摘要:光伏電站作為新興的清潔能源設(shè)施,具有高度的科技含量和復(fù)雜的設(shè)備布局。然而,隨著其規(guī)模的不斷擴(kuò)大,安全問(wèn)題也日益凸顯。其中,火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較為突出。鑒于光伏電站火災(zāi)的諸多危害,需要提高重視程度,做好光伏電站火災(zāi)危險(xiǎn)性分析,并積極探索切實(shí)可行的防火措施。本文對(duì)光伏電站火災(zāi)的特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹,分析光伏電站火災(zāi)危險(xiǎn)性,并從科學(xué)布局、日常運(yùn)行維護(hù)等角度出發(fā),詳細(xì)分析光伏電站的防火對(duì)策,以確保光伏電站安全運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:光伏電站;火災(zāi);危險(xiǎn)性;防火對(duì)策
引言
近年來(lái),隨著光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,我國(guó)的光伏電站也進(jìn)入了快速發(fā)展期。然而,光伏電站的發(fā)展也帶來(lái)了越來(lái)越多的安全隱患,其中光伏電站的火災(zāi)問(wèn)題尤為突出[1]。只有通過(guò)對(duì)光伏電站的火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行分析,采取有效的防火措施,才能降低其發(fā)生概率,最大程度減小可能帶來(lái)的損失[2]。因此,需要從多個(gè)方面入手,加強(qiáng)光伏電站的安全管理,確保其穩(wěn)定、安全運(yùn)行。
一、光伏電站火災(zāi)
光伏電站作為一種新型的發(fā)電體系,具有高效、環(huán)保、可持續(xù)利用等優(yōu)點(diǎn)[3]。近年來(lái),我國(guó)光伏發(fā)電得到了快速發(fā)展與廣泛普及。國(guó)家可再生能源中心、中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,截至2024年3月底,我國(guó)累計(jì)光伏發(fā)電并網(wǎng)容量達(dá)到65950萬(wàn)千瓦。2024年一季度,我國(guó)光伏發(fā)電新增并網(wǎng)容量4574萬(wàn)千瓦。然而,由于組件損壞、熱斑等因素的影響,光伏電站火災(zāi)時(shí)有發(fā)生,給電站安全運(yùn)行帶來(lái)極大威脅。因此,有必要對(duì)光伏電站火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行分析,并采取相應(yīng)的防火應(yīng)對(duì)措施。
二、光伏電站火災(zāi)危險(xiǎn)性分析
光伏電站火災(zāi)危害極大。因此,需要對(duì)光伏電站的火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行全面評(píng)估,并采取相應(yīng)的措施來(lái)預(yù)防和控制火災(zāi)的發(fā)生[4]。光伏電站的火災(zāi)危險(xiǎn)性主要來(lái)自于以下幾個(gè)方面。第一,光伏板本身具有易燃性。第二,光伏電站的電氣系統(tǒng)復(fù)雜,容易發(fā)生短路、過(guò)載等火災(zāi)事故。光伏電站中的電氣設(shè)備如逆變器、電纜等,如果電氣線路設(shè)計(jì)不合理、設(shè)備老化、過(guò)載等,都可能引發(fā)電氣火災(zāi)。第三,光伏電站的施工材料多為易燃物質(zhì)。光伏組件是光伏電站的核心部件,一旦損壞,將會(huì)影響整個(gè)電站的運(yùn)行。組件損壞的原因包括質(zhì)量問(wèn)題、環(huán)境因素等,可能導(dǎo)致短路、過(guò)熱等火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。例如,在光伏電站中,多個(gè)光伏組件會(huì)被串聯(lián)或并聯(lián)在一起,可能會(huì)形成“熱斑”。如果這個(gè)熱斑長(zhǎng)時(shí)間處于高溫狀態(tài),就可能引發(fā)火災(zāi)。熱斑的形成原因包括組件安裝時(shí)受損、遮擋等。第四,光伏電站的維護(hù)不當(dāng)也會(huì)引發(fā)火災(zāi)。電站運(yùn)維人員在進(jìn)行日常維護(hù)和檢修時(shí),如果操作不當(dāng),如違規(guī)使用工具、操作失誤等,也可能引發(fā)火災(zāi)。
