حرائق الألواح الشمسية على الأسطح.. قصة 3 سنتيمترات قد تمنع الحوادث

أثارت حرائق الألواح الشمسية على الأسطح -التي تسارعت وتيرتها في السنوات الأخيرة- علامات استفهام عديدة تتعلق بمعايير السلامة ذات الصلة بأنظمة الطاقة المتجددة تلك، التي باتت تتطلّب الالتزام بمواصفات قياسية معينة عند تصنيع تلك الوحدات وتركيبها.

ولا تتسبّب هذه الحوادث في توقف توليد الكهرباء النظيفة ومن ثم تعطل الإمدادات فحسب، وإنما قد تهدد سلامة البشر -أيضًا-.

وحتى عندما تحدث الحرائق لأسباب لا صلة لها بالألواح الشمسية، يمكن لهذه الوحدات أن تؤدي دورًا لا يُستهان به، في شدة الحريق وسرعة انتشاره، وفق معلومات رصدتها منصة الطاقة المتخصصة.

وتُرَكب أنظمة الألواح الشمسية في الوقت الراهن بوتيرة سريعة، إذ رصدت مديرية الموارد المائية والطاقة النرويجية "إن في إي" تضاعفًا في أعداد أنظمة الطاقة الشمسية المركبة المتصلة بالشبكة الكهربائية في العام الماضي (2022) بمفرده، وفق ما نشره موقع بارتنر دوت ساينس نورواي (partner.sciencenorway).

ورُكبت معظم هذه الأنظمة على أسطح المنازل والمنشآت الصناعية لسد استهلاكها المحلي من الكهرباء النظيفة.

ولامست أنظمة الألواح الشمسية التي رُكبت في النرويج قرابة 25 ألفًا حتى الآن، ومع ذلك ترفع الألواح الشمسية المركبة على المباني مستوى المخاطر، كما أنها تزيد فرص اندلاع الحرائق التي تنتشر على أسطح المباني وواجهاتها، وفق ما خلصت إليه نتائج دراسة بحثية حديثة نشرتها الجامعة النرويجية للعلوم والتكنولوجيا بالتعاون مع مركز الإبداع وأبحاث الحرائق "إف آر آي سي"، وطالعتها منصة الطاقة المتخصصة.

وقال أحد الباحثين المؤلفين للدراسة، ويُدعى ريدار ستولين: "أنظمة الألواح الشمسية تُركب -غالبًا- مع وجود فجوة بين سطح المبنى وتلك الخلايا، وهذا النوع من التركيب يساعد على اندلاع الحرائق بسرعة، وتلك الأنواع من النيران من الصعب إخمادها".

كابلات في الفجوة

تحتوي هذه الفجوة، في الغالب، على كابلات ووصلات كهربائية لتلك الألواح الشمسية، وربما يؤدي خطأ كهربائي إلى اشتعال النيران.

وعلاوة على ذلك، فإن أنظمة الألواح الشمسية لا ترفع مخاطر اشتعال النيران فحسب، وإنما تزيد -كذلك- احتمالية انتشار ألسنة النيران بسرعة، بل ومن الممكن أن تقوّض جهود إطفاء الحريق نتيجة لشدتها وسرعتها.

وفي هذا الصدد قال ستولين: "إذا ما بدأ حريق الاشتعال، تساعد الألواح الشمسية على اتساع نطاق الحريق في السقف".

وتُظهر التجارب العملية أن مخاطر انتشار النيران جراء حرائق الألواح الشمسية على الأسطح تنخفض كثيرًا عبر "التغيرات الطفيفة في الفجوة الموجودة بين السقف ونموذج الخلايا الشمسية، شريطة أن يكون الحريق الأصلي ليس ضخمًا".

