石化企業(yè)對(duì)光伏電站運(yùn)維管理的思考與實(shí)踐

黃萬(wàn)東

摘 要：為實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展和“凈零排放”的目標(biāo)，近些年來(lái)國(guó)內(nèi)外不少能源化工企業(yè)進(jìn)入光伏發(fā)電領(lǐng)域。如何做好光伏電站的運(yùn)行維護(hù)，成為石化企業(yè)不得不思考的重要課題。本文從分布式光伏電站消防安全、作業(yè)安全、環(huán)保管理等方面進(jìn)行思考，通過(guò)識(shí)別在光伏電站運(yùn)維期的關(guān)鍵因素，提供解決措施的實(shí)踐供同行們參考。

關(guān)鍵詞：石化企業(yè);光伏電站;運(yùn)維管理;消防安全

在新時(shí)代綠色發(fā)展大背景下，能源的潔凈化已經(jīng)成為一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)外不少化工能源企業(yè)提出了“凈零排放”的目標(biāo)，并且不少企業(yè)已經(jīng)在自用廠房和合作伙伴廠房建設(shè)光伏電站，獲取清潔能源。因此，進(jìn)入全新領(lǐng)域的石化企業(yè)，如何更好的開(kāi)展光伏電站的運(yùn)行維護(hù)，這成為我們不得不思考的重要課題。本文從分布式光伏電站消防安全、作業(yè)安全、環(huán)保管理等方面進(jìn)行思考，通過(guò)識(shí)別光伏電站運(yùn)維期的關(guān)鍵因素，提供實(shí)踐的解決措施供同行們參考。

1 石化企業(yè)建設(shè)運(yùn)營(yíng)光伏電站的模式

分布式光伏發(fā)電為采用太陽(yáng)能光伏組件，通過(guò)光生伏打效應(yīng)將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為電能。電力的輸出一般為自發(fā)自用余電上網(wǎng)模式。

當(dāng)前石化企業(yè)在自有物業(yè)房頂建設(shè)分布式電站，一般在非危險(xiǎn)倉(cāng)庫(kù)或者一般倉(cāng)庫(kù)屋頂進(jìn)行建設(shè)，也有在加油站、加油船上建設(shè)。此外，還有直接對(duì)外投資在合作伙伴廠房屋頂建設(shè)分布式光伏電站并持有運(yùn)營(yíng)以及探索建設(shè)大型地面電站。

而不管在自有物業(yè)還是合作伙伴工業(yè)廠房屋頂建設(shè)光伏電站，鑒于自發(fā)自用模式，用電方最為關(guān)注安全穩(wěn)定的電能供給。因此，如何安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)的運(yùn)行好光伏電站，確保運(yùn)行期間人員安全、環(huán)境友好，是值得研究的課題。

2 分布式光伏電站防火防爆措施探討

部分石化企業(yè)在自有物業(yè)建設(shè)分布式光伏時(shí)，在要求防爆的場(chǎng)所IEC Zone 2 區(qū)域也布置了太陽(yáng)能光伏組件。此外，由于光伏電站的火災(zāi)一般為E類火災(zāi)，在消防員滅火時(shí)要切斷所有電源，但是光伏陣列是一個(gè)能產(chǎn)生高壓電的隱形電源，它的直流側(cè)高壓是斷開(kāi)不了的。這給消防員帶來(lái)很大的觸電風(fēng)險(xiǎn)。因此，采取措施預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生意義重大。

2.1 消除人的不安全行為引起的火災(zāi)。

在光伏電站火災(zāi)事故中，如何控制點(diǎn)火源非常關(guān)鍵。首先要控制人的不安全行為，不專業(yè)的檢修和誤操作使光伏電站系統(tǒng)出現(xiàn)短路、接觸不良、電弧、電火花等火源引起火災(zāi)。在連接光伏組件組串的MC4標(biāo)準(zhǔn)快速接頭時(shí)，沒(méi)有采用專用工具緊鎖MC4接頭，會(huì)失去防水效果。接頭放置位置不合適也會(huì)引起短路起火。一般應(yīng)把接頭放在光伏組件北面的支架槽內(nèi)，不得暴露在兩個(gè)組件之間，防止下雨雨水入侵導(dǎo)致短路起火。

