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位于德国某地的某光伏发电站的太阳能组件发生自燃,燃烧现场惨不忍睹。据了解,起火点发生在屋顶太阳能光伏发电板的一个电控箱处,恰巧是一个防烟楼梯的正压进风口,导致室内烟气倒灌。火灾报警后未联动排烟风机,烟气弥漫,后消防车出动降火扑灭。
图1光伏屋顶的太阳能组件“自燃” 另据澳大利亚媒体报道,澳大利亚家庭屋顶光伏组件安装存在缺陷或引发火灾。澳大利亚能源安全局(EnergySafety)对260个光伏组件安装系统进行了审核,发现一半系统安装方式错误,至少存在一个缺陷。该机构表示,近期国内光伏组件需求激增,在过去六个月内,家庭安装的太阳能系统就达到了10,000套。能源安全局代理局长DonSaunders说,近四分之一的系统存 在安装布线问题,并能够导致火灾危险。 光伏组件生产商应加强技术和质量方面的工作,未来如果到处都是这样的景象,不仅是赔偿的问题中国制造的产品也可能受到抵制。事发当时幸亏有清洁工路过及时发现,否则那片工厂都将成为废墟!为方便光伏组件追溯索赔,应购买再保的责任险和质量险。
图2屋顶太阳能光伏电站“自然”现场 太阳能光伏组件“自燃”原因追溯 一、粗制滥造匆忙上马的后果 赶工期是造成问题的因素之一。据了解,目前我国格尔木地区有个别电站还没有投入试运营,“一投运就爆炸,怎么投?”相关人们说,去年由于一味赶工期,很多设备还没运到就先并网了,但这些设备的自动化程度都很高,就算安装到位了也还需要调试周期,再加上设备验收时质量控制不严、技术把关不严,因此也有不少问题是由于设备质量造成的。“虽然大多数问题集中在升压和强电部分,但不少问题都跟逆变器相关,比如输出电压等级是否符合国网要求、是否具备低电压穿越保护等。也正是因此,逆变器的质量问题比较突出。”逆变器的问题主要集中在标准、技术规范是否按照国网的要求去做,也多与相关标准缺失有关,比如逆变器电压输出幅度太宽,700V进直流,200V交流出,缺少相关规范和要求,也让设备企业无所适从。目前各逆变器厂家技术路线不同、技术标准不同,又缺乏横向技术交流,国内对于35KV以下的串并结构以及电气配套设备又都是非标准化的,因此出现问题很正常。 二、不排除系统的设计缺陷 据不完全统计,目前我国格尔木地区光伏电站暴露出来的问题主要集中在无功补偿、光能预测以及稳控装置方面,包括主变压器不符合要求、无功补偿功率不够、无稳控装置、逆变器不具备低电压穿越功能、缺少发电预测或信号不通、绝缘不符合要求等。 由于设计单位在光伏电站设计方面的经验欠缺,以及对青海地区特殊地质地貌环境考虑不周,将为这些光伏电站的后续运营留下许多隐患。比如格尔木的地质腐蚀性和高海拔、风沙大的问题,有些设计单位在系统设计时就根本未予考量。 三、光伏组件接线盒质量问题分析 目前,中国组件制造商生产的组件很多都存在不少的质量问题和隐患,而其中很大一部分组件质量问题来自于接线盒自身的设计和品质。作为光伏组件制造商的配套企业,接线盒制造商不仅需要对组件制造商负责,更需要对终端客户负责,特别是对使用过程中人身安全的保护。所以,优化接线盒结构设计、提高质量是所有接线盒制造企业的首要任务。 结合目前光伏组件户外使用的实际情况,接线盒常见失败项目主要有:IP65防冲水测试、结构检查、拉扭力试验、湿漏电试验、二极管升温试验、环境试验、750℃灼热丝试验。 图3户外光伏组件接线盒问题引起的故障图分析 四、热斑效应 在一定条件下,一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件,将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量。被遮蔽的太阳电池组件此时会发热,这就是热斑效应。这种效应能严重的破坏太阳电池。有光照的太阳电池所产生的部分能量,都可能被遮蔽的电池所消耗。为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏,最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管,以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。 图4光伏组件局部温度过高 完善光伏电站火灾防控系统 光伏电站火灾防控系统可以自动识别光伏电站火灾风险,可在第一时间自动发现并排除火灾隐患,并且具备数据记录等附加功能,极大地提高了光伏电站的资产安全程度。 |