Cảnh báo nguy cơ sử dụng hệ thống năng lượng mặt trời mái nhà

Nhiều sự cố cháy nổ các thiết bị năng lượng mặt trời 

Những sự việc cháy nổ các thiết bị năng lượng điện mặt trời mái nhà gần đây liên tục xảy ra, khiến nhiều người không khỏi hoang mang về độ an toàn.

Trước đó, vào ngày 23/9/2020, 120m2 pin năng lượng mặt trời áp mái đang trong quá trình kinh doanh của Công ty Cổ phần Điện Gia Lai tại Khu công nghiệp Diên Phú (Pleiku, Gia Lai) bỗng dung bốc cháy. Đám cháy đã làm hư hỏng 60 tấm pin mặt trời, 450m cáp điện, ước tính thiệt hại hàng trăm triệu đồng. Nguyên nhân được xác định do lỗi hệ thống, thiết bị điện. Lỗi này xảy ra trong quá trình lắp đặt và thiết bị không đảm bảo chất lượng.

Cũng tại địa phương này, ngày 13/12, người dân làng Ia Tong, (xã Ia Dêr, huyện Ia Grai, Gia Lai) phát hiện lửa bốc lên từ khu vực máng điện ở hệ thống điện mặt trời áp mái của Công ty TNHH Phú Lợi Hưng. Phòng Cảnh sát Phòng cháy chữa cháy và Cứu nạn cứu hộ (Công an tỉnh Gia Lai) đã phải cử 20 cán bộ, chiến sỹ cùng 2 xe chữa cháy tới hiện trường làm công tác chữa cháy. Sau 40 phút, lực lượng chức năng mới dập được lửa.

Một vụ việc nghiêm trọng hơn có thể kể đến như vụ cháy xảy ra tại TP Đà Nẵng cuối năm 2022. Theo đó một khu nhà xưởng rộng 1.000 m2 của Công ty nhựa ABC (tổng diện tích khoảng 6.000 m2) bất ngờ bốc cháy. Nguyên nhân được xác định là do hệ thống điện năng lượng mặt trời trên mái của nhà xưởng bị sự cố dẫn đến chập cháy. Ngọn lửa tiếp tục cháy mạnh khi tiếp xúc các hạt nhựa chứa trong kho khiến cả kho chứa hàng rộng 1.000 m2 bị phát hỏa.

Gần đây nhất, vào ngày 20/6/2023, gia đình chị Nguyễn Thị Hoa Mỹ ở số 6, đường Sen Hồ, thị trấn Nếnh, huyện Việt Yên, tỉnh Bắc Giang đang ngủ thì nghe thấy nhiều tiếng nổ lớn liên tiếp, khói đen tỏa ra từ tầng 3. Nhanh chóng chạy lên kiểm tra, vợ chồng chị Mỹ phát hiện thiết bị lưu trữ điện năng lượng mặt trời bị cháy nổ, khí độc lan xuống các tầng và sang nhà bên cạnh.

Cần tuân thủ nghiêm biện pháp an toàn phòng cháy chữa cháy khi lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời

Thiếu tá Nguyễn Văn Hùng, Phó Đội trưởng Đội Cảnh sát phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ (Công an huyện Việt Yên) phân tích, thiết bị lưu trữ điện gồm nhiều ắc quy, trong đó chứa hỗn hợp các loại hóa chất. Khi xảy ra sự cố, quá trình cháy sản sinh ra các loại khói, khí độc (nhiều nhất là CO). Khí này vào cơ thể sẽ tiêu diệt các hồng cầu trong máu. Người hít phải sẽ bị hoa mắt, chóng mặt, lịm dần đi, thậm chí dẫn đến tử vong. Vì thế, nếu không may sự cố xảy ra vào ban đêm (khi mọi người ngủ say) thì khói, khí độc sẽ gây nguy hiểm.

Cơ quan chức năng khuyến cáo các hộ gia đình, cơ quan, đơn vị lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời phục vụ cấp điện sinh hoạt, sản xuất cần tuân thủ nghiêm biện pháp an toàn phòng cháy. Thiết bị phải được cơ sở có uy tín sản xuất, lắp đặt theo đúng thiết kế, chấp hành yêu cầu an toàn phòng cháy; kiểm tra, bảo dưỡng thường xuyên. Khi sử dụng, chủ hộ, cơ quan, đơn vị cần có nội quy, quy định bảo đảm an toàn phòng cháy; được tập huấn việc sử dụng cũng như nghiệp vụ phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ góp phần hạn chế thấp nhất thiệt hại do các sự cố cháy, nổ gây ra.