2.2 電氣設(shè)備防火防爆的控制

首先，在防爆區(qū)域安裝的光伏系統(tǒng)，特別是電纜封裝部位、太陽(yáng)能光伏組件必須達(dá)到防爆要求，取得認(rèn)證。有研究認(rèn)為，在光伏電站火災(zāi)中由直流電弧引起的占40%。在直流電源側(cè)，有光伏組件、匯流箱、逆變器等等電氣設(shè)備，整個(gè)電站的接頭上萬(wàn)個(gè)。任何接頭的松動(dòng)都會(huì)引起直流電弧。因此，應(yīng)使用合格電纜、阻燃電纜和其他合格的電氣設(shè)備。

2.3 防止外部環(huán)境變化產(chǎn)生點(diǎn)火源引起火災(zāi)

在第三方合作伙伴廠房屋頂建設(shè)分布式光伏電站，屋頂?shù)乃袡?quán)和管理權(quán)為合作伙伴，在長(zhǎng)達(dá)25年合作期期間，廠家可能還會(huì)繼續(xù)使用廠房屋頂，在屋面堆放易燃易爆物品、開(kāi)口排放高溫?zé)煔?、工人?duì)屋頂彩鋼瓦進(jìn)行打磨除銹噴漆甚至誤操作電氣設(shè)備等等。這些都會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)火源引起火災(zāi)。

2.4 消防設(shè)施與防控措施

一般在石化企業(yè)自用物業(yè)建設(shè)分布式光伏電站時(shí)已按照石化企業(yè)要求配備消防設(shè)備設(shè)施。對(duì)于商業(yè)化的分布式光伏電站，要針對(duì)屋頂光伏組件及附屬電氣設(shè)備著火配備必要的滅火器。為方便人員發(fā)現(xiàn)初起火災(zāi)發(fā)生時(shí)，能及時(shí)拿到滅火器進(jìn)行滅火。應(yīng)在屋頂入口處以及在發(fā)生火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)高的設(shè)備附近擺放，并在醒目位置張貼標(biāo)識(shí)。微觀選址擺放時(shí)，盡量選擇在陰涼遮陽(yáng)處，實(shí)在不能避免長(zhǎng)時(shí)間太陽(yáng)直射時(shí)，則應(yīng)加裝遮陽(yáng)板等防護(hù)設(shè)施，嚴(yán)禁不使用滅火箱直接讓滅火器裸露在外。

還要預(yù)防雷電。要按照要求對(duì)防雷設(shè)施定期檢測(cè)，每年至少一次，涉及防爆區(qū)域每年不少于2次。

3 運(yùn)維作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)及防控措施

無(wú)論光伏電站還是其他電站，運(yùn)行維護(hù)期間防范人員觸電都為重點(diǎn)，眾多文獻(xiàn)進(jìn)行了研究。本文重點(diǎn)對(duì)防控高處墜落進(jìn)行探討。標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)廠房屋頂一般為混凝土結(jié)構(gòu)或彩鋼瓦，離地面高度地面幾米至幾十米。因此，高處墜落風(fēng)險(xiǎn)居高。

高處墜落的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與防控。高處墜落較多發(fā)生在攀爬及在屋面作業(yè)過(guò)程中。一般工業(yè)廠房會(huì)設(shè)置鋼直爬梯通往屋面，執(zhí)行《固定式鋼梯及平臺(tái)安全要求》（GB4053.1-2009）的直爬梯，與電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《變電站建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（DL/T5457-2012）相比，要求強(qiáng)制設(shè)置護(hù)籠，攀登高度大于10m時(shí)采用多段梯，梯段水平交錯(cuò)布置，并設(shè)梯間平臺(tái)，安全防護(hù)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)更高。但運(yùn)維人員要從無(wú)護(hù)籠的便利中轉(zhuǎn)變思維與行為，不能再隨身攜帶過(guò)大的工具，且應(yīng)將工具放入合格的工具包，防止工具跌落對(duì)地面人員造成物體打擊傷害，應(yīng)到達(dá)屋面后采用其他方式傳遞大件工具（清洗光伏組件的工具等）到作業(yè)面。

屋面作業(yè)時(shí)，注意防止臨邊作業(yè)墜落。預(yù)防在屋面的彩鋼瓦薄弱環(huán)節(jié)處產(chǎn)生塌陷導(dǎo)致人員墜落。一般屋面會(huì)設(shè)置采光帶，常見(jiàn)的采光帶材質(zhì)為PVC，不抗老化。從本質(zhì)安全的角度出發(fā)應(yīng)更換為抗老化的采光帶，另外還可在屋面的采光帶處設(shè)置安全防護(hù)網(wǎng)。定期對(duì)彩鋼瓦進(jìn)行檢查，不能兩人同時(shí)踩踏在一塊瓦面上，同時(shí)作業(yè)時(shí)要有合理間隔，降低單體瓦面的載荷。

