光伏技術(shù)推動(dòng)著安裝成本越來越低，到2019年底，中國(guó)預(yù)計(jì)將建成220GW光伏發(fā)電裝置，不只是地面光伏電站，分布式光伏電站，還有越來越多的戶用、工商業(yè)屋頂也將安裝太陽能電池板。
當(dāng)光伏發(fā)電已經(jīng)不再是遙不可及的高科技產(chǎn)品，也不再是想象中的能源，越來越多的人開始近距離接觸光伏產(chǎn)品，擁有、管理、運(yùn)營(yíng)，或是在光伏電站工作，最次的，隔壁老王家可能裝了光伏系統(tǒng)。這確實(shí)令人振奮，因?yàn)槲覀冃枰嗟木G色能源。
但是，你可知道這種新型的發(fā)電形式對(duì)于消防安全是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)，對(duì)于消防員（或是見義勇為的滅火者）來說更是聞所未聞的挑戰(zhàn)嗎？
行業(yè)專家普遍認(rèn)為：光伏電站的消防安全或許和他們平時(shí)受到的訓(xùn)練完全不同，必須以不同的方式對(duì)待帶有光伏系統(tǒng)的建筑或電站。
1.
光伏消防安全不容忽視
自光伏系統(tǒng)出現(xiàn)以來，光伏相關(guān)的火災(zāi)就接二連三?？瓷先ザ际遣ＡА⒔饘龠吙虻墓夥到y(tǒng)，其實(shí)存在著各種安全隱患。
a.光伏系統(tǒng)的材料
貌似都是金屬部件、玻璃等無機(jī)物，但事實(shí)上光伏發(fā)電的關(guān)鍵部件 - 組件（電池板），傳統(tǒng)的單玻組件只有Class-C的消防等級(jí)。光伏產(chǎn)品中可以燃燒的材料包括組件封裝材料、背板、接線盒、硅膠、電池片、導(dǎo)電膠、電纜絕緣層、電氣箱和逆變器中的各種元器件、線纜等。在起火時(shí)，這些材料都是可燃物。
b. 光伏所有的部件都是電氣系統(tǒng)的一部分
只要是電氣系統(tǒng)，就有因?yàn)殡娏鞫鸹鸬娘L(fēng)險(xiǎn)。隨著光伏技術(shù)的進(jìn)步，光伏產(chǎn)品的功率等級(jí)和電流電壓不斷提高，光伏系統(tǒng)從最初的600V設(shè)計(jì)提高至1000V，現(xiàn)在又在向1500V轉(zhuǎn)型，更高的電壓更容易導(dǎo)致起火；高效電池的出現(xiàn)，讓電池片產(chǎn)生的電流更高，經(jīng)過匯流等措施，更高的電流會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)溫度上升，導(dǎo)致起火；安裝的普及導(dǎo)致組件運(yùn)行發(fā)電的環(huán)境不受控，因?yàn)殛幱盎螂姵刭|(zhì)量問題帶來的熱斑效應(yīng)，或是環(huán)境本身起火而導(dǎo)致起火；電站設(shè)計(jì)安裝的不規(guī)范，如未做好有效接地、使用不合格產(chǎn)品等導(dǎo)致的起火等。
2.
光伏消防與普通消防不一樣
最大的不同：帶電
光伏電站著火與普通的工廠或民用建筑、普通電站、或倉(cāng)庫等其它火災(zāi)最大的不同之一在于前者一直處于帶電狀態(tài)。
普通的房屋失火時(shí)可以很方便地做好斷電等電氣隔離，即便是電站起火，只要把發(fā)電機(jī)組停掉就可以。而光伏電站著火時(shí)，電站本身一直處于發(fā)電狀態(tài)，只要有陽光照射，無論是否與外部電路隔絕，整個(gè)系統(tǒng)依舊是帶電的，而帶電又會(huì)助長(zhǎng)火勢(shì)，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員如消防員產(chǎn)生威脅。
視頻解釋：破損的光伏組件依然帶電
所以，我們經(jīng)?？吹降奈蓓敼夥娬緶缁鹎榫笆牵合绬T遠(yuǎn)遠(yuǎn)地用水龍將火勢(shì)控制住，不讓火勢(shì)蔓延到其它地方。而已著火的區(qū)域就只能讓它燒光了。
第二點(diǎn)不同：火勢(shì)
光伏電站著火與其它火災(zāi)第二點(diǎn)不同之處在于，它可能不是由外在火源引起的，而是自身運(yùn)營(yíng)過程導(dǎo)致。由于光伏產(chǎn)品的材料盡管阻燃等級(jí)較低，但畢竟不是易燃物，沒有外在火源時(shí)有的時(shí)候火勢(shì)并不是很大，而且范圍有限。而正是這樣，會(huì)讓很多人誤以為憑借自己的能力就足以滅火，而最習(xí)慣的滅火方法就是用水。這恰恰是比光伏電站火災(zāi)更大的風(fēng)險(xiǎn)。
3.
