前言
至2021年底蜒秤，我國分布式光伏累計(jì)裝機(jī)已超過120GW掂骏，在光伏總裝機(jī)量中的占比已接近40%弟灼。未來田绑，按照“集中式掩驱、分布式并舉“的產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路欧穴，分布式光伏仍有很大的發(fā)展空間山椎。近些年徒妒，火災(zāi)及其他類型的安全事故在分布式光伏中時(shí)有發(fā)生乘恩，已引起社會關(guān)注容蕉，特別是隨著”整縣推進(jìn)“逐步落地淋憋，業(yè)界對屋頂及其他形式建筑光伏的安全更為擔(dān)憂桃序。
安全事故的發(fā)生趨從“多米諾骨牌”效應(yīng)奇适，電站建設(shè)和運(yùn)維過程任何不安全行為嚷往，都有可能給系統(tǒng)留下安全隱患/危險(xiǎn)源皮仁，并引發(fā)安全事故贷祈。本文按照系統(tǒng)安全理論势誊，較為系統(tǒng)地闡述了分布式光伏安全管理的基本過程及風(fēng)險(xiǎn)防控重點(diǎn)，旨在提醒業(yè)界更為系統(tǒng)朽基、精準(zhǔn)地開展分布式光伏的安全管理。
一稼虎、安全風(fēng)險(xiǎn)評估
圖1為安全相關(guān)術(shù)語及邏輯關(guān)系圖示招刨。
圖1.安全相關(guān)概念及邏輯關(guān)系
透過圖1中給出的術(shù)語及其內(nèi)在邏輯敬挂，可以體會以下幾點(diǎn)永韭。
1、安全是相對概念卡撤，系統(tǒng)安全理論中徊押，將所處環(huán)境是否存在“不可接受安全風(fēng)險(xiǎn)”作為安全與否的判據(jù)呢旋。
以人們熟知的城市交通為例，按照公眾可接受的水平讶里，如將重傷及以上交通傷害頻率降至百萬分之一以下奸先，就可以認(rèn)為一個(gè)城市的交通在人身方面是安全的。
2谆精、不同行業(yè)币芽、區(qū)域及工作和生活環(huán)境，不同社會發(fā)展階段浮笔，對“不可接受安全風(fēng)險(xiǎn)”的判定標(biāo)準(zhǔn)會有明顯差異西设。
表1為根據(jù)系統(tǒng)安全中常用的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法（LEC 法），給出的安全風(fēng)險(xiǎn)分級示例答朋。
參照表中給出的分級方法济榨，
1) 不同行業(yè)對可接受風(fēng)險(xiǎn)的判定標(biāo)準(zhǔn)不同，以化工行業(yè)為例绿映，通常，將由于危險(xiǎn)物質(zhì)泄露導(dǎo)致火災(zāi)事故的風(fēng)險(xiǎn)水平（D 值）控制在 70 以下腐晾，即可認(rèn)為免除了不可接受風(fēng)險(xiǎn)叉弦；而對于戶用光伏，將由于電氣短路或其他問題導(dǎo)致的電氣火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)（D 值）控制在20以下藻糖，才可能算是安全的淹冰。
2) 不同區(qū)域?qū)山邮茱L(fēng)險(xiǎn)的判定標(biāo)準(zhǔn)也會不同库车，大的方面，城市和農(nóng)村樱拴，北京柠衍、上海等一線城市和二、三線城市晶乔，由于其所處的社會環(huán)境不同枪岖，對安全風(fēng)險(xiǎn)的可接受程度會有所不同；對一個(gè)城市奖肋，不同區(qū)域位置或功能區(qū)劃仑连，對安全風(fēng)險(xiǎn)的可接受程度也會不同，以北京為例遣拔，首都功能核心區(qū)瀑尔、中心城區(qū)、北京城市副中心嘶刚、其他地區(qū)元糯，由于所處區(qū)域?qū)Π踩鹿噬鐣驼蚊舾卸壬系牟町悾踩揽氐囊笠矔煌?/p>
3) 隨差社會進(jìn)步紧碴，對不可接受安全風(fēng)險(xiǎn)的評定標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán)旷程。透過我國《生產(chǎn)安全事故報(bào)告和調(diào)查處理?xiàng)l例》、《人體損傷程度鑒定標(biāo)準(zhǔn)》膘椿、《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識》等安全法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的修訂情況童隆，就可以體會到這一點(diǎn)。