Trước sự phát triển ồ ạt của điện năng lượng mặt trời áp mái kéo theo nhiều nhà cung cấp thiết bị, vật tư cho loại hình này nở rộ. Vì thế, việc kiểm soát chất lượng, tiêu chuẩn kỹ thuật, đảm bảo các yếu tố về phòng chống cháy nổ gặp rất nhiều khó khăn. Bên cạnh đó, việc xây dựng, lắp đặt hệ thống này còn nhiều lỗ hổng khiến nguy cơ xảy ra cháy nổ đối với loại hình này rất cao.

Theo thông tin trường Trường Đại học Phòng cháy Chữa cháy - Bộ Công an, cháy nổ đối với hệ thống điện năng lượng mặt trời có thể xuất phát từ nhiều nguyên nhân và nhiều vị trí.

Đơn cử có thể kể đến như lỗi tại dòng điện một chiều DC bắt nguồn từ việc tấm pin năng lượng trong hệ thống điện năng lượng mặt trời được cung cấp với chất lượng kém, không đạt chất lượng như trên tem mác của nhà sản xuất; hay trường hợp tấm pin mặt trời bị vỡ thì hơi ẩm sẽ xâm nhập vào bên trong và làm hư hại tấm pin năng lượng mặt trời, trong trường hợp xấu nhất thì sẽ gây hiện tượng cháy, nổ.

Lỗi dòng điện một chiều còn bắt nguồn từ lỗi cắm ngược cực âm – dương, lỗi hồ quang điện DC, lỗi tiếp địa DC, lỗi chạm đất DC,… Ngoài ra, còn lỗi ở hệ thống xoay chiều AC, xảy ra khi người dùng đấu nhầm pha với nhau thì gây nên hiện tượng đoản mạch hay nghiêm trọng hơn là gây hư hỏng inverter; kéo xước dây: xước dây AC, gây ra hiện tượng hở mạch, nguy hiểm cho hệ thống, gây chập điện và cháy nổ,…

Cùng với đó, tấm pin và inverter phải được bố trí tại khu vực có diện tích rộng lớn cách xa các hạng mục khác của nhà máy. Các central-inverter phải trang bị hệ thống báo cháy tự động để kịp thời phát hiện sự cố cháy, nổ. Cho phép sử dụng báo cháy tích hợp với hệ thống điều khiển và giám sát công nghệ (SCADA) khi phòng điều khiển hệ thống này có người thường trực 24/24.

Không lắp đặt tấm pin mặt trời phía trên các gian phòng thuộc hạng nguy hiểm cháy nổ A, B cũng như các gian phòng khác mà trong quá trình hoạt động có khả năng tích tụ khí, bụi cháy; hạn chế việc bố trí tấm pin trên các gian phòng làm kho hoặc các gian phòng lưu trữ khối lượng lớn chất cháy.

Việc bố trí tấm pin để không ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị hệ thống phòng cháy chữa cháy, hệ thống kỹ thuật khác trên mái (chẳng hạn phòng bơm chữa cháy trên mái, hệ thống quạt tang áp, hút khói, hệ thống thang máy,…) theo quy định của QCVN 06:2021/BXD.

Hệ thống điện mặt trời phải được trang bị các thiết bị ngắt khẩn cấp; thiết bị này cần được bố trí cả ở vị trí inverter và vị trí tủ đóng cắt. Tại các vị trí này phải niêm yết hướng dẫn, quy trình vận hành. Tại khu vực gần lối lên mái phải bố trí các sơ đồ bố trí tấm pin trên mái và sơ đồ đấu nối hệ thống để phục vụ việc ngắt kết nối các tấm pin trên mái khi có sự cố và phục vụ công tác chữa cháy.

