張俊杰

甘肅電投辰旭金塔太陽(yáng)能發(fā)電有限公司 甘肅酒泉 735000

摘要：本文中對(duì)光伏發(fā)電組件的構(gòu)成、其運(yùn)行過(guò)程中可能存在的危險(xiǎn)有害因素以及應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探究，希望對(duì)讀者產(chǎn)生或多或少的借鑒意義與參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電組件 危險(xiǎn)有害因素 安全對(duì)策措施

中圖分類(lèi)號(hào)：TM6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）09（b）-0000-00

1 概述

對(duì)于任何國(guó)家和地區(qū)來(lái)講，其發(fā)展和生存都不可能離開(kāi)能源資源，缺少了能源，社會(huì)生產(chǎn)和人類(lèi)的生存都將受到毀滅性的影響，而能源又分為可再生能源和非可再生能源，其中、煤炭、石油等是典型的非可再生能源，一經(jīng)使用到一定的程度，其將不能繼續(xù)供應(yīng)，而電力則是可再生能源，同時(shí)也是清潔無(wú)污染的能源，不難發(fā)現(xiàn)，對(duì)能源的利用還是應(yīng)該以電力為代表的可再生能源為主，只有這樣才能滿足人類(lèi)對(duì)能源源源不斷的需求，保證人類(lèi)的生存和可持續(xù)發(fā)展。

石油、煤炭等傳統(tǒng)能源雖然為人類(lèi)的發(fā)展做出了不可磨滅的影響，同時(shí)對(duì)其利用也經(jīng)過(guò)了很長(zhǎng)的一段時(shí)間，但是由于其自身的不可再生性、高污染性等缺點(diǎn)的存在，導(dǎo)致每個(gè)國(guó)家不可能長(zhǎng)此以往的對(duì)其進(jìn)行利用，畢竟使用到一定程度和年限，其將不能夠再繼續(xù)滿足人們的需求，這個(gè)時(shí)候，一種替代性能源的產(chǎn)生就顯得尤為必要，毫不夸張的說(shuō)，找不到一種合理的替代性能源，人類(lèi)的生存將無(wú)法繼續(xù)。在全世界都將目光轉(zhuǎn)向如何解決愈演愈烈的能源危機(jī)問(wèn)題，各個(gè)國(guó)家開(kāi)始探索如何提高對(duì)于能源的利用效率，從以非可再生的能源利用為主轉(zhuǎn)向?qū)η鍧崯o(wú)污染、可再生的能源的利用為主，只有這樣才能從根本上徹底的解決人類(lèi)發(fā)展與資源短缺、環(huán)境破壞之間的矛盾和沖突。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使得光伏得到了開(kāi)發(fā)和利用，這種新能源之所以在世界范圍內(nèi)得到了普遍的推廣和應(yīng)用，主要原因就是它集多種優(yōu)點(diǎn)于一身，使得能源短缺問(wèn)題得到了很好的解決。然而，由于其這種新型能源的利用至今并沒(méi)有多長(zhǎng)的時(shí)間，加之其特殊性質(zhì)的存在，使得光伏發(fā)電過(guò)程中存在較多的漏洞，特別是其安全性得不到良好的保障。鑒于此，筆者在文中首先對(duì)光伏發(fā)電組件的構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)的闡述，接下來(lái)對(duì)發(fā)電過(guò)程中存在的危險(xiǎn)性進(jìn)行探究，最后根據(jù)問(wèn)題做出具有針對(duì)性和可行性的解決措施，希望提供綿薄之力。

