昨日微信圈一則“山西戶用光伏電站逆變器著火了”令業內一片嘩然
光伏產業網訊
發布日期：2017-05-04
核心提示：
隨著全球能源短缺和環境污染問題日益突出，太陽能光伏產業發展迅速，近幾年，我國光伏發電產業蓬勃發展，特別是屋頂光伏電站的建設數量在不斷地增加，其消防安全問題顯得尤為重要
隨著全球能源短缺和環境污染問題日益突出，太陽能光伏產業發展迅速，近幾年，我國光伏發電產業蓬勃發展，特別是屋頂光伏電站的建設數量在不斷地增加，其消防安全問題顯得尤為重要。據歐、美、日等光伏發達國家的經驗，潛在的火災風險也隨之而來，屋頂光伏電站頻頻發生起火事故。
昨日，微信圈一則“山西戶用光伏電站逆變器著火了！”令業內一片嘩然，據了解：起火原因是使用了劣質逆變器，引起直流拉弧，最終導致內部器件自燃。
步入5月以來，氣溫一天天升高。眾所周知，光伏組件非常怕熱！一般來說，光伏組件的峰值功率溫度系數-0.38~-0.44%/℃之間。溫度每升高1℃，光伏組件的輸出功率會降低0.38~0.44%，不僅影響了發電量，還極易誘發火災。
對于逆變器以及匯流箱的安全問題，歐美國家和日本都有嚴格的規定，中國是世界光伏逆變器組裝大國，并非沒有能力完成高質量產品的生產。事實上，低質量的內銷產品與高品質外銷產品可能并存在同一工廠中。
下游客戶即電站業主貪圖便宜，對逆變器單瓦壓價壓的太厲害，企業也是迫不得已，在模塊上沒有更多的成本操作空間，只能在器件上算些成本賬，這種偷梁換柱的做法似乎已經成了逆變器行業的潛規則。
這種成本上的差距自然就導致了質量上的差距。電感器性能下降、電容器不穩定、塑料器件變脆劣化、壽命縮短、器件絕緣性能下降、散熱性能下降、半導體器件失效，則是劣質逆變器種下的惡果。
其他案例
一.2010年，德國Schwerinsdorf地區一居民房屋發生火災，因屋頂安裝了光伏系統，出于安全考慮，消防員直到所有光伏組件燒毀后，才進行施救工作。
二.德國Hohenaspe地區，一家倉庫發生起火，屋頂上的光伏系統使施救工作受阻，消防員在組件全部燒毀之前只能先控制火勢蔓延。
三.美國加利福尼亞地區一380kW的商用系統，因系統中的連接器出現故障引發了直流電弧，導致線纜起火。消防員不得不先手工打開系統中的56個斷路器之后再進行施救，最終燒毀了9塊組件。
在國外，當裝有光伏系統的房屋起火時，施救工作必須在保證消防員安全的基礎上進行。一般來說，在靠近起火房屋之前，消防員會先切斷所有電源。但如果屋頂裝有光伏系統，那么只要光伏板暴露在陽光中，那么在一個陣列中600V~1000V的高電壓就會存在，施救工作將會非常危險。
近年來，消防員對于裝有光伏系統的房屋施救中有了一個新的準則“letitburn”。國外有正式“國家消防法規”出臺，命令規定消防隊員在對裝有光伏系統的火災進行施救時，需保持一個最小的安全距離。消防隊員不得在小于安全距離的范圍內進行施救工作。
出于對安全的考慮，全世界范圍內的政府防火安全機構、保險公司、電網公司對于光伏系統中的防火安全都在考慮出臺相應的政策規定：
各國規定
•美國，防火協會修改國家電氣規范：“住宅用光伏發電系統中，在緊急情況發生時，光伏系統交流并網端斷開后，直流端電壓最大不能超過80伏。
•意大利，消防員在建筑物帶電壓的情況下，是不可以進行滅火工作的。
•德國，率先執行VDE防火安全標準，明確規定在光伏系統中逆變器與組件之間需要增加一個直流電切斷裝置。
•澳大利亞，根據OVER11-1:2013規范，在組件附近必須有斷路裝置。
小編有話說：
直流高壓的危害已無需多言，那么如何解決、改善光伏系統中直流高壓的問題，目前市場上有以下解決方案：
方案一：微型逆變器方案
目前，在歐美等發達國家，越來越多的屋頂光伏系統都采用微型逆變器取代傳統的組串型逆變器。微型逆變器為全并聯電路設計，組件之間不再有電壓疊加，直流電壓小于60伏(不高于組件最高輸出直流電壓)，徹底解決了由于高壓直流拉弧引起火災的風險，同時也解決了當房屋起火時，因光伏電站而阻礙了施救的問題。
該方案的初始投資成本較高，但由于國外諸多安規限制，加上人工費用的節省，使得微型逆變器系統方案成本與組串逆變器系統基本持平，甚至由于10年的質保、易維護及多發電的優勢，成為歐美國家民用系統（<10kW）的首選產品。
方案二：優化器方案
優化器系統具有組件級遠程監控、關斷、MPPT功能，雖然不能直接解決直流高壓問題，但在發生火災之后能夠關斷每塊組件的直流輸出，不會威脅到消防員的人身安全。當逆變器與電網斷開時，交流端輸出為0V時，直流優化器會自動切斷連接，實現組件級別的關斷，相當于一塊組件加連接了一個關斷器，真正意義上的消除了組件串聯形成的直流高壓。
優化器系統整體成本較微型逆變器系統更低，后期易維護及多發電，受到美國和歐洲多個國家的歡迎。另外，該方案不僅可用于民用系統，也廣泛應用于商用甚至大型地面電站中。
方案三：改良版組串逆變器方案
●組串逆變器設計修改：直接裝在組件支架上，縮短直流線尺寸，降低直流拉弧的可能性及減少用戶接觸直流高壓電纜；
●組串逆變器直流電纜外額外保護套，直流電纜不裸露；額外增加部分成本；
●直流電纜超過1.5米間隔需安裝物理性關斷開關；
●增加直流電弧監測裝置及自動關斷裝置；