光伏電站安全隱患解析

1、光伏電站安全隱患解析前段時間發(fā)生了不少光伏電站起火燒毀事故， 光伏電站暴露出的各種 安全問題帶給光伏行業(yè)越來越多的擔(dān)憂， 不少的客戶也是對此憂心忡 忡，了解光伏電站安全風(fēng)險因素的類型以及規(guī)避由此帶來的安全隱患 已經(jīng)成為光伏電站業(yè)內(nèi)一項刻不容緩的工作。 所以今天借此由廣東太 陽庫新能源技術(shù)人員給大家講解光伏電站普遍存在的安全隱患及有 效的防范措施。光伏電站安全風(fēng)險因素主要分為光伏現(xiàn)場自然因素風(fēng)險， 光伏電 站技術(shù)風(fēng)險，安裝風(fēng)險，安全風(fēng)險及材料風(fēng)險五大方面。一、光伏電站安全隱患解析1. 現(xiàn)場自然因素風(fēng)險光伏電站現(xiàn)場自然因素風(fēng)險主要包括暴風(fēng)和雷擊、結(jié)冰、暴雪和冰雹、沙塵、巖石滾落、地質(zhì)滑坡、地震、洪

2、水和動物啃咬破壞等眾 多方面。因光伏電站選址一般為荒山荒地、廢棄魚塘、荒漠灘涂等地 形復(fù)雜且偏僻無人的區(qū)域，故受以上自然因素影響造成的安全事故不 易避免?，F(xiàn)場自然因素造成的光伏電站安全風(fēng)險如下圖所示:暴風(fēng)洪水暴風(fēng)導(dǎo)致跟蹤系統(tǒng)損壞動物啃咬破壞雪壓過大壓坯組件塵土覆蓋組件2. 技術(shù)風(fēng)險造成光伏電站安全隱患的技術(shù)風(fēng)險主要包括電站設(shè)計缺陷，設(shè)備 故障，電站系統(tǒng)衰減、設(shè)備老化、維護(hù)及修理技術(shù)失誤等方面。設(shè)計 缺陷、技術(shù)方案和設(shè)備故障是造成電站安全風(fēng)險極其重要的原因。錯誤估計風(fēng)載造成的電站事故過電壓導(dǎo)致的設(shè)備及器件損壞錯誤估計山體遮擋 設(shè)備老化引起火災(zāi)3. 安裝風(fēng)險由安裝造成的光伏電站風(fēng)險主要是指在光伏電

3、站建設(shè)施工階段,非規(guī)范化的施工造成各種電站安全隱患安裝錯誤導(dǎo)致火災(zāi)安裝錯誤安裝錯誤異致坍塢線纜施工雜亂安裝錐i吳導(dǎo)致組件脫落安裝不規(guī)范導(dǎo)致護(hù)角噓苕4. 安全風(fēng)險安全風(fēng)險主要包括人為造成的電擊、 電弧、火災(zāi)風(fēng)險，人為盜竊、 人為破壞以及操作人員誤操作造成的電站及人身安全危險。檢測時由于操作不當(dāng)引起的謖備矩路起火5. 材料風(fēng)險材料安全風(fēng)險主要包括光伏電站各種構(gòu)成材料的選購風(fēng)險及運(yùn)行損壞風(fēng)險。纟目件玻璃自愎、電池片隱裂聶焊帶i可題引起的妄全隱患線繪使用錯諼且輻皮損壞匯浚箱器件損壞基礎(chǔ)召澡根據(jù)多年電站運(yùn)行事故發(fā)生頻率進(jìn)行評估， 以上多種風(fēng)險因素中 暴風(fēng)、雪壓、動物啃咬破壞、冰雹等現(xiàn)場自然因素造成的風(fēng)險