2 光伏發(fā)電組件構(gòu)成

光伏發(fā)電組件的構(gòu)成是極為復(fù)雜的，其主要包括以下幾個(gè)部分：伏電站安裝單晶硅或多晶硅太陽(yáng)能電池若干塊，光伏陣列由此構(gòu)成。光伏陣列被分成很多的發(fā)電單元，每個(gè)發(fā)電單元由防雷直流匯流柜、逆變器、升壓變壓器組成。第一步先通過(guò)光伏陣列匯流箱進(jìn)行匯流，隨后經(jīng)過(guò)電纜接至直流匯流柜，隨后和逆變器連接起來(lái)。再通過(guò)電力電纜并聯(lián)敷設(shè)接至升壓變壓器。接入升壓變電站或開(kāi)閉站，最后把電能送入電網(wǎng)當(dāng)中。

3 光伏發(fā)電系統(tǒng)危險(xiǎn)有害因素分析

3.1 光伏支架危險(xiǎn)因素分析

光伏支架工程的地質(zhì)地形條件是影響支架穩(wěn)固性與安全性的宏觀要素，畢竟支架建立的基礎(chǔ)就是處在一定的地質(zhì)條件之中，所以，自然環(huán)境的好壞與地基承載力的大小都直接影響光伏支架的安全，一般來(lái)說(shuō)，支架之間的連接都是依靠鍍鋅螺栓實(shí)現(xiàn)，如果施工的時(shí)候沒(méi)有完全按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的施工圖紙進(jìn)行，將直接造成施工中出現(xiàn)各種問(wèn)題，例如：螺栓連接的穩(wěn)固性達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、連接強(qiáng)度太低，以上都是施工前期的問(wèn)題，后期問(wèn)題的出現(xiàn)更為嚴(yán)峻，直接影響到光伏支架的平衡與協(xié)調(diào)，會(huì)造成支架發(fā)生一定程度的傾斜甚至坍塌，最終不利于電池組件對(duì)太陽(yáng)能輻射的接收；而一旦遭遇大風(fēng)、冰雹等極端天氣，也會(huì)使支架發(fā)生坍塌，對(duì)人員造成人身健康和財(cái)產(chǎn)威脅，經(jīng)濟(jì)損失不可估量。除此之外，如果支架的制造材料不合格，支架表面沒(méi)有進(jìn)行銹處理，沒(méi)有按照規(guī)定進(jìn)行加固處理，沒(méi)有定期或不定期進(jìn)行對(duì)支架的檢查與維護(hù)，沒(méi)有根據(jù)不同的天氣條件采取有針對(duì)性的預(yù)防措施，以上種種情況都會(huì)影響光伏組件正常發(fā)揮作用。

3.2 光伏組件危險(xiǎn)因素分析

所謂的光伏組件，指的就是太陽(yáng)能電池組件，它是光伏電站中眾多組件中的很重要的一個(gè)是必不可少的。光伏組件正常功能的發(fā)揮和實(shí)現(xiàn)受到很多因素的制約，例如：光伏電站的設(shè)計(jì)缺陷和漏洞、太陽(yáng)能電池組件存在質(zhì)量漏洞、太陽(yáng)能電池組件的安裝不合理、沒(méi)有及時(shí)的清理組件、性能測(cè)試不過(guò)關(guān)等；在進(jìn)行光伏組件的安裝與設(shè)計(jì)的時(shí)候沒(méi)有考慮到外界自然條件的影響，例如沙塵暴、暴風(fēng)等極端天氣條件，這些都會(huì)降低光伏電池的使用壽命，阻礙電站的正常運(yùn)行。此外，如果安裝和設(shè)計(jì)光伏組件支架的時(shí)候沒(méi)有全面的考慮到地形地質(zhì)條件的影響，將直接影響光伏組件的穩(wěn)定性，造成其發(fā)生傾斜甚至傾覆，不利于對(duì)于太陽(yáng)能輻射的正常接收。

