Prevenzione del rischio incendio

Gli impianti fotovoltaici negli ultimi anni hanno conosciuto una crescita esponenziale. Questa espansione si è resa possibile grazie soprattutto alla politica di incentivi statali che ha reso economicamente interessante l’installazione di questi impianti. In conseguenza di ciò la scelta se installare o meno i pannelli, di quale tipo, con quale estensione, ecc. è stata da sempre dominata quasi esclusivamente da considerazioni di natura economica.

Criterio del tutto legittimo, si intende, ma forse altri tipi di considerazioni, come per esempio il rischio di incendio connesso ad un tale impianto, sono passate in secondo piano. Invece per questi impianti il rischio di incendio esiste e va valutato correttamente.

Iniziamo col dire che gli impianti di generazione dell’energia elettrica che utilizzano pannelli fotovoltaici rientrano nell’insieme più generale degli impianti elettrici e quindi, come tutti gli impianti di tale tipo, presentano

un certo rischio di incendio, essenzialmente dovuto a sovraccarico e corto circuito. Entrambi sono rischi ben conosciuti, facilmente valutabili e risolvibili.

Ma se un impianto elettrico presenta rischi connessi alla distribuzione, con l’aggiunta di un impianto fotovoltaico subentrano anche rischi legati alla produzione, in quanto si tratta di un impianto che per l’appunto produce energia elettrica ad una determinata tensione.

Si sono già verificati diversi incendi di impianti fotovoltaici. Purtroppo, l’assenza di statistiche ufficiali aggiornate impedisce di avere un quadro chiaro della situazione, ma di certo uno dei problemi più frequenti è quello connesso ai cablaggi. Di fronte ad un incendio di un impianto fotovoltaico è innanzitutto indispensabile capire se l’origine del rogo è scaturita da fattori esterni o interni all’impianto.

Le cause più frequenti di incendio agli impianti fotovoltaici sono le seguenti:

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Cablaggi e connessioni/serraggi a vite lente: viste le tensioni non indifferenti in gioco (lato corrente continua 600-800 Volt), un primo rischio è quello dell’arco elettrico. Se si riscontrassero delle connessioni a vite allentate, queste potrebbero aver generato un arco elettrico (arco voltaico) che potrebbe avrebbe dato origine alle fiamme. L’arco elettrico generatosi ad impianto in funzione può innescare il materiale sottostante che lentamente si autoalimenta fino a sviluppare l’incendio. Un arco elettrico in tensione continua, a voltaggio normalmente in uso negli impianti fotovoltaici, può restare acceso per moltissimo tempo, dell’ordine addirittura di minuti. Esso è, pertanto, in grado di forare una lamiera zincata come quella normalmente utilizzata per l’appoggio dei pannelli su un tetto e può comportare l’innesco dei materiali sottostanti. È possibile che si sviluppi un arco elettrico anche all’interno del pannello per difettosità delle saldature tra cella e cella oppure per ossidazione creatasi a seguito di perdita di ermeticità del pannello. Le connessioni lente del telaio e la particolare collocazione dei pannelli situati al termine della falda possono creare infiltrazioni di acqua che nel tempo possono generare, durante il funzionamento, significative correnti di cortocircuito in grado di innescare i pannelli;

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Fenomeno cosiddetto di hot spot, ovvero al riscaldamento localizzato. Nei moduli è impossibile che tutte le celle fotovoltaiche siano perfettamente identiche a causa di inevitabili lievi differenze in fase di fabbricazione. Inoltre, può anche accadere che una parte del campo FTV sia in ombra o anche semplicemente più sporca (presenza di foglie, polvere), perciò due stringhe di moduli collegate in parallelo non avranno mai perfettamente la stessa tensione. Di conseguenza, si potrebbe verificare una corrente interna inversa che potrebbe provocare danni o surriscaldamenti localizzati: l’hot spot.

Per evitare ciò, nei circuiti elettrici si inseriscono appositi diodi la cui mancanza, ovvero il posizionamento di diodi in numero o di caratteristiche insufficienti ovvero il loro posizionamento scorretto ovvero la scelta di materiale non idoneo, ecc. sono tutti fattori che possono provocare l’hot spot con conseguente rischio di innesco;

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Un altro dei punti deboli dell’impianto FTV è rappresentato dai cavi che, con la perdita di isolamento, possono provocare archi elettrici lungo le tratte tra i pannelli i quadri stringa o gli inverter. In particolare, i cavi devono essere resistenti ai raggi UV ed alle alte temperature (sono posizionati al sole!), essere di sezione adeguata ed essere correttamente collegati;

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Gli inneschi nelle string box (quadri stringa), dovuti a fenomeni di surriscaldamento per scarsa ventilazione, errata installazione (componenti elettrici posizionati sul tetto in involucri metallici che possono raggiungere temperature critiche);

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Il surriscaldamento degli inverter. Poiché l’inverter è normalmente ospitato in un apposito locale, l’innesco può facilmente propagarsi anche alle altre apparecchiature;

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L’autoinnesco, soprattutto nella stagione estiva, laddove vi è la presenza di sterpaglia ea vegetazione secca in genere.

