلات الكهربائية بشكل صحيح، فإنها تُولد مقاومة تُولد حرارة. مع مرور الوقت، قد يُسبب هذا ارتفاع درجة حرارة الأسلاك، وانصهار العازل، واحتمال اشتعال المواد المحيطة.
حل التثبيت الاحترافي: كما أشار أليستير بامبروك، مدير إدارة المخاطر في شركة تاورجيت: "إذا تم تركيب الألواح الشمسية بشكل صحيح من قِبل فني معتمد، وخضعت للصيانة الدورية، فمن المفترض أن تعمل بكفاءة عالية دون أي مشاكل تُذكر. تنشأ المشاكل عند تركيب الألواح بشكل غير صحيح، أو استخدام مكونات رديئة الجودة، أو عند عدم تأمين التوصيلات الكهربائية بشكل صحيح".
2. الأعطال الكهربائية وأعطال القوس الكهربائي
تُعدّ الأعطال الكهربائية مسؤولة عن نسبة كبيرة من حرائق الألواح الشمسية. ووفقًا للجمعية الدولية لعلوم السلامة من الحرائق، فإنّ التوصيلات الكهربائية المعيبة مسؤولة عن ما يقرب من 25% من الحرائق المرتبطة بالألواح الشمسية.
المخاطر الكهربائية الرئيسية:
- أعطال قوس التيار المستمر: يقفز تيار مستمر عالي الجهد عبر الهواء عندما يكون موصلان قريبين من بعضهما البعض. يمكن للحرارة الناتجة عن قوس التيار المستمر أن ترتفع بشدة، مما قد يؤدي إلى اشتعال المواد المحيطة بسهولة.
- أعطال الأرض: تدفق الكهرباء حيث لا ينبغي لها أن تتدفق، مما يؤدي إلى خلق حرارة خطيرة.
- الدوائر القصيرة: الاتصال الكهربائي المباشر يسبب ارتفاع درجة الحرارة على الفور.
- أعطال العاكس: قد ترتفع درجة حرارة قلب نظامك الشمسي مما قد يؤدي إلى اشتعاله.
التحدي مع أنظمة التيار المستمر هو أنه بمجرد حدوث خطأ القوس، فقد يكون من الصعب إيقافه لأن الجهد في أنظمة التيار المستمر ثابت، ويجب أن تكون قادرًا على مقاطعة الدائرة وإلا سيستمر القوس.
3. النقاط الساخنة من التظليل والحطام
تُمثل البقع الساخنة أحد أكثر أنماط التدهور شيوعًا في الألواح الشمسية. وهي منطقة موضعية من اللوح الشمسي ترتفع حرارتها بسبب العوائق أو التظليل، مما يدفع اللوح إلى توليد الحرارة بدلًا من الكهرباء.
ما الذي يسبب البقع الساخنة:
- التظليل الجزئي من الأشجار أو المباني أو المعدات
- تراكم الحطام (الأوراق، فضلات الطيور، الغبار)
- عيوب التصنيع في الخلايا الفردية
- عدم تطابق الخلايا داخل اللوحة
الفيزياء وراء النقاط الساخنة: عندما تُغطي الشظايا لوحةً جزئيًا، تعمل الخلايا المتضررة كمقاومات بدلًا من موصلات، مما يُعيق مرور التيار. ويؤدي هذا إلى ارتفاع درجة الحرارة الموضعي، والذي قد يُسبب حريقًا في النهاية إذا تُرك دون علاج.
الحقيقة المثيرة للقلق: بمجرد تشكل بقعة ساخنة، فإنها تميل إلى التفاقم بمرور الوقت، حيث تستمر الحرارة في التركيز في تلك المنطقة، مما يؤدي في النهاية إلى إتلاف اللوحة بشكل لا يمكن إصلاحه.
4. عيوب المكونات وفشل المعدات
تزيد عيوب التصنيع والمكونات منخفضة الجودة من خطر الحريق بشكل كبير. وهناك عدة مناطق معرضة للخطر بشكل خاص:
مشاكل المكونات الحرجة:
- مشاكل صندوق الوصلات: تقع نقاط الاتصال هذه على الجزء الخلفي من الألواح، وهي عرضة للفشل إذا تم تصنيعها بشكل سيئ.
