随着光伏产业的不断发展,光伏电站被【bèi】广【guǎng】泛安装在草地、湖【hú】泊和荒山、采煤【méi】沉陷区、居【jū】民屋顶等各【gè】种场景之【zhī】中。这些光伏电【diàn】站组成了一【yī】道道靓丽的风景【jǐng】线,同时,也成为了中国技【jì】术领跑世界的一张【zhāng】靓丽名片。

但是,随着【zhe】越【yuè】来【lái】越【yuè】多的光伏电站【zhàn】在悄然兴建,潜在【zài】的火【huǒ】灾风险也随之而来。前不久,一【yī】个地方村级扶贫光伏电站项目就遭遇了火灾,组件【jiàn】基本全【quán】部被烧毁【huǐ】,只剩下光【guāng】伏支架,现场情【qíng】况【kuàng】惨不【bú】忍睹。

户用光伏电站着火被烧毁的事情也屡见不鲜。

       什么会发生火灾?

光伏电【diàn】站发【fā】生火灾有多方面原因,但引发【fā】火灾的主要因素就是电站电气系统的故障。比如组件【jiàn】隐裂、逆变器元器件质【zhì】量【liàng】、电缆质量和【hé】安【ān】装【zhuāng】不规范,以【yǐ】及【jí】汇【huì】流箱、配电柜、变压器等的防【fáng】雷【léi】接【jiē】地问题,其中任何【hé】一件事没有【yǒu】做好,就可能出现上【shàng】面的悲剧。

随【suí】着光伏电站【zhàn】投入运行年限【xiàn】增加,逆【nì】变器中电子元器件会出现【xiàn】老化【huà】、电缆破裂、触点松动【dòng】等问【wèn】题【tí】,这些【xiē】系统内部原因【yīn】可能引发故障电弧,通【tōng】常情况下光伏阵列的安装【zhuāng】大多是利用长【zhǎng】串的高电压【yā】直流电源,间接增加了与电【diàn】弧有关【guān】的安全问题【tí】。

图:光伏电站连接器烧毁案例

很【hěn】多朋友都不能理解直流拉弧造成的危害,可以【yǐ】看看下【xià】面这个外【wài】国人做的实验【yàn】视频。当光伏电站【zhàn】组件破【pò】损时,千万不【bú】要【yào】用手【shǒu】去触碰【pèng】,也不要水去冲光伏组件表【biǎo】面,很【hěn】容易造【zào】成触电等人身伤害。如果电站发现组件破损,一定【dìng】记得【dé】要及【jí】时更换新的组件。

遇到电站发生火灾怎么办?

小盒子温馨提示大家:

一旦光伏电站【zhàn】遇到【dào】火灾,不要马上跑【pǎo】去救【jiù】火,先想办法【fǎ】切【qiē】断与电站相关的动力【lì】电源。在没有专业消防人员和工具的情况下,最好等【děng】到所有组件烧【shāo】完【wán】后【hòu】,再进行施救【jiù】工作【zuò】。为什么【me】这样讲呢【ne】?

光伏系统中直【zhí】流电弧的演示实验,实【shí】验【yàn】中模【mó】拟了【le】系统功率约为2KW的串【chuàn】型逆【nì】变器光伏系统,当发生故障时,逆变器【qì】系统直流【liú】电弧【hú】现【xiàn】象。

拉开线缆,电弧逐渐产生【shēng】,并【bìng】且越来越强烈。电压表示【shì】数上【shàng】升,且【qiě】温度可【kě】达4200多度【dù】。

当装有光伏系统的房【fáng】屋【wū】起火【huǒ】时,施【shī】救工作必须在保证消防员安全的【de】基础上【shàng】进行。一【yī】般来说【shuō】,在靠近起火房屋之前,消【xiāo】防员会先切断所有电源。但如果屋【wū】顶装有【yǒu】光伏【fú】系统【tǒng】,那【nà】么只要光伏板暴露在阳光中,那么在一个阵【zhèn】列中600V~1000V的【de】高电压就会存在【zài】,施救工作【zuò】将会【huì】非常【cháng】危【wēi】险。

图:光伏系统600-1000V直流高压

我们来看一些消防人员正确的解救大火例子:

案例一

2010年,德国Schwerinsdorf地区一居民房屋发生火【huǒ】灾,因【yīn】屋顶安装了【le】光伏【fú】系统,出于安全考虑,消防员直到所有【yǒu】光伏组件烧毁后【hòu】,才进行施救【jiù】工作【zuò】。

       案例二

德国Hohenaspe地区,一家仓库发生【shēng】起火【huǒ】,屋顶上【shàng】的光伏系统使施救工作受阻,消防员在组件全部烧毁之【zhī】前【qián】只【zhī】能【néng】先【xiān】控制火势向【xiàng】周边蔓延。

       案例三

美【měi】国加利福尼亚地【dì】区一380kW的【de】商用【yòng】系统,因系统中的【de】连接器出现故障引发了直流电【diàn】弧,导致线【xiàn】缆起火。消【xiāo】防员不得不先手工打开系统【tǒng】中的56个断路【lù】器之后再进行【háng】施救,最终烧毁了【le】9块【kuài】组件。

       光伏组件如何能尽可能地避免火灾?

1、光【guāng】伏电站在前期项【xiàng】目设计时【shí】,可以用微【wēi】型【xíng】逆变器代替组串式逆变器。采用微【wēi】型逆变器后组件之间不【bú】再【zài】有【yǒu】电压叠【dié】加【jiā】,直【zhí】流电压小于40伏,可以彻底解决由于高【gāo】压直流拉弧引起火灾的风险,同时也解决了当房屋起火时,因【yīn】光伏电站而阻碍了施救的【de】问【wèn】题。

       2、光伏电站系【xì】统可【kě】以采用双玻组件进行安装。双【shuāng】玻组件本【běn】身通过【guò】玻【bō】璃取代【dài】背【bèi】板,使得耐火得到提升。双玻【bō】组【zǔ】件的【de】防火等级【jí】由普通晶硅组件的C级升级到A级,使其更适合【hé】用于居民【mín】住宅【zhái】、化工厂【chǎng】等需【xū】要避免火灾隐患的地区。

       3、采【cǎi】购一线品【pǐn】牌的【de】优质【zhì】组【zǔ】件、逆变器,确【què】保【bǎo】组件的安全性。另外,电站【zhàn】建成【chéng】后加强后期的运维,减少【shǎo】灰尘和杂物【wù】遮挡,避免“热斑”的【de】形成。