按照《特種作業(yè)人員安全技術(shù)培訓(xùn)考核管理規(guī)定》（總局30號(hào)令）要求，經(jīng)常在屋頂進(jìn)行巡檢和組件的清洗作業(yè)的運(yùn)維人員，要經(jīng)高處作業(yè)特殊培訓(xùn)并取得相應(yīng)資格證書(shū)。凡患有未控制的高血壓、恐高癥等不適于高處作業(yè)疾患的人員，不得從事高處作業(yè)。

4 探討分布式光伏電站的環(huán)保管理

4.1 施工期環(huán)保管理

施工期間，主要存在環(huán)境危害因素為固體廢棄物、噪音、揚(yáng)塵、廢水。運(yùn)輸車輛進(jìn)場(chǎng)時(shí)帶來(lái)的揚(yáng)塵，在施工安裝期間切割、搬運(yùn)引起的噪音，這些都隨著施工的結(jié)束自然消散。在環(huán)保驗(yàn)收時(shí)重點(diǎn)核實(shí)施工時(shí)當(dāng)?shù)刂車h(huán)境造成的破壞有無(wú)按照規(guī)定進(jìn)行恢復(fù)。施工時(shí)廢水排放是否合規(guī)，是否對(duì)周邊環(huán)境造成污染，相關(guān)污漬是否清除干凈;施工產(chǎn)生的廢渣廢料（光伏組件包裝物、電纜廢氣邊角料等）是否妥善處理，是否按要求進(jìn)行打包回收;施工時(shí)臨時(shí)物料（水泥、沙石等）堆放場(chǎng)地，退場(chǎng)后是否按要求清理干凈;電纜鋪設(shè)破壞的植被是否恢復(fù)等等都要核實(shí)敦促承包商整改到位。

此外，還要注意各類電氣設(shè)備可能產(chǎn)生的不良環(huán)境影響，重點(diǎn)核實(shí)采購(gòu)質(zhì)量是否可靠。如核查光伏組件是否符合環(huán)保條件（電池表面涂有防反射涂層，封裝玻璃表面經(jīng)過(guò)特殊處理）無(wú)光污染產(chǎn)生;變壓器、逆變器是否符合標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行中是否產(chǎn)生不正常噪聲污染。最后，要嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)?！叭瑫r(shí)”管理規(guī)定，清洗組件后的廢水排放設(shè)施要與主體工程配套銜接，同時(shí)竣工?？傊ㄟ^(guò)檢查和整改能為正式運(yùn)維營(yíng)造清潔環(huán)保的基礎(chǔ)。

4.2 運(yùn)維期環(huán)保管理

正常運(yùn)維期，會(huì)產(chǎn)生一般固體廢物和生活垃圾，清洗太陽(yáng)能組件時(shí)產(chǎn)生一般廢水，更換電池也會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)廢物（廢舊電池）。因此，維修過(guò)程中對(duì)產(chǎn)生的一般固體廢物合理進(jìn)行分類并及時(shí)處理;在清洗組件時(shí)采用清潔環(huán)保的清洗劑，產(chǎn)生的廢水引流至相應(yīng)的排水系統(tǒng)中排放;要規(guī)劃好垃圾桶的擺放位置，按照當(dāng)?shù)卣筮M(jìn)行垃圾分類;不間斷電源電池如若有膨脹變形及漏液現(xiàn)象，需及時(shí)更換，廢電池交由專業(yè)公司處理，不可隨意處置造成環(huán)境污染。

上述生產(chǎn)運(yùn)維過(guò)程中的環(huán)境保護(hù)措施，要制定工作程序形成操作規(guī)程，監(jiān)督員工執(zhí)行到位。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，石化企業(yè)不管是自用光伏電站還是對(duì)外投資的光伏電站，在運(yùn)維時(shí)都要確保安全穩(wěn)定的電能供給。要重點(diǎn)從消防安全、作業(yè)運(yùn)維時(shí)防止高處墜落、光伏電站環(huán)保管理等方面夯實(shí)光伏電站運(yùn)維的基礎(chǔ)，不斷提高光伏系統(tǒng)發(fā)電效率，促進(jìn)綠色低碳潔凈能源的發(fā)展。