Охрана на фотоволтаични електроцентрали

През последните години в България се наблюдава бум в строежа на фотоволтаични електроцентрали, по-известни като слънчеви електроцентрали с  фото клетки.  Независимо от предсказанията, че това е поредния балон, който ще се спука както балона със строежите на вилни селища и офис сгради, факт е че има изградени няколко сериозни проекта и още няколко са на фаза изграждане. Българските инвеститори и проектанти нямаха опит с проектирането и изграждането на подобни обекти и се оказа, че или са пропуснали или силно са подценили въпроса с охраната на електростанциите. Факт е, че чуждестранните инвеститори пристигат с изключително сериозни изисквания към охраната, които струват скъпо и се отразяват на крайния финансов резултат.

Има ли необходимост от охрана  на тези електроцентрали и от какво се обуславя  тя. За да отговорим на е нужно да разберем какво представлява една фотоволтаична електроцентрала и кои са нейните уязвими места. Започваме с компонентите, от които е изградена.

Основен компонент във фотоволтаичните клетки са фотоволтаичните панели. Това са фото клетките, преобразуващи слънчевата светлина в електрическа. Панелите са в голямо количество и са разположени на голяма площ. В зависимост от мощността на електроцентралата, площта може да варира от два – три до над 100 декара.

За да произвеждат ток фотоволтаичните панели се поставят под определен ъгъл спрямо слънцето. Това налага монтаж на панелите върху специални стойки. В повечето случай това са различни видове метални конструкции.

Фотовлотаичните панели произвеждат напрежение в границите на 20-30 волта при прав ток. Както всички знаем стандартното напрежение за домашни нужди е 220 волта при променлив ток. За да се постигнат тези стойности се налага включването на така наречените инвертори. Това са устройства за преобразуване на ниското напрежение и постоянния ток във високо напрежение и променлив ток. Инверторите са електронни устройства. Не са едро габаритни и са скъпи. Количеството им варира в зависимост от проекта и тяхната мощност, но могат да стигнат до над 100 инвертора в електроцентрала.

Когато се налага пренос на произведената електроенергия на по-големи разстояния или включване на електроцентралата в далекопровод се налага изграждането на трансформатор.

За да работи електроцентралата и да се осъществи свързването на панелите, инверторите и трансформатора се налага използването на много проводници, голяма част от които от цветни метали. Представете си няколко хиляди панела разположени на 100 декара площ и свързани по между си с медни и алуминиеви кабели.

На практика всеки един от гореизброените елементи на фотоволтаичната електроцентрала представлява интерес за крадците на кабели и метали или за домашните майстори. Абсолютно всички елементи са приложими за изграждане на домашни слънчеви инсталации. Това обуславя и интереса към тях и засилва вероятността от опити за кражби.

Кражбата или повреждането на един или няколко елемента ще доведе до намаляване ефективността на електроцентралата или до пълното и спиране. При всички случай след кражба се налага ремонт и сериозно капиталовложение  за възстановяване на работоспособността и мощността на електроцентралата.

За избягването на такива случай и правенето на допълнителни разходи се налага електроцентралата да бъде охранявана. Охраната на фотоволтаична електроцентрала има известни особености и тук възникват няколко проблема, с които повечето инженерингови фирми занимаващи се с проектиране и монтаж на електронни системи за сигурност не са се сблъсквали или нямат капацитет да решат.

Първата особеност е площта на електроцентралата. Както вече стана дума площта е от няколко декара до няколко стотин декара. Това означава изключително голям външен периметър за охрана. Терените, върху които се изграждат фотоволтаичните електроцентрали обикновено са бивши земеделски земи и на тях няма изградена инфраструктура и основи. Възниква въпроса за избор на вида периметрова охрана. Поставянето на стандартна периметрова охрана в съчетание на два различни вида детектори, огради и полоси съчетани с видео наблюдение обикновено не среща одобрението на инвеститорите. Проблемите започват още с изграждането и проектирането на оградата. Съгласно ЗУТ оградата не трябва да надвишава 2 метра а изискванията към оградата за охрана е минимум 2,5 метра височина и изграден навес. Има и голяма разлика в цената на ограда с бетонов пояс за основа и ограда изградена върху забити в земята стълбове. От вида ограда и прилежащата и полоса зависят видовете възможности за използване на периметрова охрана. Например на ограда без бетонов пояс не могат да се полагат повечето видове сензорни кабели.

Избора на микровълнови бариери за осъществяване на периметровата охрана поставя изисквания към изграждането на полоса и нейното поддържане.

Наличието или липсата на осветление също влияе на избора на техника за охрана.

Втората особеност е охраната на вътрешността на полето на електроцентралата и разположените в него елементи. Тук вариантите са няколко и зависят от целите на охраната, от типовете компоненти, използвани за изграждане на електроцентралата и от желанието на инвеститора.

Третата особеност е  липсата на постоянно електрозахранване. Централата произвежда електричество, но не съхранява такова. През нощта при силен снеговалеж и други неблагоприятни метеорологични условия не може да се разчита на ток от електроцентралата за захранване на охранителните системи. Понякога тяхната консумация надхвърля 4-5 киловата. Това налага изграждане на резервиране на захранването.

Четвъртата особеност е свързана с преноса на алармения сигнал от охранителната система до мониторинг центъра и силите за реакция. Фотоволтаичните електроцентрали по правило се изграждат далеч от големи населени места и на терени без инфраструктура и комуникации. Това означава липса на преносна среда като телефон, интернет, GSM покритие и покритие на радио мрежата на местните фирми за охрана с технически средства. В резултат на това се налага изграждане на преносна среда за алармените сигнали и преносна среда за пренос на видео сигнал.

Петата особеност е в реакцията на силите за реакция. Обикновено това са фирми за охрана с технически средства. Когато електроцентралата се намира на 15 – 20 километра от най-близкия град, който по правило не е голям, а това са над 80 процента от случаите, възниква проблем. В малките градове ресурсите на фирмите за охрана са малки. Обикновено разполагат с един, рядко два патрула с автомобили. При задействие на охранителната система на електроцентралата през нощта и при лоши метеорологични условия, времето за реакция не може да се сведе под 10 – 15 минути, което е прекалено много. Възниква дилема пред охранителите – да изпратят ли патрул или не. Ако изпратят патрул до централата това означава да оставят града без охрана в продължение на половин до един час, което е неприемливо за тях. А ако заради повреда или други обективни фактори се получи няколкократно последователно задействие на охранителната система, тогава проблемът се задълбочава и вероятното решение на фирмата за охрана ще е да се остави електроцентралата без охрана, поради липса на ресурс за реакция.

Посочените особености на фотоволтаичните електроцентрали и изграждането на системите им за сигурност водят до усложняване на проектите и инсталациите и повишаване на себестойността им. Въпреки това себестойността на системите за сигурност е обикновено е под  5% от стойността на  електроцентралата.

Целесъобразно е проектите за охрана да се изготвят съвместно с останалите проекти на централата. Това позволява намаляване на себестойността при изграждането, защото е възможно съвместяване на различни дейности, използване на общи трасета и други.

Ролята на специалиста е да прецени нивото на застрашеност, да предвиди всички особености на обекта и да предложи решение приемливо в ценово отношение, без пропуски, касаещи сигурността на обекта. За това се изисква опит в работата с периметрови охрани, опит в проектирането изграждането и експлоатацията на системи за сигурност в планинско гориста или равнинна местност, далеч от населени места. Такива обекти са складови и производствени райони, разположени извън населени места, летища, обекти на силовите министерства и държавната власт.

Николай Цапрев, брой 5 на Списание Professional