Đảm bảo an toàn phòng cháy chữa cháy cho điện mặt trời mái nhà

Yêu cầu cấp thiết

Điện từ các tấm quang điện (hay còn gọi là tấm Pin) mới được áp dụng nên còn khá mới mẻ tại Việt Nam. Tuy nhiên, do những chính sách khuyến khích sử dụng điện mặt trời mái nhà cũng như hiệu quả lớn nó mang lại nên số lượng các cơ sở lắp đặt hệ thống ngày càng nhiều. Song, vì nhiều lý do, như muốn tiết kiệm chi phí nên nhiều người đã sử dụng các tấm quang điện và biến tần (bộ chuyển đổi điện DC sang AC) không chính hãng, hoặc tự lắp đặt, khiến hệ thống điện năng lượng mặt trời tiềm ẩn nguy cơ gây cháy nổ.

Đơn cử, khi một tòa nhà xảy ra hỏa hoạn, các nhân viên cứu hỏa yêu cầu ngắt nguồn điện của tòa nhà như một biện pháp phòng ngừa an toàn. Tuy nhiên, nếu tòa nhà có lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời, các tấm quang điện vẫn tiếp tục tạo ra điện áp cao DC. Trong các hệ thống điện, điện áp siêu thấp (SELV) dưới 120V được xác định là điện áp an toàn, nguy cơ điện giật thấp. Song mỗi tấm quang điện có điện áp đầu ra là 30V - 60V, chỉ 3-4 tấm quang điện kết nối với nhau có thể tạo ra điện áp khoảng 150V. Khi được kết nối trong cùng một chuỗi các tấm quang điện, tổng điện áp có thể đạt 600-1500V, gây nguy hiểm cho nhân viên khi thực hiện các biện pháp bảo trì và kể cả những người tham gia chữa cháy trong tình huống tòa nhà có hỏa hoạn (dù đã ngắt nguồn điện).

Để hệ thống điện mặt trời đảm bảo an toàn, phòng chống cháy nổ, giảm thiểu rủi ro bị điện giật, tập đoàn SolarEdge của Israel đã cung cấp giải pháp kết nối các bộ tối ưu công suất (có tính năng an toàn - SafeDCTM) với tấm quang điện rồi đưa xuống biến tần. Cụ thể, khi các bộ tối ưu công suất được kết nối, các tấm quang điện chỉ hoạt động và phát điện khi nhận được tín hiệu điều khiển từ biến tần. Nếu không có tín hiệu từ biến tần, tức là: hoặc cáp DC bị hở, chạm chập hoặc biến tần tắt hoặc không có điện lưới, tính năng SafeDCTM được thiết kế để tự động hạ điện áp ra của tấm quang điện xuống chỉ 1VDC. Vì vậy nguyên chuỗi chỉ còn vài chục vôn, không có khả năng phóng điện, bảo đảm an toàn cho nhân viên lắp đặt cũng như cứu hỏa.

Như vậy, trong trường hợp hỏa hoạn, nếu nhân viên cứu hỏa ngắt kết nối hệ thống khỏi lưới điện khi có ánh nắng ban ngày và hệ thống điện năng lượng mặt trời bao gồm 10 tấm quang điện mỗi chuỗi, điện áp chuỗi sẽ giảm xuống dưới 10VDC (nếu không dùng giải pháp này, điện áp của chuỗi này là 500V). Do độ dài chuỗi tối đa trong hệ thống của SolarEdge là 50 nên điện áp chuỗi bị giới hạn ở 50VDC, an toàn dưới mức rủi ro. Ngay cả khi xảy ra lỗi, giải pháp đã được chứng nhận là có điện áp SELV dưới 120V.

Ngoài ra, bộ tối ưu công suất của SolarEdge còn đóng vai trò là mạch dò tìm điểm công suất cực đại của tấm quang điện (thuật toán MPPT). Với việc định vị chính xác MPPT tại từng tấm quang điện nên tổng sản lượng điện thu được của hệ thống luôn cao hơn công nghệ không sử dụng bộ tối ưu công suất.

Hơn thế nữa, qua bộ tối ưu công suất, thông số hoạt động của từng tấm quang điện đều được ghi nhận tự động và báo lên App của người dùng. Nhờ đó, công tác vận hành, bảo trì, bảo dưỡng dễ dàng, nhanh chóng và chi phí thấp.