光伏電站火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的設(shè)備有匯流箱、逆變器、連接器、配電柜及變壓器,易發(fā)生電氣火災(zāi)。這些設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,特別是在極端天氣和強(qiáng)日照條件下,熱量堆積會(huì)導(dǎo)致設(shè)備過(guò)熱,進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。匯流箱是光伏電站的核心設(shè)備之一,用于收集光伏組件產(chǎn)生的直流電流并將其傳輸?shù)侥孀兤鬟M(jìn)行逆變轉(zhuǎn)換。在極端高溫和陽(yáng)光照射下,匯流箱內(nèi)部電線容易短路、打火,引發(fā)火災(zāi)。逆變器是將直流電轉(zhuǎn)化為交流電的設(shè)備,同樣容易因?yàn)殡娐饭收?、過(guò)載、短路等原因?qū)е禄馂?zāi)發(fā)生。連接器、配電柜和變壓器是光伏電站中必不可少的設(shè)備,它們?cè)谶\(yùn)行過(guò)程中也可能會(huì)因?yàn)榫€路老化、過(guò)載等原因?qū)е禄馂?zāi)發(fā)生。此外,光伏電站的電纜和支架等輔助設(shè)備也可能會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間暴露在陽(yáng)光和高溫下而受損,引發(fā)火災(zāi)。因此,光伏電站的管理和維護(hù)人員應(yīng)加強(qiáng)日常巡檢和安全檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的火災(zāi)隱患。同時(shí),應(yīng)制定完善的應(yīng)急預(yù)案,確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠迅速響應(yīng),減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失??傊?,光伏電站的火災(zāi)危險(xiǎn)性較高,需要加強(qiáng)管理和維護(hù),確保設(shè)備正常運(yùn)行,避免火災(zāi)發(fā)生。同時(shí),電站管理人員要強(qiáng)化安全意識(shí),提高應(yīng)急處置能力,確保電站安全穩(wěn)定運(yùn)行。
三、光伏電站防火對(duì)策
(一)科學(xué)布置總平面
光伏電站的站址選擇和科學(xué)布局是一項(xiàng)重要的決策,直接關(guān)系到電站的長(zhǎng)期運(yùn)行效率和環(huán)保效果。站址選擇應(yīng)充分考慮國(guó)家可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃、太陽(yáng)能資源、接入電網(wǎng)、環(huán)境保護(hù)等因素,以確保電站建設(shè)符合國(guó)家政策和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)[5]。首先,太陽(yáng)能資源是選擇站址的重要考慮因素。在布局時(shí),注意合理規(guī)劃電站布局,避免光伏組件之間相互遮擋,防止熱斑形成。太陽(yáng)能資源豐富的地方通常光照時(shí)間較長(zhǎng),這對(duì)于光伏電站的運(yùn)行是至關(guān)重要的。同時(shí),考慮到地理位置、地形和氣候等因素,站址應(yīng)選擇在日照時(shí)間長(zhǎng)、氣候干燥、風(fēng)力較小、地震活動(dòng)性較低的地區(qū)。在建設(shè)光伏電站時(shí),應(yīng)選擇符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的建筑材料和電氣系統(tǒng),確保施工質(zhì)量和安全。同時(shí),應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的監(jiān)管,確保各項(xiàng)安全措施得到落實(shí)。其次,接入電網(wǎng)也是站址選擇的重要考慮因素。光伏電站的輸出電量受電網(wǎng)條件影響較大,因此應(yīng)選擇在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理、電力負(fù)荷穩(wěn)定、電壓和頻率穩(wěn)定可靠的地區(qū)建設(shè)光伏電站。同時(shí),應(yīng)考慮與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的協(xié)調(diào)和配合,以避免對(duì)電網(wǎng)造成過(guò)大壓力。光伏電站應(yīng)安裝防雷接地設(shè)施,防止雷電引起的火災(zāi)。此外,環(huán)境保護(hù)也是站址選擇的重要考慮因素。光伏電站的建設(shè)和運(yùn)行可能會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定影響,如土地占用、噪聲、廢氣排放等。因此,應(yīng)選擇在環(huán)境影響較小、土地利用規(guī)劃合理的地區(qū)建設(shè)光伏電站,同時(shí)應(yīng)采取有效的環(huán)境保護(hù)措施,減少對(duì)環(huán)境的影響。在光伏電站建設(shè)過(guò)程中,站內(nèi)的建(構(gòu))筑物與電站外的建(構(gòu))筑物、堆場(chǎng)、儲(chǔ)罐之間的防火間距應(yīng)符合規(guī)定,這是確保電站安全運(yùn)行的重要措施。防火間距的設(shè)定應(yīng)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行,以確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí),能夠有效控制火勢(shì)蔓延。