光伏消防已經(jīng)無處不在
隨著光伏的普及，人們對(duì)光伏的存在已經(jīng)不再好奇，更多人在關(guān)心自己是否也能擁有一套光伏發(fā)電設(shè)施，并為自己帶來效益。因此，現(xiàn)在的光伏設(shè)施，可以說是隨處可見。
而在技術(shù)成熟之前的普及，必然會(huì)有行業(yè)快速擴(kuò)張帶來的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，業(yè)主盲目投資帶來的性價(jià)比風(fēng)險(xiǎn)，非專業(yè)安裝運(yùn)維帶來的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，等等。
因此當(dāng)全球戶用光伏和工商業(yè)光伏普及之時(shí)，光伏消防已經(jīng)無處不在。
4.
光伏消防的基本原則建議
光伏電池板需要消防人員采取一些額外的預(yù)防措施。
a. 盡可能做到斷電隔離
斷電隔離最主要的原因就是這些光伏組件系統(tǒng)中的高電壓。組件本身可能是完全無害的，但組件內(nèi)部有電池，只要有光，不只是明媚的陽光，哪怕是如陰天的弱光，電池都在產(chǎn)生電流。這意味著消防員將冒著巨大的風(fēng)險(xiǎn)靠近這樣的建筑，并向他們噴水。
（光伏組件直流拉弧試驗(yàn)，請(qǐng)用GIF圖片）
因此，斷電隔離最根本的做法是讓這些組件不要發(fā)電。對(duì)于小規(guī)模的電站，如戶用光伏，可以準(zhǔn)備一些能阻隔光照的防火毯，或者不透明的不燃物蓋在組件表面。但這對(duì)于稍大一點(diǎn)的電站，就很難實(shí)現(xiàn)了。
那么如果不能做到讓光伏陣列停止發(fā)電，也務(wù)必讓光伏組件發(fā)的電不能傳輸出來。
讓組件發(fā)的電不能傳輸出來，就需要在輸電線路中盡可能靠近組件的位置斷開線路，這樣才能給消防員更大的安全活動(dòng)空間。
這就需要在設(shè)計(jì)規(guī)范中要求必須有一個(gè)緊急開關(guān)，在那里消防人員和技術(shù)人員可以很容易地到達(dá)。這種設(shè)計(jì)就有點(diǎn)類似于電動(dòng)汽車，電動(dòng)汽車也有一根切斷電纜或某種緊急開關(guān)來斷開電池。
太陽能電池板的緊急開關(guān)通常在主斷路器盒內(nèi)，通過物理方式斷開系統(tǒng)，可讓人員安全接近。但目前的設(shè)計(jì)規(guī)范，并未強(qiáng)制要求在光伏電站設(shè)計(jì)中的組件發(fā)電端加裝斷路保護(hù)開關(guān)，相反，為了盡可能減少串聯(lián)電阻，從光伏組件到匯流箱到逆變器往往需要盡可能減少接頭或開關(guān)。
這個(gè)時(shí)候，組件級(jí)關(guān)斷的優(yōu)勢(shì)就顯現(xiàn)出來了。通常對(duì)于采用微型逆變器的戶用光伏系統(tǒng)，在發(fā)生火災(zāi)的同時(shí)微型逆變器可以在組件發(fā)電源頭實(shí)現(xiàn)輸電線路切斷。
b.謹(jǐn)慎靠近起火的光伏電站
靠近起火的光伏電站，不僅是前述的觸電風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在沒有斷路設(shè)備并已經(jīng)大量灑水的情況下的觸電風(fēng)險(xiǎn)，還需要考慮一些物理性的因素，包括：
-建筑物的承重問題：屋頂太陽能電池板及其安裝支架可能相當(dāng)重，建筑物加裝光伏后的承重能力就會(huì)降低，本來是經(jīng)過設(shè)計(jì)院計(jì)算還能承受，但問題是，火災(zāi)可能進(jìn)一步削弱建筑物的結(jié)構(gòu)和承重能力。此時(shí)消防員在評(píng)估爬上屋頂是否安全時(shí)必須考慮到這一點(diǎn)，即使結(jié)構(gòu)本身看起來仍然足夠堅(jiān)固。
-在光伏建筑一體化的設(shè)計(jì)中，光伏電池板本身可能成為一種屋頂結(jié)構(gòu)。在彩鋼瓦結(jié)構(gòu)的屋頂光伏，電池板的固定可能不如平屋頂光伏支架結(jié)構(gòu)那么牢固。人員接近的過程中更需要考慮建筑物及光伏系統(tǒng)的牢固性，不能輕易攀爬或在組件下方行走。