4、約占19%過電壓和技術(shù)性故障因素約占5%人為損壞造、盜竊和人為誤操作造成的安全風(fēng)險約為16%火災(zāi)造成的風(fēng)險約8%玻璃材料造成 的風(fēng)險達(dá)7%以上各風(fēng)險因素發(fā)生頻率如下圖所示:、光伏電站安全隱患防范措施如何應(yīng)對及避免以上各種因素帶來的光伏電站安全隱患，根據(jù)太 陽庫多年建設(shè)光伏電站經(jīng)驗，給出以下參考。基于事故發(fā)生頻率的先伏電站風(fēng)險因素評估過電壓 技術(shù)性故障臺鳳人為破壞 動物啃咬破壞盜竊雪壓玻璃破裂火災(zāi)冰雹 人為誤操作其他面對以上各種風(fēng)險因素，太陽庫在建設(shè)光伏電站之初，就充分考 慮各種風(fēng)險，進(jìn)行整體設(shè)計，從光伏電站調(diào)研階段，設(shè)計階段，建設(shè) 施工階段和后期運(yùn)維階段采取相應(yīng)措施來進(jìn)行規(guī)避，以便保障光伏電

5、站的安全無故障運(yùn)行。1. 光伏電站前期調(diào)研階段光伏電站前期調(diào)研階段能規(guī)避的風(fēng)險主要為項目選址地的自然 因素風(fēng)險。項目選址之初，需要對場址的土壤、氣象、環(huán)境、地質(zhì)構(gòu) 造等因素進(jìn)行精準(zhǔn)評估。具體措施為：1）咨詢當(dāng)?shù)貧庀笳荆毫私鈭龅氐臍庀髷?shù)據(jù)，請具有專業(yè)資質(zhì)的可 研或氣象機(jī)構(gòu)對各種不利氣候條件進(jìn)行專業(yè)分析， 避免此種因素帶來 的電站風(fēng)險。需要進(jìn)行掌握的氣候數(shù)據(jù)有：統(tǒng)計項目統(tǒng)計項目多年平均氣溫多年平均沙暴日數(shù)累年極端最高溫度多年平均雷暴日數(shù)累年極端最低溫度多年平均冰雹日數(shù)多年平均氣壓多年最大凍土深度多年平均水汽壓多年實測最大風(fēng)速多年平均項目濕度多年平均風(fēng)速多年平均降雨量多年最大積雪厚度2)統(tǒng)計項目純計

6、項目夢年平均氣溫蘿年平均沙暴日數(shù)累年極勺微最高漏度夢年平均雷暴日數(shù)累年極臨最憂昌度夢年平均冰雹日數(shù)多年平均氣壓多年最丈涼土廉度多年平均水汽壓寥年平均項目濕度寥年平均鳳速夢年平均障雨；B爹年最大積霸厚度站址考察及做好地勘報告：項目選址之初，需要找專業(yè)地勘機(jī)構(gòu) 做好項目選址地的地勘調(diào)查，了解項目地點(diǎn)的地質(zhì)條件和構(gòu)造穩(wěn)定性 情況。根據(jù)項目地點(diǎn)的地質(zhì)和構(gòu)造、歷年降雨量、地震、洪災(zāi)和泥石 流滑坡等的發(fā)生情況，電站選址盡量避開河堤、滑坡、洪澇災(zāi)害頻發(fā) 地區(qū)、地理構(gòu)造不穩(wěn)定地區(qū)以及土壤腐蝕嚴(yán)重地區(qū)， 并合理進(jìn)行防洪 工程的設(shè)計及考量，做好水保工作，避開降雨及冰雪融水形成的地表 徑流通道。特別是在灘涂、廢棄魚

