Gli impianti fotovoltaici e la sicurezza antincendio degli edifici: un rischio da valutare

Guido G. Zaccarelli - S.T.Z. - Studio Tecnico Zaccarelli S.r.l. - www.studiozaccarelli.it 20/10/2015 4277

Negli ultimi anni abbiamo assistito in Italia (ma non solo) ad una crescita esponenziale degli impianti fotovoltaici, sia come numero di impianti sia come potenza installata. Ciò è dovuto principalmente agli incentivi ma anche ad altri fattori, come un’accresciuta sensibilità alle istanze ambientali, il crollo del prezzo unitario dei moduli ed il calo del prezzo dell’energia prodotta: dal 2000 al 2013 il costo di un watt prodotto si è più che dimezzato. Tanto per avere un’idea dell’esplosiva evoluzione, nel 2007 c’erano in Italia meno di 8000 impianti, con una potenza installata di 87 MW; nel 2013 gli impianti risultano quasi 600.000 (!) e la potenza installata è salita a oltre 18 GW. Questi dati, peraltro, ci consentono già di vedere che rispetto ad anni fa gli impianti hanno una potenza media più bassa, segno di una diffusione più capillare.
Parallelamente, abbiamo assistito ad un aumento esponenziale degli incendi che hanno visto coinvolti gli impianti fotovoltaici.


La tabella riporta gli incendi nei quali sono stati coinvolti impianti fotovoltaici, senza che essi siano necessariamente da considerare la fonte d’innesco. Data l’età degli impianti fotovoltaici, è comunque da escludere che si tratti di incendi dovuti all’obsolescenza impiantistica: in ogni caso, sia che l’incendio abbia avuto inizio dall’impianto FTV, sia che abbia avuto origine esterna e poi abbia coinvolto l’impianto solo successivamente, si tratta sempre di incendi che hanno coinvolto impianti fotovoltaici pressoché nuovi.

È interessante notare che il numero degli incendi sale seguendo abbastanza fedelmente l’aumento del numero degli impianti almeno fino al 2012, mentre negli anni successivi pare di vedere una inversione di tendenza nel numero degli incendi, sebbene i dati precisi siano di difficile reperimento. Questa semplice tabella ci aiuta a concludere che effettivamente un rischio di incendio legato ai pannelli fotovoltaici esiste davvero: è innegabile.
Ciò detto, quali sono allora nel dettaglio i rischi di incendio legati ad un impianto fotovoltaico? Per scoprirlo dobbiamo ricorrere ad un breve ripasso sullo schema di un impianto fotovoltaico “normale”, che implica, s’intende, inevitabili semplificazioni e generalizzazioni.

Per prima cosa una delle componenti essenziali di un impianto fotovoltaico è il campo fotovoltaico. Tante celle fotovoltaiche collegate elettricamente fra loro (36, 64 o 72) compongono un modulo; tanti moduli (di solito 6) compongono un pannello; tanti pannelli compongono una stringa: si tratta delle file di pannelli che spesso di possono vedere sui tetti o nei campi. La stringa fornisce una corrente pari alla corrente fornita dal singolo modulo e una tensione che è pari alla somma delle tensioni presenti ai capi del complesso dei moduli. Tante stringhe collegate fra loro compongono il campo fotovoltaico, che a volte occupa estensioni considerevoli, con installazioni che possono essere posizionate sul tetto degli edifici oppure a terra. Queste ultime però sono meno apprezzate, in quanto sottraggono spazi meglio utilizzabili per altri scopi, come l’agricoltura. Le installazioni a terra possono essere fisse o mobili, cioè dotate di appositi sistemi per inseguire la luce solare in modo che colpisca i pannelli il più possibile perpendicolarmente. Le installazioni sui tetti invece sono quasi sempre fisse, naturalmente anch’esse con una disposizione azimutale ed una inclinazione (angolo di tilt) volte a ricercare la massima esposizione verso la luce solare. I moduli, attraverso un sistema di cablaggio spesso importante e dove troviamo tensioni e correnti elevate, si connettono a vari quadri elettrici, ad un regolatore di tensione, ad uno o più inverter. Questi ultimi servono per convertire la corrente continua generata dai pannelli in corrente alternata, più facilmente trasportabile ed utilizzabile. Batterie di accumulo possono essere presenti oppure no, dipende dal tipo di utilizzo che si intende fare dell’energia prodotta.

L’energia elettrica così prodotta può essere usata sul posto oppure essere immessa nella rete di distribuzione, per andare ad alimentare altre utenze magari anche molto distanti.

Essendo impianti elettrici, naturalmente gli impianti fotovoltaici presentano i rischi di incendio legati agli impianti elettrici, ovvero essenzialmente il rischio di arco elettrico e di cortocircuito. In particolare il rischio di arco elettrico è da considerare attentamente, viste le correnti e le tensioni in gioco e considerato anche che stiamo parlando di corrente continua. Ed infatti i pochi dati a disposizione ci consentono di dire che in almeno alcuni casi sono stati i cablaggi a costituire la causa di innesco, soprattutto a causa di connessioni lente e/o di degradamento dell’isolamento dovuto a sfregamento meccanico o taglio accidentale. I cavi devono resistere ai raggi ultravioletti ed alle alte temperature (sono posizionati all’aperto, al sole!), devono essere di sezione adeguata, di sufficiente qualità e devono essere correttamente collegati.

Un esperimento recentemente condotto dai Vigili del Fuoco italiani ha dimostrato che un arco elettrico in tensione continua, a voltaggio normalmente in uso negli impianti fotovoltaici, può restare acceso per moltissimo tempo, nell’ordine addirittura dei minuti, è tranquillamente in grado di forare una lamiera zincata come quella spesso utilizzata per l’appoggio dei pannelli ad un tetto e può tranquillamente costituire innesco per i materiali sottostanti, che magari sono facilmente combustibili, come per esempio le schiume di polistirene o di poliuretano che riempiono la parte interna dei pannelli sandwich.
Ma oltre a questi rischi, comuni a tutti gli impianti elettrici, un impianto fotovoltaico presenta rischi di incendio specifici.
 

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