مع الزيادة الحادة في توليد الطاقة الكهروضوئية على أسطح المنازل، كيف يمكن الوقاية من مخاطر الحرائق؟

في السنوات الأخيرة، ومع التوسع السريع لمنتجات الطاقة الشمسية الكهروضوئية، انتشر استخدام محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية الموزعة المدمجة مع المباني على نطاق واسع. وإلى جانب محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتخصصة، تشهد بعض شركات تشغيل الطاقة الشمسية الكهروضوئية نموًا سريعًا في المناطق الريفية. وقد قامت العديد من المنازل المبنية ذاتيًا في المناطق الريفية بتركيب عدد كبير من معدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية من خلال تأجير أسطحها وإعادة شراء الطاقة الفائضة.

أثناء إنشاء وتشغيل محطات الطاقة الكهروضوئية، إذا لم يتم تشغيلها وصيانتها بشكل صحيح، فقد تحدث حوادث حريق! في الوقت الحالي، يثير الانتشار السريع للطاقة الكهروضوئية في المناطق الريفية مخاوف بشأن مخاطر الحرائق.

في السابع من نوفمبر/تشرين الثاني 2023، اندلع حريق في نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنزلي على سطح مبنى سكني مطل على الشارع في بلدة بواو، مدينة تشيونغهاي، مقاطعة هاينان. أتى الحريق على مساحة تقارب 200 متر مربع، وأدى إلى تدمير جميع الألواح الشمسية تقريبًا. ولحسن الحظ، لم تُسجّل أي إصابات. ووفقًا لمصادر مطلعة، فإن سبب الحادث هو استخدام ألواح شمسية كهروضوئية رديئة الجودة اشتراها مالك العقار عبر الإنترنت.

في تمام الساعة الرابعة مساءً من يوم 30 يونيو 2025، اندلع حريق ودخان كثيف من مصفوفة كهروضوئية بقدرة 3.5 ميغاواط على سطح مبنى مصنع في واهاها. ورغم عدم وقوع إصابات، إلا أن الدخان الكثيف تسبب في توقف الإنتاج. وقد بلغت استثمارات المشروع أكثر من 20 مليون يوان، وتم ربطه بشبكة الكهرباء عام 2017.

في مايو 2025، اندلع حريق في مشروع الطاقة الشمسية الكهروضوئية على الغطاء العلوي للحاجز الصوتي للطريق الدائري السريع بالمدينة. وفي غضون ثلاث دقائق، انفجر الحريق سبع مرات، مخترقًا الهيكل الفولاذي ومتسببًا في سقوط أجسام من ارتفاع شاهق، مما أدى إلى شلّ حركة المرور في كلا الاتجاهين لأكثر من ساعتين.

في التاسع من أغسطس/آب 2023، اندلع حريق في مزرعة دجاج بياض في مقاطعة تريفيزو بإيطاليا، مما أسفر عن نفوق أكثر من 20 ألف دجاجة بياضة. وأفادت إدارة الإطفاء بأن الحريق ربما يكون ناجماً عن نظام كهروضوئي مثبت فوق حظيرة الدواجن. وقد أتت النيران على أكثر من 1500 متر مربع من أغطية العزل الحراري، مما أدى إلى تصاعد كمية كبيرة من الدخان واختناق عشرات الآلاف من الدجاجات البياضة.

في السادس من يوليو/تموز 2025، اشتعلت النيران في لوحة شمسية على سطح مصنع فانتي في ويلتون، أوهايو، وانتشر دخان كثيف. استغرقت فرق الإطفاء 45 دقيقة لإخماد الحريق، لكنها اضطرت للانتظار حتى قطع المصنع التيار الكهربائي، مما أدى إلى تأخير عمليات الإنقاذ. احترقت بعض أجزاء السطح والتركيبات الكهروضوئية، ولكن لحسن الحظ، لم يمتد الضرر إلى داخل مبنى المصنع.

النار لا ترحم؛ والوقاية تأتي أولاً.

لماذا تشتعل أنظمة الخلايا الكهروضوئية؟

كيف يمكننا القيام بعمل جيد في مجال الوقاية من الحرائق أثناء العمليات اليومية؟

تشير الإحصائيات إلى أن أكثر من 80% من حوادث الحريق في محطات الطاقة الكهروضوئية ناجمة عن أعطال في جانب التيار المستمر، وخاصة الحرائق التي تنجم عن النقاط الساخنة في المكونات، والوصلات غير المحكمة في الدوائر الكهربائية، ومشاكل تقوس التيار المستمر. إضافةً إلى ذلك، يُعدّ فشل تدابير الوقاية من الحرائق، ومشاكل جودة المكونات، والحوادث الكهربائية، والظروف الجوية والكوارث الطبيعية من الأسباب المهمة الأخرى لحوادث الحريق في محطات الطاقة الكهروضوئية.

1. مكون "تأثير البقعة الساخنة"

عندما تكون الألواح الكهروضوئية قيد التشغيل بعد تشغيلها، إذا كانت أسطحها مغطاة ومسدودة بفضلات الطيور أو الطين أو الأوراق أو تراكم الغبار الشديد، فإن درجة الحرارة في المناطق المحلية المسدودة ستكون أعلى من درجة الحرارة في المناطق الأخرى، مما يشكل "تأثير البقعة الساخنة"، والذي قد يتسبب في مخاطر تتعلق بالسلامة، وفي الحالات الشديدة، قد يؤدي إلى حوادث حريق.

