光伏電站火災(zāi)危險(xiǎn)性分析及防火對(duì)策研究

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(chē)道的設(shè)計(jì)和布置尤為重要。消防車(chē)道是保障電站發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防車(chē)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(chē)道時(shí)，應(yīng)設(shè)置回車(chē)場(chǎng)地或回車(chē)道，以便消防車(chē)輛在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行救援和滅火操作。總之，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(chē)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(zhuān)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(lèi)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(lèi)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(lèi)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(lèi)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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