Un grupo internacional de científicos ha creado un nuevo modelo para identificar las causas más significativas de incendio a nivel de componentes y diversos patrones de fallo relacionados con accidentes de incendio en sistemas fotovoltaicos sobre tejado.
“Nuestro modelo es aplicable a todos los tamaños de sistemas fotovoltaicos sobre tejado, ya que compara el número anual de incendios con las capacidades nacionales, en lugar de con el número de instalaciones”, dijo el coautor de la investigación, Jens Steemann Kristensen, a pv magazine. “Esto tiene mucho sentido, ya que se supone que el número de componentes, y por tanto las posibles fuentes de ignición, son proporcionales al tamaño del sistema fotovoltaico”.
El modelo propuesto se basa en el análisis del árbol de fallos (FTA), que es una herramienta gráfica destinada a identificar las posibles causas de los fallos del sistema antes de que éstos se produzcan. El FTA muestra la relación lógica entre un determinado fallo del sistema y todas las causas que lo provocan.
Los científicos señalaron que ese modelo evalúa inicialmente la frecuencia cuantitativa de los incidentes de incendio causados por los sistemas fotovoltaicos en tejados. Señalaron que la falta de datos cuantitativos sobre accidentes de incendio a escala mundial sigue siendo un problema que impide una comprensión exhaustiva de las causas y los efectos en los incendios relacionados con la energía fotovoltaica. A continuación, se aplica un análisis cualitativo del FTA para evaluar la seguridad y la fiabilidad del sistema.
“El método tiene el potencial de identificar los vínculos de los fallos en el sistema, resaltar los patrones de fallo antes de que surjan, comparar varios diseños para priorizar la seguridad, ayudar a las autoridades a evaluar los riesgos generales y tomar decisiones para evitar fallos críticos”, señalan los investigadores.
Basándose en informes anteriores de Australia, Alemania y el Reino Unido, los académicos identificaron siete sucesos principales que pueden causar incendios en los sistemas fotovoltaicos. Seis de los sucesos principales fueron causados por fallos eléctricos en los componentes de los sistemas fotovoltaicos, mientras que el séptimo suceso principal fue una fuente de ignición externa no relacionada.
El arco eléctrico, que se produce en los sistemas fotovoltaicos cuando se rompe una conexión mientras el sistema fotovoltaico está produciendo corriente, se identificó como la causa más común de incendio en los conjuntos solares de los tejados. Este fenómeno se produce debido a productos de mala calidad, errores de planificación e instalación, daños en los componentes durante el transporte, errores operativos e inspecciones poco frecuentes, entre otros factores menores. El conector resultó ser el principal responsable de la formación de arcos eléctricos en el 17% de los incendios fotovoltaicos analizados.
“Se supone que la calidad de la mano de obra que instala el sistema fotovoltaico influye significativamente en la tasa de fallos”, afirma Steemann Kristensen.
Por lo tanto, un sistema doméstico autoinstalado podría ser más propenso a fallar que un sistema comercial de alta gama instalado por profesionales, ya que los estudios han demostrado que las instalaciones profesionales en las plantas son de mayor calidad. La investigación cualitativa también ha demostrado que la frecuencia anual de incidentes de incendio es de 0,0293 incendios por megavatio.
“Cuando se habla de que una tecnología es segura o no, se habla del riesgo relacionado con la tecnología”, dijo Steemann Kristensen. “Siendo el riesgo el producto de la probabilidad por las consecuencias, debemos aceptar que el sistema fotovoltaico afecta tanto a la calidad como a la cantidad”.
Añadió que los tejados sin sistemas fotovoltaicos no están diseñados para facilitar la propagación de las llamas, pero cuando se añade un sistema fotovoltaico a un tejado, se crea un semicerrado entre la parte posterior de los módulos fotovoltaicos y la superficie superior del tejado.
“La introducción de un semicerramiento supone un cambio significativo en el escenario de la dinámica del fuego, ya que el calor del incendio inicial se irradia de nuevo hacia la superficie del tejado, con lo que el fuego puede propagarse por el tejado”. Steemann Kristensen declaró. “Es importante destacar que no es necesariamente el sistema fotovoltaico el que arde, sino que los módulos fotovoltaicos, como objeto físico, facilitan la propagación de las llamas sobre la construcción del tejado”.
Los académicos también señalaron un reciente accidente de incendio en una instalación de Walmart en Estados Unidos. “Este tipo de escollo podría tener graves consecuencias para la sociedad y ser crucial para la implantación de sistemas fotovoltaicos en el entorno construido”, dijeron.
Steemann Kristensen dijo que las consecuencias esperadas de la tecnología fotovoltaica son en gran medida positivas porque contribuyen a una mayor sostenibilidad, por ejemplo. Sin embargo, para garantizar el crecimiento continuo de la tecnología, es esencial comprender las consecuencias esperadas e inesperadas, incluidos los riesgos relacionados con los incendios, ya que la falta de comprensión podría tener graves consecuencias a largo plazo.
“Esto hace que el documento sea muy relevante, y por ello se sugiere en la conclusión del mismo que los servicios nacionales de bomberos y rescate implementen dos preguntas relacionadas con la energía fotovoltaica en sus informes posteriores a los incidentes”, concluyó.
Los científicos describieron el modelo en “Fault tree analysis of fires on rooftops with photovoltaic systems“, publicado recientemente en el Journal of Building Engineering. En el grupo de investigación participan científicos de la Universiti Putra Malaysia, la Universidad Técnica de Dinamarca y la Universidad de Edimburgo (Reino Unido).rein
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