Hệ thống tiêu chuẩn quốc gia trong lĩnh vực điện mặt trời

Nhằm mục đích đẩy mạnh khai thác và sử dụng tối đa, có hiệu quả các nguồn năng lượng tái tạo trong nước, từng bước gia tăng tỷ trọng của năng lượng tái tạo trong sản xuất và tiêu thụ năng lượng quốc gia để giảm sự phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch, cải thiện cơ cấu ngành năng lượng, đảm bảo an ninh năng lượng, giảm nhẹ biến đổi khí hậu, bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế – xã hội bền vững, Chính phủ đã ban hành nhiều chính sách nhằm khuyến khích phát triển các nguồn năng lượng tái tạo ở nước ta trong đó có điện mặt trời. Các cơ chế cũng đã tạo điều kiện cho hàng nghìn nhà đầu tư, doanh nghiệp trong và ngoài nước tham gia thị trường từ nghiên cứu, sản xuất, phân phối, lắp đặt, dịch vụ, đến tài chính, bảo hiểm…, góp phần hình thành thị trường điện năng lượng tái tạo tại Việt Nam.

Hệ thống tiêu chuẩn quốc gia cũng đang hoàn thiện để có được các tiêu chuẩn kỹ thuật kiểm soát an toàn, chất lượng của hệ thống điện mặt trời. Tính đến hết năm 2019 có khoảng 1000 TCVN trong lĩnh vực điện và điện tử, trong đó có 19 TCVN về hệ thống điện mặt trời. Các tiêu chuẩn quốc gia TCVN về điện mặt trời phần lớn được xây dựng trên cơ sở chấp nhận tiêu chuẩn quốc tế IEC (Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế) nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho các doanh nghiệp, nhà quản lý, tổ chức thử nghiệm, tổ chức chứng nhận có thể thừa nhận lẫn nhau kết quả thử nghiệm cũng như chứng chỉ chứng nhận.

Việc biên soạn các TCVN này được thực hiện chính bởi Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E13 Năng lượng Tái tạo. Tiêu chuẩn quốc gia về tấm pin mặt trời hiện nay đã có bộ tiêu chuẩn về an toàn điện của tấm pin TCVN 12232 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận tiêu chuẩn quốc tế IEC 61730, bộ tiêu chuẩn về đánh giá chất lượng thiết kế của tấm pin TCVN 6781 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận tiêu chuẩn quốc tế IEC 61215. Bên cạnh đó còn có các tiêu chuẩn đối với thành phần của hệ thống pin mặt trời như bộ TCVN 12231 về an toàn của bộ nghịch lưu inverter được xây dựng trên cơ sở chấp nhận tiêu chuẩn quốc tế IEC 62109 và các TCVN cho hộp kết nối, cáp điện, v.v…

Tấm pin mặt trời có cấu tạo từ các tế bào quang điện (cell). Nếu sử dụng các tế bào quang điện (cell) kém chất lượng và ghép thành tấm pin kém chất lượng với giá thành rẻ. Những tế bào quang điện này khi đo vẫn ra điện, nhưng bên trong sau khi chụp quang (EL test) sẽ thấy những đường nứt gãy, sau một thời gian sử dụng với sức nóng của mặt trời các vết nứt này rộng ra và tế bào đó bị đứt mạch, giảm hiệu suất hoặc hỏng hoàn toàn cả tấm pin. Ngoài ra chất lượng tấm pin quang điện còn được thể hiện ở hiệu suất phát điện của chúng. Với cùng diện tích 1m2 tấm pin dùng cell loại A hiệu suất 17-18% có thể cho ra hơn 160 đến 170W điện, trong khi cũng diện tích này nếu dùng Cell thải hiệu suất 10-12% thì chỉ cho ra 100-110W điện. Bên cạnh đó, vấn đề về rác thải pin mặt trời cũng là một vấn đề nóng hiện nay khi các tấm pin mặt trời đã hết hạn sử dụng.

Do vậy, ngoài các tiêu chuẩn quốc gia đã được công bố nêu trên, vẫn cần thiết phải bổ sung thêm các tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng và tái chế pin mặt trời cũng như có các biện pháp quản lý chất lượng, nâng cao năng lực thử nghiệm, chứng nhận, công nhận nhằm đảm bảo các yêu cầu quản lý nhà nước về chất lượng sản phẩm đồng thời góp phần bảo vệ môi trường.