在建設(shè)和布局時(shí),應(yīng)注意合理進(jìn)行消防設(shè)施的設(shè)置。在光伏電站附近配備消防設(shè)施,如滅火器、消防沙等,以便在發(fā)生火災(zāi)時(shí)能夠及時(shí)進(jìn)行滅火。應(yīng)在光伏電站內(nèi)配備足夠的消防設(shè)施,如滅火器、消防栓、消防水帶等。同時(shí),應(yīng)定期對(duì)消防設(shè)施進(jìn)行檢查和維護(hù),確保其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外,還應(yīng)制定完善的應(yīng)急預(yù)案,以便在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠迅速采取有效的應(yīng)對(duì)措施。對(duì)于大、中型光伏發(fā)電站,消防車道的設(shè)計(jì)和布置尤為重要。消防車道是保障電站發(fā)生火災(zāi)時(shí),消防車輛能夠進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行滅火和救援的重要設(shè)施,應(yīng)布置成環(huán)形,以確保在任何方向上都能夠進(jìn)入電站進(jìn)行滅火。當(dāng)為盡端式車道時(shí),應(yīng)設(shè)置回車場(chǎng)地或回車道,以便消防車輛在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行救援和滅火操作??傊?,光伏電站的站址選擇是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,需要綜合考慮多個(gè)因素。在選擇站址時(shí),應(yīng)充分考慮太陽(yáng)能資源、接入電網(wǎng)、環(huán)境保護(hù)等因素,并確保消防車道和日常運(yùn)行維護(hù)的合理設(shè)計(jì)和實(shí)施。只有這樣,才能確保光伏電站安全、高效運(yùn)行。
(二)注重日常運(yùn)行維護(hù)
除了科學(xué)布置總平面外,日常的運(yùn)行維護(hù)和管理也是確保光伏電站安全運(yùn)行,有效預(yù)防各種火災(zāi)的重要措施。在光伏電站的日常運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,定期的巡檢和維護(hù)工作是必不可少的,包括對(duì)設(shè)備的檢查、維修和更新,以確保設(shè)備始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)[6]。同時(shí),應(yīng)建立完善的應(yīng)急預(yù)案,以便在發(fā)生火災(zāi)等緊急情況時(shí)能夠迅速響應(yīng),減少損失。首先,做好運(yùn)行維護(hù)人員的培訓(xùn)工作。在光伏電站的日常工作中,應(yīng)注意加強(qiáng)對(duì)電站運(yùn)維人員的培訓(xùn),提高他們的安全意識(shí)和操作技能,確保他們?cè)诠ぷ髦心軌驀?yán)格遵守安全規(guī)程。加強(qiáng)宣傳教育,提高員工和公眾的安全意識(shí)。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)光伏電站員工的宣傳教育,使其了解電站的安全管理要求和消防措施,同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)工作人員的宣傳教育,提高其安全意識(shí),減少火災(zāi)事故的發(fā)生概率。其次,按照規(guī)程,加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)。定期對(duì)光伏組件、逆變器等設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理組件損壞、熱斑、裂紋、電池片斷裂等故障。通過(guò)定期對(duì)光伏電站進(jìn)行巡檢和維護(hù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的安全隱患。同時(shí),應(yīng)加強(qiáng)對(duì)維護(hù)人員的培訓(xùn)和管理,確保他們具備相應(yīng)的技能和知識(shí),能夠正確處理各種安全問(wèn)題。運(yùn)行和維護(hù)人員應(yīng)具備相應(yīng)的專業(yè)技能,維護(hù)前必須做好安全準(zhǔn)備,斷開(kāi)所有應(yīng)斷開(kāi)的開(kāi)關(guān),確保電容、電感放電完全,必要時(shí)應(yīng)穿絕緣鞋,戴低壓絕緣手套,使用絕緣工具。工作結(jié)束后,應(yīng)排除系統(tǒng)可能存在的事故隱患。另外,積極制定光伏電站應(yīng)急預(yù)案,明確應(yīng)急處置流程和措施,確保在發(fā)生火災(zāi)時(shí)能夠迅速響應(yīng)。
(三)積極應(yīng)用火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)
