分布式光伏電站消防隱患以及防火技術(shù)措施

齊文瑾 王海華

摘? 要：文章針對(duì)分布式光伏電站特點(diǎn)，分析其在消防上存在的隱患與不足，從光伏平面布局、建筑耐火等級(jí)、防火隔離設(shè)施等方面研究提出分布式光伏電站防火技術(shù)措施，具有一定的可行性。

關(guān)鍵詞：分布式光伏電站;消防;防火措施

中圖分類號(hào)：TU998.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）11-0159-02

Abstract： According to the characteristics of distributed photovoltaic power station， this paper analyzes the deficiencies in fire protection， and puts forward fire prevention technical measures for distributed photovoltaic power station from aspects of photovoltaic plane layout， building fire resistance rating， fire prevention isolation facilities， etc.， which has certain feasibility.

Keywords： distributed photovoltaic power

二十一世紀(jì)以來(lái)，伴隨著人們對(duì)生存環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)，新興的發(fā)電技術(shù)層出不窮。其中光伏發(fā)電以其無(wú)污染、不枯竭的特點(diǎn)受到了極大的關(guān)注，各國(guó)光伏制造業(yè)紛紛投入巨資開展研究，相關(guān)產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展。光伏電站與傳統(tǒng)火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠相比，設(shè)備種類少，建設(shè)工期短，施工難度低。截至2017年國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電上網(wǎng)容量已經(jīng)突破900萬(wàn)千瓦。與傳統(tǒng)地面式大型光伏電站相比，分布式光伏電站有其自身的特點(diǎn)，其帶來(lái)的消防問(wèn)題也日益突出?，F(xiàn)階段尚無(wú)針對(duì)分布式光伏電站的消防規(guī)范。故而對(duì)分布式光伏電站消防方面問(wèn)題的討論具有較高的實(shí)際意義。

1 分布式光伏電站特點(diǎn)

分布式光伏電站與傳統(tǒng)大型地面式電站相比，有其自身的特點(diǎn)：

（1）分布式電站多安裝于廠房、建筑、民用住宅屋頂?shù)任恢?，不同安裝位置具有不同特點(diǎn)，如表1所示。（2）分布式電站容量較小，一般不會(huì)超過(guò)1MW;（3）分布式電站的光伏設(shè)備大多分散在不同屋頂，不會(huì)集中布置于一處;（4）接入電力系統(tǒng)的方式一般采用就近接入，不設(shè)額外監(jiān)控設(shè)備。

2 分布式光伏電站消防隱患

目前國(guó)內(nèi)分布式光伏電站存在不少消防隱患問(wèn)題。主要包括以下幾點(diǎn)：

（1）國(guó)內(nèi)現(xiàn)行消防標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中未對(duì)分布式光伏電站的設(shè)計(jì)提出具體的規(guī)范要求，這使得分布式光伏在設(shè)計(jì)方面往往遵循地面式大型光伏電站的形式?？紤]到分布式光伏自身的特點(diǎn)，針對(duì)于地面光伏電站的消防設(shè)計(jì)并不一定適用于分布式光伏。

（2）分布式光伏多建設(shè)在辦公樓、住宅樓、倉(cāng)庫(kù)、工廠等建筑物屋頂之上，在白天光伏電池發(fā)電能力最強(qiáng)之時(shí)（最易發(fā)生火災(zāi)的時(shí)間）這些建筑物內(nèi)人員最為密集，一旦發(fā)生火災(zāi)將難以挽回。

（3）光伏電站火災(zāi)多是由于設(shè)備過(guò)熱、電氣短路引起，屬于帶電火災(zāi)，只要有光存在即使切斷建筑電源仍不能消除組件末端電壓，這對(duì)消防員火災(zāi)撲救帶來(lái)了巨大的安全問(wèn)題。

（4）分布式光伏電站多屬于小型企業(yè)財(cái)產(chǎn)，選用的光伏電池板、匯流箱、逆變器價(jià)格一般較低，質(zhì)量難以保證，設(shè)備達(dá)不到規(guī)定使用年限;同時(shí)某些企業(yè)對(duì)消防安全不夠重視，沒(méi)有嚴(yán)格履行和遵守國(guó)家消防法規(guī)和電力行業(yè)消防安全制度，消防安全風(fēng)險(xiǎn)大量存在。

（5）在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，房屋的屋頂通道能夠有效釋放過(guò)熱氣體，降低發(fā)生爆炸的可能性，又可幫助被困人員逃生，在火災(zāi)救援方面起到重要作用。而分布式光伏電站的太陽(yáng)能電池板占據(jù)了屋頂大部分空間，屋頂通道面積減小甚至被完全占據(jù)，再加上電池板本身屬于可燃物，造成火災(zāi)更為嚴(yán)重。