2. الوصلات غير المحكمة، والتقادم، والدوائر القصيرة، وما إلى ذلك في الدوائر الكهربائية

بسبب مشاكل مثل الوصلات غير المحكمة، وضعف إحكام إغلاق وصلات الكابلات في المعدات الكهربائية مثل المكونات والمحولات وصناديق التوصيل، تزداد المقاومة عند نقاط التلامس، ويحدث تسخين غير طبيعي، وتقل قوة العزل أثناء تشغيل المعدات، مما يشكل خطر الاحتراق التلقائي.

3. سحب القوس الكهربائي بالتيار المستمر

في نظام الخلايا الكهروضوئية بأكمله، يصل جهد التيار المستمر عادةً إلى 600-1000 فولت. ويُعدّ حدوث شرارة كهربائية في التيار المستمر أمرًا شائعًا لأسبابٍ عديدة، منها ضعف التوصيلات، وسوء التلامس، وانقطاع الأسلاك، ورطوبة الأسلاك، وتمزق عازل وصلات وحدات الخلايا الكهروضوئية. ويمكن أن تتسبب هذه الشرارة في ارتفاع حاد في درجة حرارة منطقة التلامس. ويمكن أن تُولّد الشرارة المستمرة درجة حرارة عالية تتراوح بين 3000 و7000 درجة مئوية، مصحوبةً بتفحم المكونات المحيطة. وفي الحالات البسيطة، قد تؤدي إلى احتراق الوصلات والصمامات؛ أما في الحالات الشديدة، فقد تؤدي إلى احتراق المكونات والمعدات، مما يُسبب نشوب حريق.

4. الأحوال الجوية والكوارث الطبيعية

تُبنى محطات الطاقة الكهروضوئية في الهواء الطلق، مما يجعلها عرضة لتأثيرات الطقس والكوارث الطبيعية. فعلى سبيل المثال، قد تتسبب الظروف الجوية القاسية، كالرياح العاتية والأمطار الغزيرة والبرد، في إلحاق الضرر بمعدات محطات الطاقة، وبالتالي وقوع حوادث.

يشهد توليد الطاقة الكهروضوئية تطوراً سريعاً وانتشاراً متزايداً في الوقت الحاضر. وفي التطبيقات اليومية، ينبغي اتخاذ مزيد من الاحتياطات لمنع وقوع حوادث الحريق.

التخطيط العقلاني: أثناء اختيار الموقع وبناء محطات الطاقة الكهروضوئية الموزعة، من الضروري التخطيط العقلاني وترتيب المعدات والمباني بناءً على المناخ المحلي والتضاريس والظروف الأخرى لتقليل خطر الحريق الناجم عن العوامل الطبيعية مثل المطر والثلج.

الفحص والصيانة الدورية: فحص وصيانة معدات محطات الطاقة الكهروضوئية بشكل دوري، وتحديد وإصلاح الأعطال والمشاكل المحتملة على الفور، وضمان التشغيل الطبيعي للمعدات، ومنع وقوع حوادث الحريق.

تحسين نظام الحماية من الحرائق: يجب على محطات الطاقة الكهروضوئية إنشاء نظام كامل للحماية من الحرائق، مجهز بأنظمة إنذار الحريق، وطفايات الحريق، وصنابير إطفاء الحريق، وما إلى ذلك. بحيث يمكن في حالة نشوب حريق أو وقوع حوادث أخرى، إخماد الحريق والاستجابة له في الوقت المناسب.

تعزيز التدريب على السلامة من الحرائق: تدريب مشغلي محطات الطاقة الكهروضوئية لتعريفهم بمبادئ التشغيل وإجراءات تشغيل المعدات وعمليات التشغيل الآمنة لمحطات الطاقة الكهروضوئية، وتعزيز وعيهم بالسلامة من الحرائق وقدرات الاستجابة للطوارئ، وتوفير ضمانات فعالة لمكافحة الحرائق والهروب في حالة نشوب حريق.

المراقبة الأمنية في الوقت الحقيقي: تركيب الكاميرات ومعدات المراقبة وما إلى ذلك لتعزيز الفحص والمراقبة في الوقت الحقيقي لمحطات الطاقة الكهروضوئية الموزعة والمناطق المحيطة بها، وتحديد الحالات غير الطبيعية على الفور وإصدار الإنذارات المبكرة.

وضع خطط الاستجابة للطوارئ: تطوير خطط الاستجابة للطوارئ لمحطات الطاقة الكهروضوئية، وتحديد تدابير الاستجابة وتقسيم المسؤوليات بوضوح عند وقوع حوادث مختلفة، وتعزيز القدرة والكفاءة على التعامل مع المواقف غير المتوقعة.

بالمقارنة مع محطات الطاقة الكهروضوئية المركزية، ينبغي أن تكون أنظمة الطاقة الكهروضوئية المنزلية أكثر يقظة من حيث الوقاية.

مع توسع الشركات المعنية في أعمالها بوتيرة متسارعة، ينبغي عليها تعزيز عمليات الفحص والصيانة اليومية، وتزويد السكان ببطانيات إطفاء الحريق، وطفايات الحريق بالمسحوق الجاف، وغيرها من معدات مكافحة الحرائق. وبمجرد اكتشاف السكان للحريق، عليهم الإخلاء فورًا والاتصال بالشرطة لطلب المساعدة. تذكروا! لا تستخدموا الماء مباشرةً لإطفاء الحريق!