Quando un impianto fotovoltaico subisce un incendio, occorre provvedere immediatamente alla messa in sicurezza delle aree/zone interessate al fine di ridurre/limitare possibili contaminazioni suolo-aria, scollegare dalla rete elettrica tutte le parti di impianto coinvolte e procedendo successivamente alla bonifica dell’area di impianto.

Le attività di bonifica consistono nel corretto smaltimento delle parti coinvolte nell’incendio quali moduli, cavi, quadri, ecc. classificabile anche come materiale speciale pericoloso e nelle successive operazioni di pulizia/sanificazione dei locali interessati dall’incendio con eventuale trattamento delle parti per lo più metalliche coinvolte, in quanto la combustione del PVC contenuto nell’isolamento dei cavi libera, in fase gassosa, il cloro che legandosi con l’acqua crea l’acido cloridrico, altamente corrosivo per tutti i metalli.

Nel caso di incendio sviluppatosi in impianti collocati a terra risulta necessario eseguire analisi del terreno ed eventuali falde acquifere vicine al fine di escludere una possibile contaminazione del suolo, sottosuolo o acqua.

Per prevenire le cause di incendio è necessario effettuare:

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Pulizia dell’area a verde con la rimozione dal terreno di sterpaglie, cespugli, rovi ed erbe secche nonché ogni altra possibile fonte di incendio, rifiuti compresi;

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Realizzazione di piste tagliafuoco lungo il perimetro dell’impianto;

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Controlli periodici dei serraggi dei cavi e dei cablaggi;

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Controllo dell’isolamento dei cavi al fine di evitare dispersione di corrente e corto circuiti;

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Termografia sui moduli fotovoltaici e su tutte le componenti elettriche (quadri di stringa, quadri di campo, inverter) al fine di individuare difetti o fenomeni di hot spot (surriscaldamento);

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Pulizia dei moduli utile per evitare surriscaldamenti di alcune celle a causa di sviluppo di eventuali correnti inverse;

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Verifica del corretto funzionamento dei sistemi di raffrescamento e/o ventilazione dei locali in cui risultano alloggiati i trasformatori (es. inverter, trasformatore BT/MT, ecc. e le varie componentistiche elettriche (quadro generale, sistema di protezione di interfaccia, ecc.) al fine di evitare surriscaldamenti eccessivi.

COMPATIBILITÀ AMBIENTALE COMPLESSIVA

In conclusione, occorre ancora una volta sottolineare le caratteristiche della risorsa solare come fonte di produzione di energia elettrica il cui impatto ambientale è limitato, specialmente attraverso una buona progettazione. L’energia solare è una fonte rinnovabile, in quanto non richiede alcun tipo di combustibile, ma utilizza l’energia contenuta nelle radiazioni solari. È pulita, perché, a differenza delle centrali di produzione di energia elettrica convenzionali, non provoca emissioni dannose per l’uomo e per l’ambiente.

La produzione di energia elettrica mediante combustibili fossili comporta, infatti, l’emissione di enormi quantità di sostanze inquinanti; tra questi gas, il più rilevante è l’anidride carbonica o biossido di carbonio, il cui progressivo incremento sta contribuendo al cosiddetto effetto serra che potrà causare, in un prossimo futuro, drammatici cambiamenti climatici.

Altri benefici del fotovoltaico sono: la riduzione della dipendenza dall’estero, la diversificazione delle fonti energetiche, la regionalizzazione della produzione.

I pannelli non hanno alcun tipo di impatto radioattivo, e alla fine della vita dell'impianto, è previsto il loro riciclaggio da parte della stessa ditta produttrice in quanto i pannelli vanno trattati come rifiuti speciali, e gli stessi saranno inseriti in un adeguato intervento di riciclaggio.

Per ciò che riguarda l’aspetto floristico, non è ovviamente consentito l’impianto di alberi, arbusti o specie erbacee di grossa taglia, sarà invece favorita la crescita di specie erbacee autoctone di piccola taglia al di sotto delle strutture, sottoposta a periodici sfalci. L’impatto visivo dell’impianto, trattandosi di strutture artificiali inserite in un contesto agricolo o semi-naturale, sarà mitigato dalla già presente vegetazione arborea e la ripiantumazione di specie arbustive o arboreo intorno all’impianto, lungo la fascia di confine delle particelle, con l’intento di dissimulare lo stesso. In fase di esercizio inoltre, al fine di “riciclare” le aree in oggetto, sarà consentito, con accesso controllato, il pascolo di animali domestici quali ovini e caprini. L’utilizzo degli animali da pascolo ha poche controindicazioni a fronte di numerosi vantaggi. Tra i vantaggi, importantissimo, è quello del controllo della crescita delle specie vegetali erbacee; inoltre gli animali hanno la possibilità di ripulire in aree dove i mezzi meccanici non possono avvicinarsi per non danneggiare le strutture.