3笙隙、同樣一起事故洪灯，不同環(huán)境下，事故后果會有明顯差異竟痰，風(fēng)險(xiǎn)值（D 值）也會不同签钩。
參照表1中給出的風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算方法，相同或類似事故發(fā)生的概率（L）相同條件時(shí)坏快，不同環(huán)境中铅檩，人員或財(cái)產(chǎn)暴露于環(huán)境中的頻度（E 值）和后果（C 值）不同，風(fēng)險(xiǎn)值（D 值）會有較大差異莽鸿。以光伏發(fā)電為例昧旨，同樣一起事故，對集中式和分布式電站祥得，事故后果會明顯不同兔沃。
總體看，分布式光伏安全設(shè)計(jì)尚未樹立起基于風(fēng)險(xiǎn)、目標(biāo)引導(dǎo)乒疏、差異化的設(shè)計(jì)理念额衙，下一步，
1） 管理角度善薪，宜分門別類地確定分布式光伏可接受的風(fēng)險(xiǎn)水平氛拜，給出科學(xué)、合理的量化考 核指標(biāo)由瞒，并作為開發(fā)企業(yè)安全設(shè)計(jì)的導(dǎo)引指標(biāo)子钾。如，對一些存在重大危險(xiǎn)源或敏感度較高的區(qū)域煮泪，加裝光伏時(shí)标康，安全防控措施需將火災(zāi)事故發(fā)生概率（L）降至 0.1（實(shí)際不可能）的水平，否則酌非，應(yīng)暫緩安裝胃肖；
2） 電站開發(fā)企業(yè)宜根據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)防控的總體要求，評估需要采取的防控措施及所能達(dá)到的風(fēng)險(xiǎn)控制水平叭静；
3） 按照不同區(qū)域及所處環(huán)境徊激，以及現(xiàn)有條件和技術(shù)水平所能達(dá)到的控制水平，具備條件的先裝给庶，不具備條件時(shí)贿汞，暫緩建設(shè)，避免留下過多的安全隱患耸黑。
二桃煎、危險(xiǎn)源辯識/安全隱患排查
如圖1所述，安全事故是由系統(tǒng)中存在的危險(xiǎn)源/安全隱患所致颤榛，消除接馏、減少危險(xiǎn)源或降低危險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)水平是安全控制的重點(diǎn)。按照系統(tǒng)安全中能量意外釋放理論，可將危險(xiǎn)源分為根源危險(xiǎn)源和狀態(tài)危險(xiǎn)源蕴坪。根源危險(xiǎn)源是指場所內(nèi)存在的能量、危險(xiǎn)物質(zhì)或其載體，根源危險(xiǎn)源決定事故的后果；狀態(tài)危險(xiǎn)源是指導(dǎo)致能量或危險(xiǎn)物質(zhì)約束條件破壞或失控的情形耿战，狀態(tài)危險(xiǎn)源決定事故發(fā)生的概率。
以光伏發(fā)電電擊傷害焊傅、電氣火災(zāi)及其他電氣安全事故為例剂陡，對應(yīng)于分布式光伏，
1狐胎、光伏組件鹏倘、組串策退、方陣、發(fā)電單元的容量气穴、電壓和電流水平，屬于根源危險(xiǎn)源晌箍，一旦發(fā)生電氣安全事故肉敏，會決定事故可能造成的后果。
以光伏發(fā)電常見的直流串聯(lián)拉弧為例剿恬，圖2為存在拉弧時(shí)的電路圖示索击，公式一為靜態(tài)電路方程。對應(yīng)于光伏發(fā)電铡暂，圖示和給出的方程雖不十分準(zhǔn)確邢侵，但可以說明系統(tǒng)的功率、電壓和電流水平與電弧能量高度正相關(guān)倡油，即很大程度上決定了電弧可能造成的后果版鳞。
圖2.電路示意（存在直流電弧）
靜態(tài)電路方程：
Va=V0-R*I………………………………公式一栓栋。
2程腹、 壽命期內(nèi)，例如儒拂，電氣設(shè)備和部件的耐流寸潦、耐壓、耐熱社痛、絕緣见转、防火水平和連接質(zhì)量，安全防護(hù)裝置或功能的適配程度和可靠性蒜哀，屬于狀態(tài)危險(xiǎn)源斩箫，決定了電氣安全事故發(fā)生的概率。