7、塘等建設(shè)的電站，需做好前期規(guī)劃 設(shè)計及施工過程中排水防汛工作。2. 光伏電站設(shè)計階段光伏電站設(shè)計階段著重需要選擇具有專業(yè)資質(zhì)和經(jīng)驗豐富的設(shè) 計單位，進(jìn)行優(yōu)質(zhì)的光伏電站系統(tǒng)方案設(shè)計， 選擇國內(nèi)外一線品牌設(shè) 備，并根據(jù)項目地點(diǎn)實際情況，采取合理設(shè)計及措施避免光伏電站安 全風(fēng)險。1）應(yīng)對現(xiàn)場自然安全因素采取的措施： 合理防雷設(shè)計：根據(jù)項目考察前期獲得的項目選址地點(diǎn)的氣 象特征情況，結(jié)合場址雷電活動規(guī)律以及防護(hù)目標(biāo)， 詳細(xì)研究防雷裝 置的形式及其布置，制定合理的防雷方案，將站區(qū)內(nèi)光伏發(fā)電單元、 升壓站、綜合樓等的防雷措施協(xié)調(diào)統(tǒng)一、全面規(guī)劃。 防風(fēng)防腐，散熱防塵：根據(jù)項目前期考察所得的項目選址地近年來的

8、沙城暴次數(shù)，暴風(fēng)強(qiáng)風(fēng)次數(shù)及級別，合理設(shè)計支架的抗風(fēng)防 腐、組串及設(shè)備的散熱防塵等預(yù)防措施。關(guān)鍵設(shè)備選型時，需要選擇 耐風(fēng)沙、抗鹽霧、抗高溫高濕等惡劣環(huán)境的設(shè)備。 其他自然安全因素應(yīng)對措施：電站設(shè)計時需充分評估項目地點(diǎn)的冰雹，雨雪發(fā)生情況及級別，合理地對組串排布及組串承壓情況進(jìn)行設(shè)計，減少電站因冰雹，暴雪等自然災(zāi)害因素產(chǎn)生的危害。2）合理設(shè)計減少電站組串之間的遮擋采用專業(yè)三維遮擋分析軟件，進(jìn)行電站地點(diǎn)及組串間距分析，規(guī) 避電站周圍物體、地勢差異或電站組串之間因排布不合理造成的安全 隱患 結(jié)合實際地形，借助專業(yè)軟件，計算方陣間距，保證全年組件 方陣無遮擋； 針對山地電站，合理設(shè)計，規(guī)避由于地勢差異

9、而導(dǎo)致的同排方陣不同子陣高度差引起的遮擋3）合理設(shè)計以便應(yīng)對光伏電站火災(zāi)隱患。 合理設(shè)計布置線路路徑，降低線纜損耗，減少火災(zāi)隱患 合理設(shè)備選型，防止由過電壓、電弧引起的電站安全隱患光伏電站存在大量直流電纜及直流設(shè)備。 直流電沒有過零點(diǎn)，開 關(guān)元件在斷開故障電流時，電壓會一直存在，電弧持續(xù)燃燒，必須拉 開足夠的弧長距離才能夠可靠熄弧。 光伏場區(qū)分布面積大、電纜分布 面積廣、接線不良、電纜絕緣破損等都會引起拉弧。具有較咼熱能的 電弧使得電站存在火災(zāi)隱患，因此光伏電站的特殊性要求前期設(shè)計時對于電氣設(shè)備選型、線纜選型等設(shè)計工作需要重點(diǎn)考慮其直流性、阻燃性。在遵守各種設(shè)計規(guī)范的前提下，合理設(shè)備選型并充分

10、考慮光 伏發(fā)電的特殊性是消除電站火災(zāi)隱患的關(guān)鍵。4）根據(jù)項目選擇地點(diǎn)的不同類型，合理設(shè)計光伏電站。如下圖所示：地理特點(diǎn)鳩平坦頁元蠱體 電網(wǎng)撞人要求高地砒復(fù)雜，設(shè)計難叢大 希SS牯和朝向不一致屋頂結(jié)枸旦雜糕近用戶端安全要求高咨里和接入的勢樣化特殊地形電立乩沿海、 汛濟(jì)亀墉鹽堿地、 尾礦區(qū)設(shè)計特邑使用集中式沌麥器和集奘箱式逆孌醫(yī)； 陣低I頁目逵設(shè)成本！合理布局|提高土地資源刊用率償用參路MEFT技朮或者俎串武逆妾講徹 少不同角厲或者局部短時建矗刪發(fā) 電星殞尖；因址制宜合理迭擇光優(yōu)支架鄭！i形式根揮屋碩情:兄舍理布局注變器尊設(shè)備（ 保證凱電側(cè)井網(wǎng)安全iM理吊葯謨尸，頁少宏工陰患匚因地制言全方位優(yōu)化設(shè)

