Eesti energiasiire on jõudnud järgmisesse arenguetappi, mida iseloomustab taastuvenergia allikate laialdasem kasutuselevõtt. Tänapäeval võib päikeseelektrijaamu leida eramajade katustelt, ettevõtete hoonete lähedusest ning suuremas mahus ka kasutamata maaaladelt ja veekogudelt. Turvaline kasutamine on tagatud vaid siis, kui täidetakse kahte peamist tingimust: paigaldamine vastavalt tööstusstandarditele ning sertifitseeritud materjalide kasutamine. Käesolevas artiklis käsitleme neid küsimusi üksikasjalikult.
PV-süsteemide ohutusriskide analüüs
Päikesepaneelide ohutu paigaldamise ja kasutamise eelduseks on võimalike ohtude tuvastamine. Iga paigaldaja ja investor peaks analüüsima võimalikke riske ja leidma viise nende mõju minimeerimiseks. Eriti oluline on pöörata tähelepanu järgmistele aspektidele:
- Tuleohutus – PV-seadmed paigaldatakse sageli hoonete katustele, mis võib suurendada tulekahju riski.
- Seadmete sertifitseerimine – kuidas eristada ohutuid materjale nendest, mis võivad ohustada kogu süsteemi? Siinkohal on olulised sertifikaadid!
- Elektriohutus – päikesepaneelid toodavad elektrit, mistõttu tuleb arvestada elektrilöögi, lühise ja ülepinge riskidega.
- Konstruktsioonielemendid – PV-seadmete kaal võib mõjutada hoone struktuuri, eriti katust.
Päikeseelektrijaamade tuleohutus
Kas päikesepaneelid võivad põhjustada tulekahju? Jah, kui paigaldus on tehtud ebaprofessionaalselt. Levinumad riskitegurid on:
- Ilmastikutingimused (äike),
- Paigaldusvead (eriti pistikute, kaablite ja kiirühenduste osas),
- Ventilatsioonita seadmete rikkeid põhjustavad ülekuumenemised,
- Ebakorrektne projekteerimine (valesti valitud kaablite ristlõige),
- Hoolduse puudumine.
PV-süsteemi projekteerimine peab vastama asjakohastele standarditele, sealhulgas EVS-EN IEC 61730-1:2018, EVS-EN IEC 61215-1:2021 ja EVS-EN 50618:2015. Paigalduse peavad läbi viima vastava väljaõppe ja kvalifikatsiooniga spetsialistid. Oluline on järgida ka „Päikeseenergia heade tavade juhendit”, mis soovitab:
- Arvestada hoone konstruktsiooniga ja tuleohutusega,
- Kasutada ainult sama tootja kiirühendusi DC-poolsel ühendamisel,
- Minimeerida DC-ühenduste arvu,
- Paigutada kaablid metallist kaablikanalitesse, vähendades teravate servade mõju,
- Märgistada PV-süsteemi komponendid vastavalt EVS-EN 60364-7-712 standardile,
- Paigutada pulberkustuti inverteri lähedusse.
Seadmete sertifitseerimine
Materjalide valik peab olema hoolikalt läbimõeldud. PV-moduulidel peaks olema vastavus madalpingedirektiivile (LVD 2014/35/EU) ja rahvusvahelistele standarditele, näiteks EVS-EN IEC 61730-1 ja EVS-EN IEC 61215-1:2021.
Tuleohutuse seisukohalt on oluline ka termilise šoki ja niiskuskindluse testimine. Testide TC ja DH abil hinnatakse seadmete vastupidavust. Tunnustatud tootjate hulka kuuluvad näiteks LONGI, Jinko Tiger, Trina Solar, Ja Solar, Canadian Solar ja Q-Cells. Lisaks peaks valikukriteeriumite hulka kuuluma:
- PID-vastupanu,
- Mikropraode vastupidavus,
- Soolauhu, ammoniaagi, liiva ja tolmu taluvus (vastavalt IEC 61701, IEC 62716, IEC 60068).
PV-süsteemi muud komponendid peavad samuti vastama kehtivatele standarditele, sealhulgas:
- NC RfG sertifikaat, mis kinnitab inverteri vastavust elektrivõrgu nõuetele,
- EVS-EN 50618:2015, mis käsitleb fotogalvaaniliste süsteemide elektrikaableid.
Elektriohutus
PV-süsteemide paigaldamine ja hooldus võib põhjustada elektrilöögi, lühise või ülekoormuse ohu. Ohtude minimeerimiseks tuleks süsteem varustada järgmiste kaitsemehhanismidega:
- I ja II taseme kaitsekaitsmed, mis isoleerivad PV-moodulid rikke korral,
- DC-ülekoormuskaitselülitid, mis kaitsevad kaableid ja süsteemi komponente,
- Maandussüsteemid, mis vähendavad elektrilöögi ohtu,
- Piksekaitsesüsteemid, mis kaitsevad otsetabamuse eest,
- Ülepinge kaitse, mis hoiab ära liigpingete kahjustava mõju.
Konstruktsioonielemendid
Euroopa õigusaktid ei sätesta konkreetseid nõudeid hoone konstruktsiooni ohutuse hindamiseks PV-süsteemide paigaldamisel. Eestis ei ole kohustuslik tellida katuse kandevõime tehnilist ekspertiisi. Kuid ohutuse tagamiseks tuleks arvestada järgmiste aspektidega:
- Konstruktsioonide projekteerimise aluspõhimõtted,
- Lumekoormus,
- Tuulekoormus,
- Raudbetoon-, teras- ja puitkonstruktsioonide nõuded.
PV-moodulite kaal, lumekoormus, tuule mõju ja ballastiplokkide raskus mõjutavad konstruktsiooni tugevust. Tehnilise ekspertiisi koostamine annab kindluse, et süsteem ei ohusta hoone arhitektuurilist terviklikkust.
Mõõtmised ja hooldus
Paigalduse järel tuleb läbi viia mõõtmised vastavalt EVS-EN 60364-6:2016 standardile. Nende hulka kuuluvad:
- Polaarsuse kontroll,
- Juhtmete katkematuse mõõtmine,
- AC- ja DC-kaablite isolatsioonitakistuse mõõtmine,
- Maandustakistuse mõõtmine,
- Lühisvoolu silmuse impedantsi mõõtmine ja maanduse efektiivsuse hindamine,
- Moodulite voolu- ja pingekõverate mõõtmine ning termokaameraga kontroll.
Ohutust mõjutab ka süsteemi edasine kasutamine. Paigaldaja peab esitama lõplikud dokumentatsioonid ja kasutusjuhendi, milles on kirjeldatud hooldusnõuded. Hooldussoovituste järgimine tagab PV-süsteemi pikaajalise ja ohutu töö.