Một dự án điện mặt trời mái nhà do Công ty Sao Nam thực hiện

Những quốc gia phát triển ngày càng có đòi hỏi cao về độ an toàn trong hệ thống điện mái nhà. Đơn cử, Bộ luật quốc gia về điện của Hoa Kỳ năm 2017 yêu cầu tắt hệ thống điện nhanh chóng trên các tòa nhà phải thấp hơn 30VDC. Giải pháp SolarEdge tuân thủ yêu cầu này. Hoặc hướng dẫn sử dụng của Đức cũng yêu cầu, những người ứng cứu đầu tiên trong các vụ hỏa hoạn, các sự cố tại các toàn nhà sẽ không đối diện với nguy cơ tiếp tục trực tiếp với cáp DC vẫn mang điện áp lớn hơn 120V. Với những phân tích ở trên, bộ giải pháp của SolarEdge cũng đáp ứng được.

Tại Việt Nam, gần đây, lực lượng Cảnh sát phòng cháy chữa cháy và cứu nạn cứu hộ đã liên tiếp có những yêu cầu về tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy cho các tòa nhà. Như yêu cầu các hệ thống điện mặt trời lắp đặt trên mái nhà của công trình thuộc danh mục dự án, công trình do cơ quan cảnh sát phòng cháy chữa cháy thẩm duyệt thiết kế về phòng cháy chữa cháy như khu chế xuất, khu công nghiệp, học viện, trường đại học, bảo tàng, cảng hàng không... phải được thẩm duyệt thiết kế về phòng cháy chữa cháy.

Riêng đối với các công trình không thuộc danh mục phụ lục trên không phải thẩm duyệt thiết kế về phòng cháy chữa cháy nhưng phải được hướng dẫn, khuyến cáo thực hiện các biện pháp đảm bảo an toàn về phòng cháy chữa cháy. Gần đây, lực lượng cảnh sát phòng cháy chữa cháy và cứu nạn cứu hộ tiếp tục yêu cầu, đối với inverter chuyển đổi dòng một chiều thành xoay chiều, không khuyến khích sử dụng công nghệ string-inverter. Đây được đánh giá là động thái kịp thời trong bối cảnh điện mặt trời mái nhà đang ngày càng được ưa chuộng ở nước ta.

Công ty Sao Nam cam kết cung cấp các sản phẩm chất lượng, an toàn, hiệu quả cao

Giải pháp nào cho thị trường Việt Nam?

Tại Việt Nam, hiện Công ty CP Công Nghệ Tích Hợp Sao Nam đã mang đến thị trường điện áp mái Việt Nam công nghệ điện mặt trời thế hệ mới có tên gọi DC-Optimized được Tập đoàn SolarEdge phát triển. Công nghệ này bao gồm Inverter kèm bộ tối ưu công suất (Power optimizer) gắn theo từng tấm pin (cho dân dụng – công suất thấp) hoặc gắn theo cụm 2 tấm pin (cho công nghiệp – công suất lớn).

Ông Nguyễn Thượng Quân - Tổng giám đốc Công ty Sao Nam cho biết, hệ thống điện năng lượng mặt trời có thời gian sử dụng rất lâu, lên đến 20-30 năm. Riêng điện mặt trời mái nhà có tính chất rất đặc thù là gần với nơi cư trú, sinh hoạt, sản xuất của người sử dụng nên vấn đề cần ưu tiên hàng đầu là công tác phòng chống cháy nổ, an toàn điện và hiệu suất của hệ thống.

“Theo đó, công nghệ DC-Optimized ngoài tác dụng nâng cao độ an toàn, giảm thiểu tối đa nguy cơ cháy nổ còn khiến tấm quang điện thông minh hơn, thu được nhiều điện hơn, sử dụng hiệu quả hơn” - ông Nguyễn Thượng Quân cho biết.

Công nghệ DC-Optimized còn cho phép người dùng theo dõi, giám sát thông số hoạt động của từng tấm quang điện trên App điện thoại hoặc website, giúp người dùng và doanh nghiệp đảm bảo hiệu quả sử dụng trong suốt vòng đời dự án.

Với uy tín được chứng minh, riêng năm 2020, Sao Nam đã lắp đặt hơn 30MWp bằng công nghệ này cho các công trình từ dân dụng đến công nghiệp. Trong đó có nhiều công trình, dự án thuộc các công ty/đơn vị của Tập đoàn Điện lực Việt Nam và các cơ quan công sở Nhà nước.

Các chuyên gia khuyến cáo rằng, trên thị trường hiện nay có nhiều loại sản phẩm, thiết bị điện mặt trời khác nhau, chất lượng cũng khách nhau. Chính vì vậy, để đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ, phòng chống rủi ro, đáp ứng yêu cầu của cơ quan quản lý nhà nước, nâng cao hiệu suất đầu tư, các khách hàng cần tìm hiểu rõ thông tin và lựa chọn các nhà cung cấp uy tín.