光伏消防安全體系建設迫在眉睫

:光伏技術推動著安裝成本越來越低，到2019年底，中國預計將建成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。

（來源：微信公眾號“光伏測試網(wǎng)”ID：TestPV）

當光伏發(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、運營，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)。這確實令人振奮，因為我們需要更多的綠色能源。

但是，你可知道這種新型的發(fā)電形式對于消防安全是一個嚴峻的考驗，對于消防員（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)專家普遍認為：光伏電站的消防安全或許和他們平時受到的訓練完全不同，必須以不同的方式對待帶有光伏系統(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，光伏相關的火災就接二連三?？瓷先ザ际遣ＡА⒔饘龠吙虻墓夥到y(tǒng)，其實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、玻璃等無機物，但事實上光伏發(fā)電的關鍵部件 - 組件（電池板），傳統(tǒng)的單玻組件只有Class-C的消防等級。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，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)，就有因為電流而起火的風險。隨著光伏技術的進步，光伏產(chǎn)品的功率等級和電流電壓不斷提高，光伏系統(tǒng)從最初的600V設計提高至1000V，現(xiàn)在又在向1500V轉(zhuǎn)型，更高的電壓更容易導致起火；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，更高的電流會導致系統(tǒng)溫度上升，導致起火；安裝的普及導致組件運行發(fā)電的環(huán)境不受控，因為陰影或電池質(zhì)量問題帶來的熱斑效應，或是環(huán)境本身起火而導致起火；電站設計安裝的不規(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、或倉庫等其它火災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)電機組停掉就可以。而光伏電站著火時，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，整個系統(tǒng)依舊是帶電的，而帶電又會助長火勢，并對現(xiàn)場人員如消防員產(chǎn)生威脅。

所以，我們經(jīng)?？吹降奈蓓敼夥娬緶缁鹎榫笆牵合绬T遠遠地用水龍將火勢控制住，不讓火勢蔓延到其它地方。而已著火的區(qū)域就只能讓它燒光了。

第二點不同：火勢

光伏電站著火與其它火災第二點不同之處在于，它可能不是由外在火源引起的，而是自身運營過程導致。由于光伏產(chǎn)品的材料盡管阻燃等級較低，但畢竟不是易燃物，沒有外在火源時有的時候火勢并不是很大，而且范圍有限。而正是這樣，會讓很多人誤以為憑借自己的能力就足以滅火，而最習慣的滅火方法就是用水。這恰恰是比光伏電站火災更大的風險。

3.光伏消防已經(jīng)無處不在

隨著光伏的普及，人們對光伏的存在已經(jīng)不再好奇，更多人在關心自己是否也能擁有一套光伏發(fā)電設施，并為自己帶來效益。因此，現(xiàn)在的光伏設施，可以說是隨處可見。

而在技術成熟之前的普及，必然會有行業(yè)快速擴張帶來的質(zhì)量風險，業(yè)主盲目投資帶來的性價比風險，非專業(yè)安裝運維帶來的系統(tǒng)風險，等等。

因此當全球戶用光伏和工商業(yè)光伏普及之時，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險靠近這樣的建筑，并向他們噴水。

因此，斷電隔離最根本的做法是讓這些組件不要發(fā)電。對于小規(guī)模的電站，如戶用光伏，可以準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。但這對于稍大一點的電站，就很難實現(xiàn)了。

那么如果不能做到讓光伏陣列停止發(fā)電，也務必讓光伏組件發(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空間。

這就需要在設計規(guī)范中要求必須有一個緊急開關，在那里消防人員和技術人員可以很容易地到達。這種設計就有點類似于電動汽車，電動汽車也有一根切斷電纜或某種緊急開關來斷開電池。

太陽能電池板的緊急開關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。但目前的設計規(guī)范，并未強制要求在光伏電站設計中的組件發(fā)電端加裝斷路保護開關，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。

這個時候，組件級關斷的優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來了。通常對于采用微型逆變器的戶用光伏系統(tǒng)，在發(fā)生火災的同時微型逆變器可以在組件發(fā)電源頭實現(xiàn)輸電線路切斷。

b.謹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險，尤其是在沒有斷路設備并已經(jīng)大量灑水的情況下的觸電風險，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重，建筑物加裝光伏后的承重能力就會降低，本來是經(jīng)過設計院計算還能承受，但問題是，火災可能進一步削弱建筑物的結(jié)構(gòu)和承重能力。此時消防員在評估爬上屋頂是否安全時必須考慮到這一點，即使結(jié)構(gòu)本身看起來仍然足夠堅固。

-在光伏建筑一體化的設計中，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。光伏系統(tǒng)的支架、線纜、橋架等可能地面（或屋頂?shù)孛妫?，火災產(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，但實際上會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有滑到、絆倒的風險。很多時候為了盡可能多安裝，光伏系統(tǒng)間留下的行走空間可能有限，在正常維護運營的時候這個空間可能足夠了，但在發(fā)生緊急情況時這個空間可能會成為很大的問題。

【結(jié)語】

互聯(lián)網(wǎng)上有這樣一個說法：如果是屋頂光伏電站著火，因為對光伏的不了解，消防員會遠遠地用水滅火，直到完全燒干凈。

事實上，光伏火災只要措施得當，火災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體系，并對光伏系統(tǒng)設計中的消防要求作出具體的規(guī)定。而目前只能參照《建筑滅火器配置設計規(guī)范》、《火力發(fā)電規(guī)范》、《浙江地方標準 - 家庭屋頂光伏電源接入電網(wǎng)技術標準》、《浙江地方標準 – 家庭屋頂并網(wǎng)光伏系統(tǒng)》的有關規(guī)定的要求來設置消防設施和設計電站。

據(jù)了解，只有安徽省出臺了地方標準《建筑光伏系統(tǒng)防火技術規(guī)范》，要求設計快速關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、法規(guī)體系建設必須未雨綢繆。

光伏電站著火后，需要注意哪些問題？

1.使用化學干粉滅火劑(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光伏發(fā)電設備進行滅火。

2.用化學干粉滅火器滅火時，電壓為10kV及以下者機體、噴嘴及帶電體的最小距離不應小于0.4m，電壓為35kV及以上者不應小于0.6m。

光伏電站高壓電氣設備或線路發(fā)生接地時，室內(nèi)撲救人員不得進入距故障點4m以內(nèi);室外撲救人員不得接近距故障點8m以內(nèi)，進入上述范圍時，必須穿絕緣鞋(耐壓等級10KV以上)，接觸設備外殼和構(gòu)架時，應戴絕緣手套。

3.如果請求消防人員支援撲救，應對消防人員做出提醒，屋頂光伏設備仍帶電，暫時無法切斷直流側(cè)電源。

原標題:光伏消防安全體系建設迫在眉睫