對分布式光伏凡怎，
1) 可能導(dǎo)致電能約束條件破壞的情形校焦，例如：接地、短路统倒、虛接寨典、過流、過壓房匆、絕緣缺失或破損耸成、線路老化、設(shè)備或其部件過熱等茬麻；
2) 可能導(dǎo)致能量失控的情形台泥，例如：組件旁路二級管熱失控言雀，圖 4 中所示的隔離或過流保護(hù)裝置失效。
圖3.光伏方陣電路結(jié)構(gòu)示例
總體看必胜，分布式光伏安全設(shè)計(jì)還不夠系統(tǒng)和精細(xì)刚哼，下一步，
1) 管理角度誓梦，針對當(dāng)下分布式光伏建設(shè)丹残，包括標(biāo)準(zhǔn)中存在的問題，宜在系統(tǒng)梳理各類危險(xiǎn)源基礎(chǔ)上夯饲，根據(jù)“一”中所述的風(fēng)險(xiǎn)控制要求搬体，按照“適度限制根源危險(xiǎn)源，杜絕可能造成中高度風(fēng)險(xiǎn)的狀態(tài)危險(xiǎn)源”的總體思路撑雨，明確控制要求垮川。
2) 對電站開發(fā)企業(yè)，除針對上述危險(xiǎn)源明確設(shè)計(jì)要求外戴卜，還應(yīng)針對產(chǎn)生危險(xiǎn)源的過程誘因逾条，明確全過程質(zhì)量防護(hù)和安全控制要求。另外叉瘩，使用新產(chǎn)品和技術(shù)時(shí)膳帕，還宜評估產(chǎn)品和系統(tǒng)變化帶來的新的危險(xiǎn)源，并采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧┺泵澹绺吖β式M件并聯(lián)使用防反二級管危彩，逆變器串聯(lián)使用母線電容。
3) 現(xiàn)有技術(shù)水平泳桦，難于將容量增加所帶來的根源危險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)水平控制在可接受水平時(shí)汤徽，宜適度限制單元級容量規(guī)模；無法證實(shí)現(xiàn)有設(shè)計(jì)能夠?qū)踩L(fēng)險(xiǎn)控制在可接受水平時(shí)灸撰，宜從嚴(yán)控制谒府。
三、安全風(fēng)險(xiǎn)控制
基于系統(tǒng)安全中能量和危險(xiǎn)物質(zhì)量意外釋放理論浮毯，歸納起來完疫，可從以下方面，采取風(fēng)險(xiǎn)控制措施债蓝，包括配套的安全控制技術(shù)躯饿，納起來，包括：
1) 對危險(xiǎn)源的能量進(jìn)行限制缚宜。
如前述犯弯，對分布式光伏，限制電壓等級型圈、單體設(shè)備和單元的容量意澡。
2) 防止能量積蓄昙椭。
例如，采用組件級關(guān)斷技術(shù)蒜丙。
3) 安全地釋放能量因饥。例如，可靠的電氣接地翰倡。
4) 隔離
包括：
a) 分離
例如器赦，采用熔斷器、隔離開關(guān)或斷路器將故障單元從系統(tǒng)中分離吹似。
b) 關(guān)閉
例如，在斷路器中加裝滅弧裝置抚垃。
c) 封閉
例如喷楣，在危險(xiǎn)區(qū)域加裝護(hù)欄。
d) 聯(lián)鎖
例如鹤树，采用拉弧檢測及快速關(guān)斷裝置铣焊。
總體看，對分布式光伏罕伯，特別是建筑結(jié)合分布式光伏曲伊，現(xiàn)有安全監(jiān)測裝置和控制手段有待完 善和提高，特別是功能安全的可信度追他。下一步坟募，一是借鑒其他行業(yè)成熟做法，結(jié)合光伏特點(diǎn)邑狸，應(yīng)監(jiān)盡監(jiān)懈糯，應(yīng)控盡控，二是充分利用現(xiàn)代信息和控制手段单雾，提升光伏發(fā)電智控或主動(dòng)安全能力赚哗。
結(jié)語
應(yīng)按照“管過程、抓細(xì)節(jié)乐慌、控隱患妈唯、防風(fēng)險(xiǎn)、保安全”的總體思路飘含，大處著眼燃悍、小事、細(xì)節(jié)做起艺退，為產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展打下更為堅(jiān)實(shí)的安全基礎(chǔ)
