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2024年6月17日发(作者:)
分布式光伏电站火灾案例及故障分析
近年来,太阳能发电的应用日趋广泛,发展迅速,而越来越多的
问题也开始暴露在人们面前,其中光伏发电系统的火灾问题,特别是
与建筑结合的分布式发电系统的火灾,可能造成人身、财产的巨大损
失,尤其应引起业内重视。有国外的保险公司数据统计发现:光伏电
站中火灾事故以32%的赔偿金额占比排名第一,雷击过电压事故以30%
的赔偿金额占比紧随其后。但是火灾事故数量仅占比2%,排名最后,
这也表明了火灾事故造成的损失远远高于其它事故。
光伏电站并非洪水猛兽,和家用电力体系一样,都是存在一定
风险,但可以通过各种防护措施将事故发生率降至无限趋近于零。研
究整个光伏电站的建设,光伏电站火灾危险性较大的设备有汇流箱、
逆变器、连接器、配电柜及变压器。我们这里将重点针对分布式光伏
电站的火灾源头、起因进行分析:
一、 分布式电站设备问题
随着光伏电站在中国的快速发展,造成了光伏组件、逆变器等光
伏设备的低价竞争,也就带来了部件的质量问题,据有关研究表明,
部件质量问题大约占据光伏电站整个故障的50%。据第三方检测认证
机构北京鉴衡认证中心相关负责人透露,通过对400多个电站的测试
发现,光伏组件主要存在热斑,本身工艺隐裂或破损,直流电弧等质
量问题。
1. 光伏组件
1.1 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。以下三幅图都属于热斑效应。
图1-1 方阵之间遮挡
图1-2 鸟粪遮挡
图1-3 树荫遮挡
热斑效应的后果使太阳电池组件局部电流与电压之积增大,从而
在这些电池组件上产生了局部温升,引起组件自燃。图1-4:当光伏
组件产生热斑效应,发生的自燃现象。图1-5:德国某光伏电站因光
伏组件自燃而引起的火灾。为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1-4 组件自燃现象 图1-5 某电站组件自燃引起的火灾
1.2 直流电弧
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