-平屋頂上裝的光伏系統(tǒng)還可能有絆倒的危險(xiǎn)。光伏系統(tǒng)的支架、線纜、橋架等可能地面（或屋頂?shù)孛妫?，火?zāi)產(chǎn)生的濃煙或許由于女兒墻的遮擋不易飄散，讓人看不清地面的線纜等光伏部件。
安裝的光伏組件可能緊貼表面，但實(shí)際上會(huì)有一定的向南傾斜度，并不是平的。在電池板邊緣或電池板上面行走就會(huì)有滑到、絆倒的風(fēng)險(xiǎn)。很多時(shí)候?yàn)榱吮M可能多安裝，光伏系統(tǒng)間留下的行走空間可能有限，在正常維護(hù)運(yùn)營(yíng)的時(shí)候這個(gè)空間可能足夠了，但在發(fā)生緊急情況時(shí)這個(gè)空間可能會(huì)成為很大的問題。
【結(jié)語】
互聯(lián)網(wǎng)上有這樣一個(gè)說法：如果是屋頂光伏電站著火，因?yàn)閷?duì)光伏的不了解，消防員會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地用水滅火，直到完全燒干凈。
事實(shí)上，光伏火災(zāi)只要措施得當(dāng)，火災(zāi)的損失是很容易控制在最小范圍內(nèi)的，除非有外部極其危險(xiǎn)的火源。
這就需要開始建立一套完整的光伏消防安全管理和培訓(xùn)體系，并對(duì)光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的消防要求作出具體的規(guī)定。而目前只能參照《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》、《火力發(fā)電規(guī)范》、《浙江地方標(biāo)準(zhǔn) - 家庭屋頂光伏電源接入電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《浙江地方標(biāo)準(zhǔn) – 家庭屋頂并網(wǎng)光伏系統(tǒng)》的有關(guān)規(guī)定的要求來設(shè)置消防設(shè)施和設(shè)計(jì)電站。（??細(xì)數(shù)這些年發(fā)布的光伏安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)）
據(jù)了解，只有安徽省出臺(tái)了地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑光伏系統(tǒng)防火技術(shù)規(guī)范》，要求設(shè)計(jì)快速關(guān)閉裝置能控制斷開建筑光伏系統(tǒng)直流和交流電路。在平價(jià)上網(wǎng)即將到來之際，在更大規(guī)模的電站投資到來之前，光伏消防安全技術(shù)、法規(guī)體系建設(shè)必須未雨綢繆。
某村級(jí)光伏電站失火燒毀
組件表面被人為或自然陰影遮擋導(dǎo)致熱斑起火
電站環(huán)境的可燃物起火導(dǎo)致電站起火
戶用屋頂光伏起火
光伏電站著火后，需要注意哪些問題？
1.使用化學(xué)干粉滅火劑(磷酸銨鹽干粉滅火劑、磷酸銨鹽干粉滅火器)不使用泡沫滅火劑或水對(duì)光伏發(fā)電設(shè)備進(jìn)行滅火。
2.用化學(xué)干粉滅火器滅火時(shí)，電壓為10kV及以下者機(jī)體、噴嘴及帶電體的最小距離不應(yīng)小于0.4m，電壓為35kV及以上者不應(yīng)小于0.6m。
光伏電站高壓電氣設(shè)備或線路發(fā)生接地時(shí)，室內(nèi)撲救人員不得進(jìn)入距故障點(diǎn)4m以內(nèi);室外撲救人員不得接近距故障點(diǎn)8m以內(nèi)，進(jìn)入上述范圍時(shí)，必須穿絕緣鞋(耐壓等級(jí)10KV以上)，接觸設(shè)備外殼和構(gòu)架時(shí)，應(yīng)戴絕緣手套。
3.如果請(qǐng)求消防人員支援撲救，應(yīng)對(duì)消防人員做出提醒，屋頂光伏設(shè)備仍帶電，暫時(shí)無法切斷直流側(cè)電源。
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