- ثنائيات التجاوز المعيبة: عندما تفشل أجهزة الأمان هذه، فإنها لا تستطيع منع تدفق التيار العكسي.
- عيوب العاكس: قد يسبب ارتفاع درجة الحرارة والأعطال الكهربائية.
- الأغطية الخلفية ذات الجودة الرديئة: مواد العزل غير كافية ولا يمكنها التعامل مع تراكم الحرارة.
السياق التاريخي: كانت هناك حالات ملحوظة من فشل المكونات على نطاق واسع، مثل حوادث الحرائق التي تم الإبلاغ عنها في عام 2012 فيما يتعلق بالمنشآت الكهروضوئية المجهزة بالمكونات المعيبة شوتن مولتيسول® الوحدات المصنعة بين سبتمبر 2009 وأكتوبر 2010.
5. العوامل البيئية
يمكن للظروف الخارجية أن تؤدي إلى خلق أو تفاقم مخاطر الحرائق:
التهديدات البيئية:
- حرارة شديدة: يمكن أن يسبب انهيار العزل وتدهور المكونات.
- تسرب الرطوبة: يؤدي إلى التآكل والأعطال الكهربائية.
- ضربات البرق: قد يؤدي إلى تلف المكونات الكهربائية.
- الرياح العاتية: قد يؤدي إلى فك الوصلات أو إتلاف أنظمة التثبيت.
- الحرائق القريبة: يمكن أن ينتشر إلى المنشآت الشمسية.
في المناخات الحارة جدًا، يمكن أن يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى انهيار العزل والأعطال الكهربائية، في حين يمكن أن تؤدي الرطوبة إلى المساس بسلامة التوصيلات الكهربائية.
6. أنظمة الشيخوخة ونقص الصيانة
مع تقدم عمر أنظمة الطاقة الشمسية، يزداد خطر الأعطال دون صيانة دورية. تشير الدراسات إلى أن وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية القديمة أكثر عرضة للأعطال التي تزيد من خطر الحرائق. بعد 20 عامًا، قد يزداد احتمال الأعطال بما يصل إلى 15% في حال عدم إجراء الصيانة الدورية.
عوامل الخطر المرتبطة بالعمر:
- الكابلات والاتصالات المتدهورة
- الحطام المتراكم والأوساخ
- تآكل المكونات والتعب
- انخفاض فعالية العزل
- القضايا البسيطة غير المعالجة والتي تتفاقم مع مرور الوقت
كيفية منع حرائق الألواح الشمسية
يمكن الوقاية من الغالبية العظمى من حرائق الألواح الشمسية. إليك كيفية تقليل المخاطر:
اختر التثبيت الاحترافي
الخطوة الأولى الحاسمة: تعامل فقط مع فنيي تركيب معتمدين وذوي خبرة، حاصلين على تراخيص مناسبة واعتماد MCS (برنامج اعتماد التوليد الدقيق). تجنب التركيبات المنزلية، لأنها تزيد بشكل كبير من خطر الحرائق.
استثمر في مكونات عالية الجودة
المكونات عالية الجودة والمعتمدة من شركات مصنّعة موثوقة تُقلل بشكل كبير من خطر الحريق. ابحث عن:
- أجهزة الكشف عن عطل القوس الكهربائي المتكاملة
- عاكسات عالية الجودة مع شهادات السلامة
- الثنائيات الالتفافية المناسبة وأنظمة السلامة
تنفيذ الصيانة الدورية
مهام الصيانة الأساسية:
- التفتيش البصري: تحقق من وجود توصيلات فضفاضة أو كابلات تالفة أو علامات تآكل.
- التصوير الحراري: يمكن أن تؤدي عمليات التفتيش المهنية إلى تحديد النقاط الساخنة قبل أن تصبح خطيرة.
- التنظيف: قم بإزالة الحطام والأوراق والأوساخ التي يمكن أن تسبب بقعًا ساخنة.
- الاختبار الكهربائي: التحقق من الاتصالات وأداء النظام.
ضمان تصميم النظام المناسب
اعتبارات التصميم:
- مسافة كافية بين الألواح للتهوية.
- التأريض السليم والعزل الكهربائي.
- مسارات وصول واضحة للصيانة والاستجابة للطوارئ.
