这些问题不仅威胁到电站25年的平稳运行,甚至会诱发产业投资信用危机及各种连带效应,导致光伏融资难上加难。
三、哪些因素导致安全问题?
由于光伏电站需要长期稳定地运营20年-25年时间,投资机构在愈发关注光伏电站投资机会的同时,却表达出对电站长期运营的可靠性和抗风险能力的担忧。
在贯彻落实《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》,推进电力体制改革实施工作中,由于售电侧的开放,越来越多光伏企业正积极布局电力市场,而为保证稳定的投资回报率,目前的市场对电站质量、衰减率、稳定输出功率等硬件条件的要求也越来越更高。
但电站质量和安全问题依然层出不穷。那么,到底有哪些因素导致了“问题”的出现?以下《光伏电站质量安全问题汇总分析》一文作者,经过走访大量的光伏电站,将目前光伏电站主要面临的安全问题分为组件和逆变器两大部分。
组件的安全问题主要来自接线盒和热斑效应:
一、光伏组件接线盒质量问题评析
不起眼的接线盒是引起很多组件自燃的“元凶”,接线盒市场较为混乱和无序。根据一项调查显示,国外史陶比尔公司出产的MC4光伏连接器由于山寨和人为误导,大部分人都以为MC4是连接器的一个标准型号而非这家公司独有的产品规格,因此大量的劣质“山寨”连接器流入市场被制成接线盒卖给组件企业。
劣质连接器由于内部粗糙不平,接触点较少,使电阻过高引燃接线盒,进而烧毁组件背板引起组件碎裂。建议组件企业在选购接线盒时,将质量而非价格作为优选,同时对连接器等关键零部件进行考察,从源头消灭隐患。
二、组件热斑问题成因及解决建议
在实际应用中,太阳能电池一般是由多块电池组件串联或并联起来,以获得所期望的电压或电流的。为了达到较高的光电转换效率,电池组件中的每一块电池片都须具有相似的特性。在使用过程中,可能出现一个或一组电池不匹配,如:出现裂纹、内部连接失效或遮光等情况,导致其特性与整体不谐调。
在一定条件下,一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件,将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量。被遮蔽的太阳电池组件此时会发热,这就是热斑效应。这种效应能严重的破坏太阳电池。
逆变器、汇流箱及运维部分:
一、直流侧安全风险大、易起火
传统方案组件经直流汇流箱、直流配电柜到逆变器,电压高达1000V,直流拉弧起火和长距离直流输电起火给电站带来很大的安全风险。汇流箱、配电柜易被烧毁、进水等。
案例:2014年8月,武汉某屋顶光伏电站发生着火,彩钢瓦屋顶被烧穿了几个大洞,厂房内设备烧毁若干,损失惨重。最终分析原因为:由于施工或其他原因导致某汇流箱线缆对地绝缘降低,在环流、漏电流的影响下进一步加剧,最终引起绝缘失效,线槽中的正负极电缆出现短路、拉弧,导致了着火事故的发生。
二、直流线缆触电风险高,危害人身安全故
传统集中式方案,每个逆变器100多组串正负极并联在一起,当任意的组串正极和负极漏电,1000V的直流高压,触电将无可避免。渔光互补、农光互补电站都是开放式电站,渔民、农民经常出入,一旦线缆对地或者鱼塘出现绝缘破损,1000V高压直流对水塘漏电,将可能导致人畜触电安全事故。
三、熔丝故障率高,容易引发着火风险
传统电站采用熔丝设计增加了直流节点,电站即使使用熔丝,也不能有效地保护组件;而且在过载电流情况下,熔丝还会因熔断慢,发热高,引发着火风险。