光伏電池生產(chǎn)企業(yè)危險源辨識及安全評估要點研究

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（隆基樂葉光伏科技（西咸新區(qū)）有限公司，陜西 西安）

引言

光伏電池企業(yè)屬于新能源企業(yè)，在當前新能源綠色環(huán)保理念逐漸興起的背景下，得到了迅猛發(fā)展[1]。與其他工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)存在一定的差異，光伏電池企業(yè)在實際生產(chǎn)過程中，涉及的生產(chǎn)設(shè)備工藝復雜，存在較多的危險源與風險點[2]。一旦危險源得不到有效的控制評估，容易引發(fā)火災(zāi)事故、中毒事故、設(shè)備損壞人員受傷事故等安全事故[3]。針對以上問題，科學合理的光伏電池生產(chǎn)企業(yè)危險源辨識及安全評估方法至關(guān)重要，因此，本文提出了如下文所示的危險源辨識及安全評估方法的研究。

1 光伏電池生產(chǎn)企業(yè)危險源分類

在對光伏電池生產(chǎn)企業(yè)危險源進行辨識與安全評估之前，本文首先對當前光伏電池生產(chǎn)企業(yè)的實際生產(chǎn)情況與特征作出了全方位的動態(tài)分析，獲取企業(yè)生產(chǎn)運行中存在的危險源，并對危險源作出了分類，為后續(xù)危險源的辨識工作與安全評估工作提供參考依據(jù)。

從光伏電池生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)運行中使用的設(shè)備設(shè)施角度研究，得出如表1 所示的設(shè)備設(shè)施危險源清單。

表1 光伏電池生產(chǎn)企業(yè)危險源清單

如表1 所示，為本文設(shè)計的單晶硅光伏電池生產(chǎn)企業(yè)危險源清單。根據(jù)危險源清單中的能量載體種類可以得知，在光伏電池企業(yè)生產(chǎn)過程中，雖然不同類型設(shè)備設(shè)施風險源對應(yīng)的能量載體較接近，但是危險源的危害因素與危害特性均存在較大的差異。

2 辨識危險源

在上述光伏電池生產(chǎn)企業(yè)危險源分類完畢后，接下來，對危險源進行合理辨識。首先，根據(jù)光伏電池生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)運營環(huán)境的實際情況與條件，建立生產(chǎn)環(huán)境風險指標體系，如圖1 所示。

圖1 企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境風險指標體系

如圖1 所示，在本文構(gòu)建的環(huán)境風險指標體系中，主要包括生產(chǎn)運營事故發(fā)生因素與生產(chǎn)運營事故后果因素，兩個因素對應(yīng)的危險源及其存在一定的差異。依據(jù)層次分析法原理，對各項危險源進行分解處理，提取其中潛在的特征值與特征向量[4]。在此基礎(chǔ)上，采用預先危險性分析方法，對光伏電池生產(chǎn)企業(yè)中存在的危險源進行辨識，并計算各項危險源的危險指數(shù)，進而根據(jù)危險指數(shù)值，獲取危險源辨識結(jié)果[5]。光伏電池生產(chǎn)企業(yè)危險源危險指數(shù)計算公式為：

式中：Sa表示光伏電池生產(chǎn)企業(yè)危險因素最大儲存量；Q 表示光伏電池生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)運營場所最高容許危險因素濃度。通過計算，得出生產(chǎn)企業(yè)危險源危險指數(shù)，為辨識危險源提供參考依據(jù)。對比各項危險源的危險指數(shù)值，獲取危險指數(shù)之間的差異性，反映危險源存在風險的水平，得出最終的光伏電池生產(chǎn)企業(yè)危險源辨識結(jié)果[6]。

3 建立危險源評價模型

基于上述危險源辨識完畢后，獲取到危險源辨識結(jié)果，接下來，建立光伏電池生產(chǎn)企業(yè)危險源評價模型。

通過計算企業(yè)生產(chǎn)危險度，得出光伏電池生產(chǎn)企業(yè)危險源的危險程度，計算公式為：

如圖2 所示，首先，輸入上述獲取到的危險源辨識結(jié)果，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)運營環(huán)境與條件的實際情況及特征，確定危險源中的風險評價因子類型，進而選取并確定危險源評價模型迭代運行的相關(guān)評價參數(shù)。根據(jù)評價模型的迭代訓練，預測危險源得不到及時控制評估時，可能給企業(yè)生產(chǎn)帶來的事故后果。最后，依據(jù)企業(yè)可接受風險水平，按照危險源危害特性的不同，對危險源危害性進行評價分級處理。本文總共將危險源劃分為4 個等級：一級危險源屬于重大危險源，評估控制不及時會對光伏電池生產(chǎn)企業(yè)造成嚴重的安全事故；二級危險源屬于中度危險源，應(yīng)當根據(jù)其實時變化情況，及時制定安全評估方案措施，避免其發(fā)展成重大危險源；三級危險源屬于一般危險源，風險較低，對其作出監(jiān)控評估即可；四級危險源屬于輕度危險源，不會對企業(yè)生產(chǎn)造成不利影響，定期監(jiān)控評估即可[7]。危險源評價分級處理結(jié)束后，輸出危險源評價結(jié)果。

圖2 光伏電池生產(chǎn)企業(yè)危險源評價模型

4 設(shè)計危險源安全評估方法

在上述危險源評價模型建立完畢后，得出光伏電池生產(chǎn)企業(yè)危險源評價與分級結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計相應(yīng)的危險源安全評估方法。

