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編者按：分布式光伏正越來越受到老百姓的歡迎。然而屋頂光伏電站一般難以維護(hù)清掃，很容易積灰，組串內(nèi)各組件工況的一致性難以保證，因而會(huì)存在一定的安全隱患，需引起重視。


國家能源局公布數(shù)據(jù)顯示，2020年一季度，全國新增光伏發(fā)電裝機(jī)395萬千瓦，其中集中式光伏新增裝機(jī)223萬千瓦，分布式光伏新增裝機(jī)172萬千瓦。截止3月底，光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)達(dá)到2.08億千瓦，其中集中式光伏1.44億千瓦，分布式光伏6435萬千瓦。

從累計(jì)裝機(jī)占比看，分布式光伏占到了31%，成為了不可忽視的重要力量。分布式光伏，正越來越受到老百姓的歡迎，走入尋常百姓家，成為了大家喜聞樂見的“屋頂銀行”、“屋頂取款機(jī)”。

但是，一個(gè)不容忽視的問題是，分布式光伏安全隱患不排除，很可能就變成了頂在老百姓頭頂?shù)?ldquo;火藥桶”。隨著越來越多的屋面光伏電站的投入運(yùn)行，面臨的安全隱患和安全挑戰(zhàn)也在急遽增長。

那么，為何會(huì)出現(xiàn)如此問題？這還要從光伏發(fā)電的技術(shù)路線說起。

現(xiàn)行光伏組串技術(shù)路線，大多以20余塊組件為主，組成一個(gè)串，形成1000V，1500V級的直流高壓線路進(jìn)入直流匯流箱，再進(jìn)入集中式逆變器或組串式逆變器進(jìn)行直流向交流的逆變，然后將交流電并入電力網(wǎng)絡(luò)中。

從光伏開始產(chǎn)業(yè)化發(fā)展以來，這已經(jīng)形成了一個(gè)固定的思維格式。該技術(shù)路線最大的優(yōu)勢就是在于光伏PN結(jié)形成的單個(gè)電池片電壓始終只有0.5~0.6V左右，電流與電壓帶來的反比關(guān)系決定了只有更高的電壓獲得更低的電流，降低系統(tǒng)的電阻損耗，提升系統(tǒng)效率，降低系統(tǒng)成本。

但是，在直流側(cè)的串聯(lián)電路中，會(huì)形成高達(dá)1000V的電壓（近年為降低直流側(cè)電纜用量，又開始將直流電壓升高到1500V的電壓等級）。在一個(gè)組串過程中，各組件電壓進(jìn)行疊加，形成一個(gè)疊加的直流側(cè)高電壓。為降低組串過程損失，避免木桶短板效應(yīng)，因此要求每個(gè)組串內(nèi)組件的工況（發(fā)電運(yùn)行工作參數(shù)）盡可能保證一致性。

這一技術(shù)路線，在地面光伏電站運(yùn)用中是沒有太大問題的。地面電站會(huì)進(jìn)行場地平整，讓每一個(gè)組串的組件盡可能安裝在一個(gè)支架陣列中，同時(shí)，要做好日常維護(hù)，檢查熱斑，組串電流偏差，進(jìn)行灰塵清理，以盡量保證組串內(nèi)組件工況的一致性。實(shí)踐證明，地面光伏電站也幾乎沒有出現(xiàn)大的安全事件。

但是，屋頂分布式發(fā)電應(yīng)用場景卻有很大不同。尤其是安裝在建筑表面的光伏發(fā)電系統(tǒng)（BIPV和BAPV），存在更多的不確定性。屋頂光伏電站一般難以維護(hù)清掃，很容易積灰，組串內(nèi)各組件工況的一致性難以保證，因而會(huì)放大可能存在的孤立或小概率事件發(fā)生，這就是屋頂光伏的安全隱患所在。

在美國，據(jù)2019年8月22日央視財(cái)經(jīng)報(bào)道：美國沃爾瑪超市在過去11個(gè)月里連續(xù)7個(gè)購物中心屋頂?shù)墓夥l(fā)電起火燃燒，沃爾瑪控告美國特斯拉SolarCity全部拆除屋頂光伏發(fā)電并賠償損失。

在中國，隨著近年光伏扶貧和農(nóng)村分布式的發(fā)展，屋頂光伏電站著火事件也時(shí)有發(fā)生，已經(jīng)成為威脅人們建筑安全的重要因素。關(guān)于光伏電站著火概率至今仍沒有詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)，但事實(shí)上已經(jīng)對建筑構(gòu)成了潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，對人員安全帶來巨大隱患，必須引起人們的高度重視。

在過去20年間，光伏發(fā)電為降低系統(tǒng)成本，各光伏企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)均投入最大的精力進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換效率的提升和系統(tǒng)成本的降低，卻很少關(guān)注光伏應(yīng)用場景的多樣性以及不同應(yīng)用場景對人類活動(dòng)所造成的潛在威脅。

如今，安全問題必須需要引起足夠重視了。安全為本，安全性才是建筑光伏一體化（BIPV）發(fā)展的王道。

2014年和2016年，歐盟和美國分別通過立法，強(qiáng)制要求屋面光伏發(fā)電設(shè)施必須裝設(shè)智能關(guān)斷器，分別設(shè)置的最高電壓為60和80v。2020年，中國通過的《建筑光伏一體化技術(shù)規(guī)程》也參考美國標(biāo)準(zhǔn)提出了80V的故障關(guān)斷要求，但由于并非強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，仍未在中國引起充分重視。

當(dāng)光伏屋頂變成“火藥桶”，誰來對BIPV安全負(fù)責(zé)？是時(shí)候來發(fā)起一場屋頂光伏的“安全保衛(wèi)戰(zhàn)”了！

原標(biāo)題：當(dāng)光伏屋頂變成“火藥桶”，誰來對BIPV安全負(fù)責(zé)？