3 سنتيمترات حاسمة

وجد ستولن وزملاؤه اختلافًا كبيرًا في انتشار الحريق عبر زيادة المسافة من 6 إلى 9 سنتيمترات، في حين توصل باحثون آخرون إلى اختلافات مشابهة في سرعة الحريق عبر زيادة المسافة من 8 إلى 11 سنتيمترًا، أو من 17 إلى 20 سنتيمترًا.

وأضاف: "كلما زادت المسافة بين السطح والألواح الشمسية زادت قدرة المبنى على تحمل حريق كبير إذا كانت المسافة كبيرة"، في تصريحات تابعتها منصة الطاقة المتخصصة.

على صعيد متصل، استكشف الباحثون كذلك الكيفية التي من الممكن خلالها أن تقاوم وحدات الألواح الشمسية الحرائق عند تركيبها على واجهات المباني.

وقال الباحث ريدار ستولين: "حرائق الألواح الشمسية قد تحدث عندما يكون النظام جديدًا تمامًا، ويتعرض للسطوع الشمسي المناسب في أسبوعه الأول من العمل".

وأظهرت الدراسة الكيفية التي ساعدت من خلالها أنظمة الألواح الشمسية في انتشار الحرائق في واجهات المباني، وكيف تفككت أجزاء من الخلايا الشمسية وسقط، ما يمثّل خطورة على كل من عمال الإطفاء، والناس الذين يحاولون الهروب من المبنى.

ومن الممكن أن تمثّل الحرائق التي تشتعل في واجهات المباني -أيضًا- مخاطر كبيرة تتمثل في سرعة انتشارها في الطوابق المختلفة، مقارنة بحريق بدأ في سقف المبنى.

ولدى الحرائق التي تشتعل في واجهة المبنى القدرة على الانتشار في أجزاء كبيرة من هذا المبنى في غضون مدة زمنية قصيرة جدًا.

وبهذا الخصوص أوضح ستولن قائلًا: "نتائجنا تُظهر أهمية الانتباه إلى تلك النوعية من التفاصيل عند تركيب أنظمة الألواح الشمسية، إذ يتعيّن على مصممي تلك الأنظمة للواجهات الجديدة، أو القائمة، أن يأخذوا تلك العوامل في الحسبان، بهدف منع تزايد شدة حرائق الألواح الشمسية".

معظم الحرائق في الأنظمة الجديدة

قال الباحث ريدار ستولين، إن مخاطر اندلاع حرائق الألواح الشمسية على الأسطح قد تلامس ذروتها عند تركيب تلك الأنظمة الجديدة، وذلك نتيجة أخطاء فنية أو أوجه قصور في عملية التركيب.

وهناك -أيضًا- اعتقاد شائع بأن مخاطر اندلاع حرائق الألواح الشمسية على الأسطح تزيد في نهاية العمر الافتراضي لتلك الأنظمة النظيفة، حال عدم إصلاح التلفيات أو التآكل في التركيبات.

ونظرًا إلى أن معظم تركيبات الخلايا الشمسية جديدة تمامًا، فإنه لا توجد هناك سوى تجارب قليلة واقعية مع أسباب تلك الحرائق.

وفي هذا الخصوص أوضح ستولين: "الكثير من حرائق الألواح الشمسية على الأسطح تندلع عندما يكون النظام من علامة تجارية جديدة، ولم يمضِ عليه سوى أسبوع واحد في الخدمة، إذ من الممكن أن يتسبب ذلك في حصول أخطاء أو أوجه قصور في النظام".

وأضاف: "نرى هذا في البيانات الصادرة من دول أخرى، ونرى ذلك -أيضًا- في العديد من حرائق الألواح الشمسية على الأسطح التي حدثت في النرويج".

وتابع: "أعتقد أن عددًا قليلًا من حرائق الألواح الشمسية على الأسطح من الممكن تجنبها، حال خضع التركيب لفحوصات أدق قبل دخول النظام حيز التشغيل".

معضلة عمال الإطفاء

تفرض حرائق الألواح الشمسية على الأسطح العديد من التحديات بالنسبة إلى عمال إطفاء الحرائق، وفق تقارير اطلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة.