3 分布式光伏電站防火技術(shù)措施

（1）總平面布局

分布式光伏電站大多建設(shè)在已有建筑物屋頂，這些建筑物在最初設(shè)計(jì)時(shí)并未考慮光伏電站對(duì)建筑物消防帶來(lái)的影響。同時(shí)對(duì)于常規(guī)建筑物，屋頂上基本不存在會(huì)引起火災(zāi)的因素，一般也不會(huì)另外設(shè)置消防設(shè)備。一旦光伏電站發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)可能通過(guò)屋頂?shù)耐L(fēng)口、中央空調(diào)外機(jī)、防雷設(shè)施等構(gòu)筑物對(duì)建筑物內(nèi)部的人、設(shè)備造成損害。因此對(duì)于分布式光伏電站，在最初的設(shè)計(jì)階段必須根據(jù)情況進(jìn)行實(shí)際分析，將屋頂區(qū)域進(jìn)行合理劃分，必要時(shí)設(shè)置防火墻（或防火分隔）阻止火勢(shì)蔓延，保證發(fā)生火災(zāi)時(shí)對(duì)建筑物原有設(shè)施造成的影響最小。

（2）建筑耐火等級(jí)

建筑耐火等級(jí)的劃分是建筑防火技術(shù)措施中最基本的措施之一，我國(guó)的建筑設(shè)計(jì)規(guī)范把建筑物的耐火等級(jí)分為一、二、三、四級(jí)，一級(jí)最高，耐火能力最強(qiáng);四級(jí)最低耐火能力最弱，建筑物的耐火等級(jí)取決于組成該建筑物的建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限[1]。在做分布式光伏電站設(shè)計(jì)時(shí)，需明確建筑物的建筑耐火等級(jí)，分析發(fā)生火災(zāi)時(shí)可能造成的最嚴(yán)重后果。若造成的損失過(guò)大時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮放棄建設(shè)光伏電站。

（3）防火分隔設(shè)施

對(duì)于占地面積較大的分布式光伏電站，建議分塊建設(shè)，塊與塊之間拉開適當(dāng)?shù)南谰嚯x，在經(jīng)濟(jì)合理與滿足建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，可增加防火隔離設(shè)備，保證當(dāng)一部分起火時(shí)，其余部分不會(huì)受到影響。

（4）組件材料燃燒性能

目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中未對(duì)光伏組件的阻燃性提出具體的要求。相關(guān)文獻(xiàn)表明，當(dāng)火災(zāi)從太陽(yáng)能電池板的背面發(fā)生時(shí)，特別是電弧故障引起的火災(zāi)往往是從膜材即背板材料開始燃燒，由于背板材料的氧指數(shù)較低，熱值很高，在發(fā)生火災(zāi)后火勢(shì)增長(zhǎng)迅速，燃燒劇烈[2]。一旦發(fā)生這類火災(zāi)，極易形成大規(guī)模的燃燒場(chǎng)景。在設(shè)備選型時(shí)應(yīng)充分考慮這一點(diǎn)，優(yōu)先采用具有國(guó)家認(rèn)定資質(zhì)的檢測(cè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證的產(chǎn)品。

（5）電氣火災(zāi)監(jiān)控

分布式光伏電站容量較小，一般均按照無(wú)人值班設(shè)計(jì)，考慮到除定期巡檢與清潔外，建筑屋頂一般無(wú)人上去，為保證當(dāng)電站發(fā)生火災(zāi)時(shí)能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，需合理設(shè)置火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，在火災(zāi)最初發(fā)生時(shí)能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，盡可能降低損失?；馂?zāi)監(jiān)控系統(tǒng)電源采用UPS裝置供電，保證可靠性。

（6）電線電纜選型和敷設(shè)

由于分布式光伏電站電纜數(shù)量多，當(dāng)無(wú)法針對(duì)電纜設(shè)置固定的滅火裝置時(shí)，應(yīng)在電纜溝道內(nèi)采用防火分隔和阻燃電纜作為應(yīng)對(duì)電纜火災(zāi)的主要措施，集中敷設(shè)于槽盒中的電纜宜選用C類及以上的阻燃電纜。

（7）消防設(shè)施設(shè)置

依據(jù)國(guó)家有關(guān)消防條例、規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，本著“預(yù)防為主、防消結(jié)合”的消防工作方針，消防系統(tǒng)的設(shè)置以加強(qiáng)自身防范力量為主，立足于自救，同時(shí)與消防部門聯(lián)防，做到“防患于未然”，積極預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生及蔓延。光伏電站火災(zāi)屬于帶電火災(zāi)，而且光伏建筑切斷電源后并沒(méi)有消除組件的末端電壓，對(duì)消防員火災(zāi)撲救帶來(lái)了巨大的安全隱患[3]。研究發(fā)現(xiàn)，利用深色厚重的阻燃型密織物覆蓋到電池板上，可減少光伏板電壓幾近到零。因此在常規(guī)消防設(shè)施之外，可考慮額外設(shè)置一定數(shù)量的密織物，來(lái)保證火災(zāi)撲救的有效性。

4 結(jié)束語(yǔ)

與集中式光伏電站不同，分布式光伏多建設(shè)在人員居住、工作處。發(fā)生火災(zāi)會(huì)帶來(lái)人身安全問(wèn)題。本文分析了分布式光伏電站存在的消防隱患，并針對(duì)性的提出了一些防火措施，具有一定的可行性。但是目前國(guó)內(nèi)對(duì)于分布式光伏的消防問(wèn)題重視不足，相關(guān)的規(guī)范也有待完善。相關(guān)人員需加強(qiáng)管控措施，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

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; firefighting; fire precaution measure