Strøm på avveie
Hvilke utfordringer skaper
solcellepaneler og lading av
el-biler for sikkerheten?
Kjetil Solberg
Brannvernkonferansen
28.april 2015
Oversikt
Et trygt og robust samfunn – der alle tar ansvar
1. Nye energikilder, nye bruksmønstre: Farer og utfordringer
2. Regelverk – verktøykasse
3. Solcelle anlegg – utfordringer og regelverk
4. Drift av batterier – lokal produksjon til nettet
5. Prosjekter hos DSB i år
2
Et trygt og robust samfunn der alle tar ansvar
DSB
Direktoratet for
samfunnssikkerhet og beredskap
3
Et trygt og robust samfunn der alle tar ansvar
Direktoratet for samfunnssikkerhet og
beredskap - DSB
• DSB er underlagt
Justis- og beredskapsdepartementet
• Nasjonal elsikkerhetsmyndighet
• Forvaltningsmyndighet med hjemmel i:
– Lov om tilsyn med elektriske anlegg og elektrisk utstyr
4
Et trygt og robust samfunn der alle tar ansvar
El-tilsynsloven
Et trygt og robust samfunn – der alle tar ansvar
• §1: Omfatter alle elektriske anlegg og alt elektrisk utstyr
(unntak: radio-kommunikasjon)
• §2 Elektriske anlegg skal
– prosjekteres, utføres, drives, vedlikeholdes og
kontrolleres slik at de ikke frembyr
fare for liv, helse og materielle verdier.
5
Et trygt og robust samfunn der alle tar ansvar
ALT ”HENGER SAMMEN”
FEF
FEL
FMU
FME
FME
FKE/FSE
FEL
FEU
FEL
FEL
6
UTFORDRINGER
NYE ENERGIKILDER
NYTT BRUKSMØNSTER
7
NYE POLITISKE MÅL - NYE UTFORDRINGER
• Mer fornybar energi – (sol, vind, bølge og vannkraft)
• Distribuert produksjon / lagring av elektrisk energi
• Avanserte Måle- og Styringssystemer (AMS)
• Smarte nett (smartgrid)
• 200.000 elbiler i 2020
8
(april 2015: 50.000)
NYE POLITISKE MÅL - NYE UTFORDRINGER
Utfordring:
• Funksjonelle forskrifter henviser til detaljerte normer
/standarder for sikker utførelse
Detaljerte normer mangler på flere områder:
• Norge tidlig ute (el-bil)
• ny teknologi
normene henger ikke med
9
FORSKRIFT - NORM (STANDARD)
EU direktiv
ELTILSYNSLOVEN
FEU
FEL
LØSNINGER
FUNKSJONELLE
SIKKERHETS-
NORMER
STANDARDER
KRAV
NEK 400
EN 61851-X
ELINSTALLASJON
10
Solcelle anlegg
Kommer for fult i Norge nå fordi det er en billig måte å
høyne byggets energiklasse.
• Anlegg med store effekter
• Asko 300kWp
• Økern sykehjem 130kWp
• Kiwi Auli 156kWp
• Høye spenninger, opptil 900V
Farer:
• Berøringsfare
• Lysbue
• Varmgang brann
Produserer elektrisk kraft så lenge det er
lyst. Bygges etter FEL og NEK400
Hvor går grensen mellom produkt
og anlegg?
• Bygges etter FEL og NEK400 eller
FEU?
• FEL §30. Utstyr for frakobling
Det skal være installert utstyr for
frakobling av anlegget, kurser eller
enkelte utstyrsenheter, slik at
vedlikehold, prøving, feilsøking og
reparasjon kan foretas uten fare.
Brann i solcelle anlegg
Hva skjer med strømproduksjonen når anlegget blir skadet
under brann?
Ikke mulig å koble i fra DC
Ikke mulig å dekke til med for eksempel skum
Bygningsdeler kan bli spenningssatt
Strømførende ledninger og konstruksjoner
Områder med overvann strømførende
Slukking må gjøres som mot et 230/400V anlegg
1m stråle med spredning
5m med samlet stråle
Klipping av kabler og fjerning av paneler er AUS, krever
kyndig personell
Norske forhold
Tyskland og Danmark har mye erfaring med store
solcelle anlegg.
• Snø på panelene
• Snørydding på flate tak
• Vi kan få skader på klasse 2 paneler
• Skade på kabler
• På større anlegg burde brannvesenet bruke DLE for å
inspisere og for å lage en innsatsplan
Batteri med tilbakemating til nettet
• Blybatterier
• Kjent teknologi fra
telekom,
kraftproduksjon og everk
Farer:
• Kortslutning
• Blyforgiftning
• Knallgass
• Etsende batterisyre
Tar mye plass,
28 kwh og 1tonn
Bygges etter EN 50272-2
Gjenbruk av Li-Ion batteri fra elbil
60 Nissan Leaf moduler
225 kg 30 kWh
• Li-Ion batteri
• Høy bruksverdi
Farer
• Kortslutning
• Varmgang
• Utlading
• Terminal runaway og brann
Viktig med god overvåkning av hver enkelt celle
med hensyn til temperatur og spenning
Demontering av batteri fra elbil
Høye spenninger
Komplisert konstruksjon
Høy bruksverdi
Farer:
Berøringsfare
Kortslutning
Utlading
Skade på battericeller
TRA
Viktig å styre håndteringen av kasserte elbiler så disse
batteriene ikke håndteres av ukyndig personell
THERMAL RUNAWAY
Li-Ion batterier: Fare for ”thermal runaway” over 180 °C ved:
– Overlading
– Indre kortslutning
– Produksjonsfeil
– Dyputladning
– Mange fulle ladesykluser
Indre motstand øker med alder. Gir mer varmgang ved lading og
bruk
18
Elektromagnetiske og andre elektriske
påvirkninger av omgivelsene
• Radio støy til luft
• Ledningsbundet høyfrekvent støy
• Eier ansvarlig for at systemet ikke støyer
19
EMC - tenk system
EMC
El-loven
FEU
CE
CE
CE
CE
CE
System
Installasjon
LVD
EMC
EU
NEK 400
FEL
Bestiller kompetanse
20
El-loven
Brann sikkerhet
• Riktig kompetanse hos innkjøper, installatør
og utstyrsleverandør
• Personsikkerhet
• Internkontroll
• Brukerveiledning og rutiner for bruk av
anlegget
21
Systemtilsyn på anlegg med batteri og
solceller
• DSB gjør tilsyn med nettselskaper, kraftprodusenter,
sykehus og maritime flyttbare installasjoner
• Det lokale el tilsyn har tilsyn med 170.000 elektriske
anlegg
• Tilsyn gjøres opp mot internkontrollforskriften hvor
anlegget er eiet av en virksomhet
• Privateide anlegg stikkprøve kontroller
• Risiko baserte tilsyn
• Eier har ansvaret for at sikkerheten blir ivaretatt
22
DSBs prosjekter i år
• Energibesparende bygg og brannsikkerhet
– Direktoratet for byggkvalitet
– Målsettning å belyse problemstillinger
knyttet til brann og energibesparende
byggverk
– Utøvende:SP Fire Research AS
• Faktaark brann i EL-biler og solcelleanlegg
23
OPPSUMMERING
• Store politiske ambisjoner
• Teknologisk utvikling går fort
• Sikkerhet baseres på (harmoniserte-) standarder
24
Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap
Nasjonal el-sikkerhetsmyndighet
www.dsb.no