فقد وجدت دراسة مسحية شملت 66 من إدارات الإطفاء، أن 20% فقط من المشاركين قالوا إنهم، أو حتى بعضهم، قد حصلوا على دورات دراسية أو حتى تلقوا تدريبًا على أيدي متخصصين بشأن كيفية إدارة حرائق الألواح الشمسية على الأسطح.

ولدى أقل من 10% من المشاركين في الدراسة إجراءاتهم الخاصة في التعامل مع الحوادث المختلفة، ومن بينها حرائق الألواح الشمسية على الأسطح.

وأشار الباحث ريدار ستولين: "عمال الإطفاء ليس لديهم سوى خبرات طفيفة بشان حرائق الألواح الشمسية على الأسطح، وتواصل أنظمة الخلايا الشمسية إنتاج الكهرباء النظيفة ما دامت أشعة الشمس تَسقُط على أسطحها، وفروق الجهد عالية".

وأردف: "إذا لامست الألواح الشمسية عند تلفها، فقد تكون عُرضة لإصابة خطيرة".

300 حريق في العام

دلت دراسة أُجريت في عام 2021 وتستند إلى إحصاءات من إيطاليا وألمانيا وأستراليا والولايات المتحدة الأميركية أن تلك الدول تشهد اندلاع 29 من حرائق الألواح الشمسية سنويًا لكل غيغاواط يجري تركيبها.

ويُعزى اندلاع تلك الحرائق إلى العيوب التقنية في أنظمة الألواح الشمسية ومفاتيح التيار المستمر، والمحولات والموصلات التي تبرز بصفتها المساهم الأكبر في حرائق الألواح الشمسية على الأسطح.

وتستهدف الحكومة النرويجية تركيب طاقة شمسية سعة 8 تيراواط/ساعة بحلول نهاية العقد الجاري (2030).

وفي هذا السياق قال ستولن: "تمثل تلك زيادة نسبتها 22 مرة مقارنةً بالوضع الحالي، ومن الممكن أن تعني أنه يمكننا توقع اندلاع 300 حريق سنويًا، وستكون تلك ميزة كبيرة إذا ما استطعنا تخفيض هذا الرقم".

في غضون ذلك، يؤكد الباحثون أن احتمالية اندلاع حرائق الألواح الشمسية ضعيف بالنسبة إلى ملّاك المنازل الأفراد، ومن ثم لن تكون هناك مخاوف تؤرّق هؤلاء بشأن تركيب أنظمة الألواح الشمسية في منازلهم.

وختم ستولن تصريحاته بقوله: "لم أركّب أنظمة ألواح شمسية في منزلي بعد، لكن تروق لي تلك الفكرة، وإذا كان لديك نظام سعة 10 كيلوواط، تقدر الإحصاءات نشوب حريق به مرة واحدة كل 3 آلاف و500 عام؛ وبناءً عليه فإن مخاطر اندلاع حريق في نظام ألواح شمسية ضعيف جدًا".

موضوعات متعلقة..

• حرائق الطاقة الشمسية تُسبِّب 79 حادثة في السويد.. والسبب مجهول
• تقنية جديدة لإنقاذ الألواح الشمسية من تعشيش الطيور والحرائق
• نظام لتبريد الألواح الشمسية يرفع من كفاءة توليد الكهرباء

اقرأ أيضًا..

• قطاع الطاقة في شرق المتوسط يعاني من حرب غزة.. مصر ولبنان في المقدمة
• أرامكو السعودية تتجه لتثبيت سعر بيع النفط إلى آسيا في ديسمبر (مسح)
• أنس الحجي يحذر من أزمة طاقة حادة.. ما علاقة استثمارات النفط والغاز؟
• صفقات الـ27 عامًا خير دليل.. الغاز المسال لن يتلاشى أمام الهيدروجين (تقرير)