Sulla base degli elementi e delle considerazioni riportate nelle sezioni precedenti, si può concludere che l’impianto fotovoltaico che dovrà sorgere sul territorio del comune di Butera, presenterà un modesto impatto sull’ambiente, peraltro limitato ad alcune componenti.

Si ribadisce ancora una volta che l’ambiente non subirà alcun carico inquinante di tipo chimico, data la tecnica di generazione dell’energia che caratterizza tali impianti. Di rilievo, sostanzialmente nullo sarà anche l’impatto acustico dell’impianto e i relativi effetti elettromagnetici. Molto modesti gli impatti su flora e fauna.

La porzione di territorio che in condizioni di esercizio resterà coperta dagli impianti ha dimensioni rilevanti, in quanto l'installazione di una centrale fotovoltaica richiede grandi spazi.

Va però detto che il territorio non subirà delle trasformazioni permanenti, e potrà anche in fase di esercizio essere utilizzato per il pascolo o ad uso seminativo, non perdendo le sue attuali vocazioni.

La componente visiva costituisce l’unico aspetto degno di considerazione, poiché il carattere prevalentemente naturale del paesaggio viene modificato da strutture non naturali di rilevanti dimensioni. Questa problematica non può essere evidentemente ovviata, poiché la natura tecnologica propria dell’impianto non consente l’adozione di misure di completo mascheramento. Tuttavia, se a livello sensoriale la percezione della riduzione della naturalità non può essere eliminata, deve essere invece promosso lo sviluppo di un approccio razionale al problema, che si traduca nel convincimento che l’impiego di una tecnologia pulita per la produzione di energia costituisce la migliore garanzia per il rispetto delle risorse ambientali nel loro complesso.

Risulta essere trascurabile anche la fase di cantiere per la quale sono prevedibili gli impatti tipici connessi con l’esecuzione di opere civili puntuali.

Il fotovoltaico è caratterizzato, come le altre tecnologie che utilizzano fonti di energia rinnovabili, da costi di investimento elevati in rapporto ai ridotti costi di gestione e manutenzione. A parità di costo dell'energia prodotta, tale specificità può avere il vantaggio di essere trasformata in occupazione, in quanto si viene a sostituire valore aggiunto al combustibile utilizzato negli impianti convenzionali.

Secondo un'analisi del Worldwatch Institute, l'occupazione diretta creata per ogni miliardo di kWh prodotto da fonte fotovoltaica è di 542 addetti, mentre quella creata, per la stessa produzione di elettricità, dal nucleare e dall'utilizzo del carbone (compresa l'estrazione del minerale) è, rispettivamente, di 100 e 116 addetti.

L'occupazione nel settore solare è associata alle seguenti principali tipologie di attività: costruzione, installazione e gestione/manutenzione. In questo computo non è considerata la voce "ricerca" che comprende l’attività di ricerca in senso tradizionale, ma anche attività eseguite da società di ingegneria, istituzioni bancarie e assicurative. Per quanto riguarda l'occupazione creata dalla gestione degli impianti, trascurata in questa cifra, si stima che sia pari a circa 1 addetto per MW installato (vanno aggiunte, in questo caso, qualche centinaio di persone).

Da questi dati risulta quindi che l'occupazione associata alla costruzione delle macchine è circa 4 volte maggiore a quella associata all'installazione e gestione degli impianti. In definitiva, in base ai progetti associati alle fonti rinnovabili previsti, si può prevedere, nel Mezzogiorno, un incremento di ulteriori attività, con particolare riguardo a quelle manifatturiere. Ulteriore creazione di posti di lavoro si può ottenere con l’impiego degli impianti all’interno di circuiti turistico-culturali che siano così da stimolo per le economie locali. Nelle aree con centrali fotovoltaiche potranno essere anche create attività di sostegno, che riguardano la ricerca, la certificazione e la fornitura di servizi alle imprese. Il rapporto benefici/costi ambientali è perciò nettamente positivo dato che il rispetto della natura e l’assenza totale di scorie o emissioni fanno dell’energia solare la massima risposta al problema energetico in termini di tutela ambientale.

Infine, un ulteriore beneficio è stato prodotto, dalla razionalizzazione degli impianti di connessione alla RTN che, come già descritto, ha consentito di concentrare la connessione di diversi impianti di produzione di energia all’attuale sottostazione di utenza, limitando notevolmente i potenziali effetti sull’ambiente e in particolare la sottrazione del suolo per l’installazione di sottostazioni e linee elettriche, nonché dall’ubicazione della condivisa sottostazione di utenza in adiacenza alla nuova stazione elettrica di TERNA che consente di minimizzare la lunghezza dell’elettrodotto di connessione (soli 50 m).

PROGETTO DI MONITORAGGIO AMBIENTALE (PMA)

Nel documento C. & C. Consulting Engineering S.r.l. ELABORATO (pagine 116-123)