3.3逆變器危險(xiǎn)因素分析

逆變器作為直流轉(zhuǎn)換的設(shè)備，逆變器設(shè)計(jì)的合理與否將會(huì)影響逆變器的運(yùn)行效率，此外，若未能對(duì)元件進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和妥善的保養(yǎng)，也會(huì)影響其性能的穩(wěn)定性。從設(shè)計(jì)安裝過(guò)程中，光伏電站一般1MW為一個(gè)子系統(tǒng)，常用的是 500K容量的逆變器，就需要合理均勻分配，且每個(gè)逆變器的負(fù)荷一定要分配均勻，兩臺(tái)逆變器形成一個(gè)子系統(tǒng)1MW，否則容易導(dǎo)致容量不均衡發(fā)生爆炸。逆變器還要做好風(fēng)沙以及高溫天氣運(yùn)行的防護(hù)工作，以免風(fēng)沙侵入對(duì)模塊散熱風(fēng)機(jī)卡死或者老化嚴(yán)重，散熱不及時(shí)的問(wèn)題，導(dǎo)致高溫停機(jī)或模塊爆炸。

4 光伏發(fā)電組件安全對(duì)策措施

《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50797-2012）等標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范是光伏組件主要的安全對(duì)策措施，具體包括以下幾個(gè)方面：

第一，光伏方陣接地必須具備可靠性、持續(xù)性，接地電阻大于等于4Ω。

第二，如果電纜被集中敷設(shè)于槽盒與溝道中，應(yīng)該選用C 類(lèi)阻燃電纜。

第三，對(duì)于光伏組件與匯流箱之間的電纜，必須采取必要的加固措施，并采取適合的防曬措施。

第四，應(yīng)該把控制電纜和動(dòng)力電纜分開(kāi)進(jìn)行排列。

第五，匯流箱必須具備以下幾個(gè)保護(hù)功能：其一，進(jìn)行防雷保護(hù)裝置的設(shè)置；其二， 匯流箱的輸入回路宜具有防逆流及過(guò)流保護(hù)；其三，必須將必要的隔離措施設(shè)置在匯流箱的輸出回路中；其四，最好進(jìn)行監(jiān)測(cè)裝置的設(shè)置。其六，充電控制器應(yīng)具有短路保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、蓄電池過(guò)充（放）保護(hù)、欠（過(guò)）電壓保護(hù)及防雷保護(hù)功能。

第六，對(duì)光伏發(fā)電站送出線路，應(yīng)在系統(tǒng)側(cè)配置分段式相間、接地故障保護(hù)；有特殊要求時(shí)，可配置縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)。

第七，光伏發(fā)電站調(diào)度管轄設(shè)備供電電源應(yīng)采用不間斷電源裝置（UPS）或站內(nèi)直流電源系統(tǒng)供電，在交流供電電源消失后，不間斷電源裝置帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間應(yīng)大于40min。

第八，光伏發(fā)電站必須具有較強(qiáng)的低電壓穿越能力、頻率適應(yīng)性、電壓適應(yīng)性、低電壓穿越能力。

第九，光伏發(fā)電站動(dòng)態(tài)無(wú)功響應(yīng)時(shí)間需要小于三十分鐘。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)筆者在文中的詳細(xì)敘述我們不難發(fā)現(xiàn)，在光伏發(fā)電站的運(yùn)行過(guò)程中，其電組件極其容易受到內(nèi)部或外部因素的影響和制約，這些因素的存在直接降低了光伏發(fā)電效率，更嚴(yán)重的是存在較大的安全隱患，對(duì)人員的生命健康造成極其不利的影響，而筆者在這方面的研究已經(jīng)有數(shù)年的時(shí)間，對(duì)光伏發(fā)電方面的了解相對(duì)豐富，所以對(duì)光伏發(fā)電發(fā)電構(gòu)件的構(gòu)成、發(fā)電過(guò)程中存在的危險(xiǎn)以及應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了全面的分析和細(xì)致的研究，當(dāng)然，見(jiàn)解中肯定存在片面之處，如果有欠缺之處，敬請(qǐng)讀者諒解并指出，定當(dāng)虛心接受與改正。

參考文獻(xiàn)：

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