隨著時(shí)代的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)以及多種新型的信息化技術(shù)手段被應(yīng)用于多個(gè)不同的行業(yè)和領(lǐng)域,在火災(zāi)預(yù)防方面也發(fā)揮出重要作用。在光伏電站防火工作中,可以積極應(yīng)用火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)。它能夠提高電站的安全性,降低人員傷亡和應(yīng)急成本,為清潔能源的發(fā)展提供有力保障。在構(gòu)建火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)過(guò)程中,應(yīng)充分考慮光伏電站的特點(diǎn)和火災(zāi)危險(xiǎn)性以及防火預(yù)警需求,進(jìn)行科學(xué)構(gòu)建[7]。在設(shè)計(jì)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)時(shí),應(yīng)集成火災(zāi)預(yù)警控制器、手動(dòng)預(yù)警按鈕、感煙探測(cè)器、聲光報(bào)警器、各類模塊和消防電話等。這些設(shè)備在火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)中各司其職,共同確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。其中,火災(zāi)預(yù)警控制器作為系統(tǒng)的核心,負(fù)責(zé)接收和處理各類傳感器傳來(lái)的信號(hào),根據(jù)預(yù)設(shè)的火災(zāi)報(bào)警閾值進(jìn)行判斷,一旦發(fā)現(xiàn)異常,立即發(fā)出預(yù)警信號(hào)。感煙探測(cè)器用于檢測(cè)電站內(nèi)的煙霧濃度,一旦發(fā)現(xiàn)異常煙霧,立即向火災(zāi)預(yù)警控制器發(fā)送信號(hào)。為應(yīng)對(duì)突發(fā)情況,電站工作人員可在現(xiàn)場(chǎng)按下手動(dòng)預(yù)警按鈕,向控制中心發(fā)送預(yù)警信號(hào)。聲光報(bào)警器在火災(zāi)預(yù)警控制器發(fā)出預(yù)警信號(hào)后,聲光報(bào)警器會(huì)發(fā)出警報(bào),提醒工作人員注意。另外,還可以設(shè)計(jì)各類不同的模塊,包括消防電話、電源模塊、通信模塊等,確保系統(tǒng)各部分之間的通信和聯(lián)動(dòng)。在光伏電站日常防火工作中,通過(guò)應(yīng)用火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng),控制中心預(yù)警系統(tǒng)通過(guò)煙感、溫感、紅外線等探測(cè)到火情后,火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)便立即發(fā)出火災(zāi)預(yù)警、應(yīng)急照明、廣播、消防控制聯(lián)動(dòng)等指令。這些指令將通過(guò)消防電話和各類模塊傳達(dá)給相應(yīng)的設(shè)備或人員,警示人群采取安全疏散、滅火救災(zāi)等措施。此外,火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)還可通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析電站的運(yùn)行數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)可能存在的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),提前采取預(yù)防措施,提高電站的安全性。光伏電站火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情,有效減少火災(zāi)事故的發(fā)生概率,提高電站的安全性。借助該系統(tǒng),在火災(zāi)發(fā)生初期就能進(jìn)行預(yù)警和處置,降低人員疏散和逃生難度,減少人員傷亡。火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)還能夠快速響應(yīng)并采取措施,減少因火災(zāi)造成的設(shè)備和電力損失,節(jié)約應(yīng)急成本。
結(jié)語(yǔ)
總之,光伏電站作為清潔能源的重要設(shè)施,其安全運(yùn)行對(duì)整個(gè)清潔能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。光伏電站作為新型的發(fā)電體系,具有巨大的發(fā)展?jié)摿颓熬?。然而,在具體運(yùn)行過(guò)程中,受到諸多復(fù)雜因素的影響,存在一定的火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。因此,需要關(guān)注其火災(zāi)危險(xiǎn)性,做好相應(yīng)的分析研究工作,并積極采取相應(yīng)的防火應(yīng)對(duì)措施,切實(shí)減少各種火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),確保光伏電站安全運(yùn)行。參考文獻(xiàn)
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