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2光伏電站安全質(zhì)量事故與風(fēng)險(xiǎn)

光伏電站的質(zhì)量一般可包括發(fā)電性能和安全性能。發(fā)電性能主要反映在系統(tǒng)效率上，系統(tǒng)效率的高低反映了發(fā)電性能的優(yōu)劣；對(duì)安全性能而言，可能出現(xiàn)的問(wèn)題是雷擊、觸電、起火等。

關(guān)于發(fā)電性能，目前我國(guó)有比較明確的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，主要有以下兩份：一是國(guó)家能源局于2013年11月印發(fā)的《光伏發(fā)電運(yùn)營(yíng)監(jiān)管暫行辦法》[5]，規(guī)定國(guó)務(wù)院和能源主管部門(mén)及其派出機(jī)構(gòu)按照有關(guān)規(guī)定對(duì)光伏發(fā)電的電能質(zhì)量實(shí)施監(jiān)管，二是2014年10月發(fā)布的由中國(guó)科學(xué)院電工研究所光伏技術(shù)檢測(cè)中心制定的《并網(wǎng)光伏電站性能監(jiān)測(cè)與質(zhì)量評(píng)估技術(shù)規(guī)范（征求意見(jiàn)稿）》[6]，該規(guī)范也是主要圍繞光伏電站的發(fā)電性能展開(kāi)的。而對(duì)于安全性能而言，雖然有很多標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（如GB 50797 光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范）都有涉及電站安全中的一個(gè)或幾個(gè)部分，但是，沒(méi)有一項(xiàng)是專(zhuān)門(mén)針對(duì)光伏電站安全方面提出的，這也就導(dǎo)致了光伏電站在前期咨詢?cè)O(shè)計(jì)、設(shè)備采購(gòu)、施工建設(shè)以及后期運(yùn)行維護(hù)各環(huán)節(jié)均可能出現(xiàn)電站質(zhì)量問(wèn)題的重要原因，如若電站發(fā)電性能降低，就會(huì)影響電站投資方的收益，而一旦發(fā)生安全事故，則有可能會(huì)釀成意想不到的慘劇。因此，我國(guó)亟待建立光伏電站安全方面的標(biāo)準(zhǔn)體系。
廣東質(zhì)檢院有專(zhuān)門(mén)針對(duì)光伏電站開(kāi)展光伏電站質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，該項(xiàng)目認(rèn)為光伏電站常見(jiàn)的安全事故和風(fēng)險(xiǎn)主要包括以下兩點(diǎn)[4]：

（1）接地失效—觸電風(fēng)險(xiǎn)，雷擊風(fēng)險(xiǎn)

如果光伏方陣沒(méi)有可靠接地，可能導(dǎo)致組件邊框帶有高壓，人員或動(dòng)物靠近時(shí)，有觸電的危險(xiǎn)。匯流箱和逆變器外殼沒(méi)有可靠接地，容易使維護(hù)人員帶電操作，有人身安全的風(fēng)險(xiǎn)。另外，位于屋頂?shù)拿娣e巨大的光伏方陣在沒(méi)有接地的情況下，雷雨天氣時(shí)就成為一個(gè)大型引雷場(chǎng)，容易引起雷擊，造成設(shè)備損壞甚至組件及線路的燃燒。這就要求光伏電站的防雷接地系統(tǒng)安全可靠、符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定，以盡可能避免相關(guān)人員觸電風(fēng)險(xiǎn)和雷擊風(fēng)險(xiǎn)。

（2）絕緣失效—電氣短路和打弧風(fēng)險(xiǎn)

如果光伏方陣邊框和線纜絕緣電阻過(guò)低，在長(zhǎng)時(shí)間的高壓大電流和高溫高濕的使用環(huán)境下，容易造成絕緣層失效，導(dǎo)致電氣短路和打弧。圖2所示為匯流箱被火燒后的情形，可見(jiàn)，匯流箱及內(nèi)部器件全部損壞，頂部組件也因高溫產(chǎn)生形變。此案例發(fā)生在早上6點(diǎn)左右，事后進(jìn)行檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)原因是由于早上氣溫較低，組件運(yùn)行在較低氣溫的環(huán)境下時(shí)，輸出電壓較大，匯流箱內(nèi)部平衡器件在高壓的情況下被擊穿，正負(fù)極短路，并導(dǎo)致器件通過(guò)電流過(guò)大，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。

可從如下幾個(gè)方面預(yù)防電站出現(xiàn)電氣短路和直流拉弧：

（1）采購(gòu)過(guò)程中確保設(shè)備質(zhì)量和規(guī)格符合有關(guān)規(guī)定；

（2）建立電氣連續(xù)性巡檢及維護(hù)計(jì)劃，確保電氣連接穩(wěn)固可靠；

（3）規(guī)范設(shè)備檢測(cè)技術(shù)與流程，確保設(shè)備檢測(cè)工作有效安全進(jìn)行；

（4）保證光伏電站消防設(shè)計(jì)符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定。

3光伏電站安全質(zhì)量問(wèn)題案例

下面將列舉在設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、運(yùn)行等各個(gè)環(huán)節(jié)可能引發(fā)安全質(zhì)量問(wèn)題的案例。光伏電站中發(fā)生的這些安全質(zhì)量問(wèn)題，無(wú)疑會(huì)降低光伏電站的安全性能。

3.1方陣場(chǎng)存在的安全質(zhì)量問(wèn)題

圖3至圖10展示的是光伏方陣場(chǎng)可能存在的安全質(zhì)量問(wèn)題。其中，圖3、圖4所示為組件被局部遮擋，圖5展示的是組件被踩踏，這三種情況均可能導(dǎo)致組件產(chǎn)生熱斑效應(yīng)，嚴(yán)重情況下會(huì)引起組件背板燒穿（如圖6所示），進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。
圖7展示的是光伏組件表面大量積灰，這是由于未進(jìn)行有效的運(yùn)維，導(dǎo)致灰塵大量堆積，將嚴(yán)重影響電站的發(fā)電性能；圖8同樣展示的是組件表面被灰塵等物質(zhì)覆蓋，但該現(xiàn)象是由于方陣場(chǎng)受周?chē)懦鑫镂廴尽?br />
圖9所示的陣列中組件的連接線未收到組件下，暴曬條件下會(huì)導(dǎo)致連接線老化加速；

圖10所示為組件無(wú)邊框?qū)е逻M(jìn)水，且組件的無(wú)邊框設(shè)計(jì)未通過(guò)相應(yīng)認(rèn)證。這兩種情況均會(huì)降低組件的絕緣等級(jí)。