- تحديد حجم النظام المناسب ومطابقة المكونات.
علامات التحذير التي يجب الانتباه إليها
كن متيقظًا لهذه المؤشرات المحتملة لخطر الحريق:
علامات التحذير المرئية:
- بقع بنية أو متغيرة اللون على الألواح.
- أضرار مرئية في الكابلات أو الوصلات.
- علامات حرق حول صناديق الوصلات.
- أسطح اللوحات المشوهة أو التالفة.
مؤشرات الأداء:
- انخفاض مفاجئ في إنتاج الطاقة.
- ضعف أداء اللوحة الفردية.
- رسائل خطأ العاكس أو الإغلاق.
- توليد حرارة غير عادية من المكونات.
ماذا تفعل إذا اشتعلت النيران في لوحة الطاقة الشمسية الخاصة بك
خطوات السلامة الفورية:
- اتصل بخدمات الطوارئ: اتصل بقسم الإطفاء على الفور.
- ابتعد: لا تحاول إطفاء الحرائق الكهربائية بنفسك.
- افصل الاتصال إذا كان ذلك آمنًا: قم بإيقاف تشغيل النظام من خلال فصل التيار الرئيسي إذا كان من الممكن الوصول إليه.
- لا تستخدم الماء أبدًا: لا ينبغي بأي حال من الأحوال غمر الألواح الشمسية بالماء قبل فصلها.
- إبلاغ المستجيبين الأوائل: تنبيه رجال الإطفاء إلى وجود الألواح الشمسية في الممتلكات.
ملاحظة هامة حول السلامة: يمكن أن تشكل أنظمة الطاقة الكهروضوئية العديد من المخاطر أثناء جهود مكافحة الحرائق، بما في ذلك خطر التعرض لصدمة كهربائية من مكونات النظام الحية، وخاصة بسبب التيار الكهربائي المتدفق عبر الماء.
مستقبل السلامة من الحرائق في الألواح الشمسية
تواصل التكنولوجيا تحسين سلامة الألواح الشمسية من الحرائق. تتضمن الأنظمة الحديثة ميزات أمان مُحسّنة مثل:
- إمكانية الإغلاق التلقائي أثناء حدوث الأعطال.
- الكشف المتقدم عن خطأ القوس الكهربائي.
- إلكترونيات الطاقة على مستوى الوحدة التي تعمل على عزل المشاكل.
- تحسين تصميمات المكونات والمواد.
توصية الصناعة: تستمر مجموعات الصناعة الرائدة في النضال من أجل تحسين معايير السلامة والإشراف على الصناعة للمساعدة في حماية الأسر من شراء التكنولوجيا القديمة التي يمكن أن تشكل خطر حريق.
الاستنتاج: الألواح الشمسية آمنة عند استخدامها بشكل صحيح
رغم أن حرائق الألواح الشمسية واردة الحدوث، إلا أنها نادرة للغاية، ويمكن الوقاية منها في أغلب الأحيان. وتتمثل عوامل السلامة الأساسية في التركيب الاحترافي، وجودة المكونات، والصيانة الدورية. ومن خلال فهم الأسباب واتخاذ الاحتياطات المناسبة، يمكن لأصحاب المنازل الاستمتاع بفوائد الطاقة الشمسية بثقة.
الوجبات السريعة الرئيسية:
- خطر نشوب حريق في الألواح الشمسية منخفض للغاية (0.006% من الأنظمة).
- 50% من الحوادث ناجمة عن ممارسات التثبيت السيئة.
- الصيانة الدورية والتركيب الاحترافي هما أفضل حماية لك.
- تستمر تكنولوجيا السلامة الحديثة في تحسين موثوقية النظام.
عند التفكير في الألواح الشمسية، لا تدع خوفك من خطر الحريق يثنيك عن استخدام هذه التقنية القيّمة للطاقة النظيفة. بل استخدم هذه المعرفة لاتخاذ قرارات مدروسة بشأن التركيب والصيانة، مما يضمن سلامة نظامك وإنتاجيته لعقود قادمة.
ذات صلة
ماذا يفعل صندوق تجميع الطاقة الشمسية؟
كيف تختار محول الطاقة الشمسية المناسب لنظام الطاقة الشمسية الخاص بك