11、計；托優(yōu)支架, 走線，防雷、絕爆、施工安裝等。3. 光伏電站施工建設(shè)階段光伏電站建設(shè)過程中涉及的作業(yè)面較廣， 施工人員較多，故在施 工建設(shè)階段必須嚴(yán)格控制施工質(zhì)量， 規(guī)范化施工，并建立完善的工程 監(jiān)管制度和管理體系，以便減少及規(guī)避由于人為因素造成的光伏電站 的安全隱患。1）選擇經(jīng)驗豐富的施工建設(shè)及監(jiān)理單位2）業(yè)主與監(jiān)理聯(lián)合監(jiān)督施工建設(shè)；3）嚴(yán)格審核施工建設(shè)中人、材、機(jī)的配置是否滿足施工質(zhì)量要求4）嚴(yán)格控制建設(shè)施工質(zhì)量，規(guī)范化及精細(xì)化施工。保證光伏電站 各環(huán)節(jié)的嚴(yán)格正確且規(guī)范化施工是光伏電站安全運(yùn)行的關(guān)鍵保障。規(guī)范施工案例4. 光伏電站運(yùn)維階段健全的光伏電站運(yùn)維管理體系能有效預(yù)防和減少光伏電站由

12、于后期設(shè)備老化，腐蝕、動物啃食破壞、人為損壞、偷盜、自然災(zāi)害破 壞等造成的電站安全隱患，確保電站設(shè)備和人員的安全，以便達(dá)到光 伏電站的安全高效運(yùn)行。1）規(guī)范光伏電站的運(yùn)營和維護(hù)流程，建立定期巡檢制度并明確巡 檢目的。光伏電站運(yùn)行過程中由于各種因素帶來的設(shè)備故障都不可避免 的造成光伏電站的各種安全隱患。因此實行光伏電站全面運(yùn)維管理, 規(guī)范光伏電站的日常維護(hù)流程，是光伏電站必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。定期進(jìn)行組件清洗據(jù)悉，西北地區(qū)通過組件清洗，單塊功率平均提升9.64%, 般地區(qū)亦可平均提升3%-5%去除植被遮擋 巡檢光伏電站設(shè)備老化，支架腐蝕、線纜脫落以及組件損壞等情況。 加強(qiáng)安防監(jiān)控措施，減少人為偷盜2）建立智能化運(yùn)維管理平臺，7x24小時運(yùn)行狀態(tài)實時監(jiān)測，運(yùn) 用大數(shù)據(jù)運(yùn)維管理分析系統(tǒng)，通過綜合統(tǒng)計分析直觀展現(xiàn)電站發(fā)電量 及運(yùn)行狀態(tài)，多維對比各電站核心數(shù)據(jù)指標(biāo)，實時掌握已建電站整體 運(yùn)行水平。3）設(shè)立專業(yè)運(yùn)維隊伍，要求專業(yè)運(yùn)維人員持證上崗，定期對專業(yè) 技術(shù)人員和電站操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高運(yùn)維人員專業(yè)素質(zhì)和技能，避免運(yùn)維過程中由于人員誤操作造成的安全隱患。除在電站前期考察，設(shè)計，建設(shè)及運(yùn)維階段采取的以上措施來預(yù) 防并規(guī)避光伏電站安全風(fēng)險外，還可在電站建設(shè)期及電站運(yùn)營期為光 伏電站購買多種保險，如建筑/安裝工程一切險，財產(chǎn)一切險等來降 低光伏電站各種安全風(fēng)險帶來的損失。三、總結(jié)