首先，對光伏電池生產(chǎn)企業(yè)危險源事故觸發(fā)原因進行分析，構(gòu)建企業(yè)危險源事故觸發(fā)模型，如圖3 所示。

圖3 企業(yè)危險源事故觸發(fā)模型

通過圖3 構(gòu)建的危險源事故觸發(fā)模型的分析作用，可以清晰地得知觸發(fā)事故的直接原因、間接原因以及事故經(jīng)過，為設(shè)計危險源安全評估方法提供了基礎(chǔ)保障與有力支持。

在此基礎(chǔ)上，分別從減少企業(yè)生產(chǎn)安全隱患與降低生產(chǎn)差錯幾率兩個方面，對危險源進行安全評估，進而實現(xiàn)減少光伏電池生產(chǎn)企業(yè)安全事故的目標[8]。首先，基于減少企業(yè)生產(chǎn)安全隱患來說，本文認為，應(yīng)當定期對生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施進行檢修、改造與更新，進而提高生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施運行的安全性，降低企業(yè)生產(chǎn)運營中物的不安全狀態(tài)?；诮档蜕a(chǎn)差錯幾率來說，本文認為應(yīng)當對生產(chǎn)運營工作人員進行甄選、培訓與激勵，減少企業(yè)生產(chǎn)運營中人的不安全行為。綜合企業(yè)生產(chǎn)中人與物兩個方面危險源的有效控制評估，能夠在快速時間內(nèi)減少企業(yè)生產(chǎn)的安全缺陷，全面實現(xiàn)危險源安全評估的目標。

5 評估效果分析

綜合上述內(nèi)容，便是本文針對光伏電池生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)過程中存在的危險源，提出的辨識及安全評估方法的整體流程。在本文提出的危險源辨識及安全評估方法投入光伏電池生產(chǎn)企業(yè)實際運行前，需要對其評估的可行性與效果作出全方位的分析驗證，避免投入運行后辨識及評估效果較差，不利于提高光伏電池生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的安全性與穩(wěn)定性。

選取S 光伏電池生產(chǎn)企業(yè)作為本次研究的依托，該企業(yè)屬于新能源有限公司，以硅片為主要的原料，生產(chǎn)太陽能電池。該生產(chǎn)企業(yè)專注于生產(chǎn)中小功率高壓電源模塊，具有完全知識產(chǎn)權(quán)與創(chuàng)新技術(shù)，集研發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)以及銷售于一體，對優(yōu)化光伏與儲能電源特性需求具有重要作用。在掌握S 光伏電池生產(chǎn)企業(yè)的相關(guān)信息后，將上述本文提出的危險源辨識與安全評估方法應(yīng)用到該企業(yè)中。

為了進一步提高實驗結(jié)果的客觀性，本文在實驗中引入對比分析的方法原理，將本文提出的危險源辨識及安全評估方法作為實驗組，傳統(tǒng)的危險源辨識及安全評估方法作為對照組，分別對兩種方法的應(yīng)用效果作出檢驗與對比。隨機選取2 個一級重大危險源，標號為A-1＃01、A-1＃02，2 個二級中度危險源，標號為A-1＃03、A-1＃04，2 個三級一般危險源，標號為A-1＃05、A-1＃06。對6 個生產(chǎn)企業(yè)危險源進行合理的辨識與安全評估，采用MATLAB 分析軟件，統(tǒng)計計算兩種方法安全評估后，6 個生產(chǎn)企業(yè)危險源的危險度值，并對比，繪制如圖4 所示的危險源危險度值對比。

圖4 危險源危險度值對比

圖4 中，01 代表光伏電池生產(chǎn)企業(yè)硅烷儲罐危險源；02 代表氫氟酸儲罐危險源；03 代表鍍膜工序危險源；04 代表清洗去磷硅危險源；05 代表擴散工序危險源；06 代表清洗制絨危險源。從圖4 的危險度值對比結(jié)果可以看出，在兩種危險源辨識與安全評估方法中，本文提出的方法應(yīng)用后，6 個危險源對應(yīng)的危險度值均在1 以下，且危險度值距離1 較遠，表明本文提出的危險源辨識與安全評估方法應(yīng)用效果優(yōu)勢顯著，能夠有效地降低危險源的危險度，提高生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)運營的安全性與穩(wěn)定性。在相關(guān)領(lǐng)域新能源企業(yè)生產(chǎn)運營中，可以大力引進本文提出的危險源辨識與安全評估方法，進而保障企業(yè)生產(chǎn)的有序開展。

結(jié)束語

綜上所述，為了改善傳統(tǒng)危險源辨識及安全評估方法在光伏電池生產(chǎn)企業(yè)中應(yīng)用效果較差的問題，在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上，作出了優(yōu)化設(shè)計，并結(jié)合光伏電池生產(chǎn)企業(yè)實際的生產(chǎn)情況與特征，提出了一種全新生產(chǎn)危險源辨識及安全評估方法。通過本文的研究，能夠在快速時間內(nèi)完成生產(chǎn)危險源的辨識工作，根據(jù)辨識結(jié)果，采取相應(yīng)的安全評估方法。從圖4 的對比結(jié)果可以看出，利用本文提出的方法進行光伏電池生產(chǎn)企業(yè)危險源辨識及評估，其危險源的危險度值較低，提高了企業(yè)生產(chǎn)運營的安全性，具有重要研究意義。