浅谈光伏电站的安全性

浅谈光伏电站的安全性（共8篇）

篇1：浅谈光伏电站的安全性

浅谈光伏电站的安全性

光伏电站一般安装在荒郊野外，或者屋顶，自然环境恶劣，不可避免会遇到天灾人祸，台风，雪灾，沙尘等自然灾害会损坏设备，老鼠等小动物咬坏设备，电缆也有可难被小偷剪断。电站的安全性非常重要。

光伏电站的安全性问题

电，俗称“电老虎”，是一个看不见，摸不着，在现代人的生活中有具大作用，但又是十分危险的东西。光伏发电工程，不管是分布式小型电站，还是集中式大型地面电站，都具有一定的危险性，光伏的安全事故并不罕见，此前出于各种原因，很少见诸报道，在苹果工厂上的光伏电站发生火灾后，行业内外一片哗然。苹果股价也应声下跌，损失惨重。

光伏组件起火

1、火灾是光伏电站经济效益损失最大的事故，光伏电站一旦发生火灾，不能直接用水来灭火，如果是安装在厂房或者民居屋顶上，还很容易危及人身安全。

光伏电站中的火灾事故原因很多，主要有以下几个方面：

1）设备和电缆老化或者故障，造成短路，2）熔断器、断路器选型和安装不当，造成直流拉弧；

3）系统设计缺陷，电缆或者开关载流量偏少，选成局部温度过高；

4）施工不当，电气设备螺丝拧得过松，电缆接头压接不牢，选成接头处接触电阻过大；或者螺丝拧得过紧，电缆接头压接变形，也会选成接头处接触电阻过大。

2、台风、雷击、冰雪，沙尘等自然灾害，光伏电站在设计之初，就要考虑当地的气候条件，自然灾害对光伏电站的影响，合理设计和选型。

电站支架受到台风袭击

图为海南文昌一个光伏电站，受到台风正面袭击，组件几乎全部损坏，逆变器厂家为阳光电源集中式逆变器，装在两个钢结构逆变器室，逆变器及时断开，因而没有受到损坏。

3、爆炸事故：光伏电站发生爆炸事故虽然比较少，但影响大，对运维人员的安全带来很大的阴影。爆炸主要来自逆变器的里面的IGBT和电容。一个电容爆炸的威力很大，可击穿2毫米厚的钢板。光伏电站事故如何防患于未然

合抱之木，生于微毫。任何一起严重事故的背后，必然有29次轻微事故和300起未遂先兆，以及1000起事故隐患。这是飞机涡轮机的发明者德国人帕布斯˙海恩提出的安全法则，被简称为“海恩法则”。

实际上，光伏电站并非洪水猛兽，和家用电力体系一样，存在一定风险，但可以通过各种防护措施将事故发生率降至最低。针对光伏电站安全，要从设计之初就要考虑周到，从根源上避免事故隐患。由于光伏电站事故原因复杂，无法一一陈述，下面只说几个典型例子，欢迎有兴趣的朋友与本文作者联系。

1、采用合适的熔断器。电气火灾的特点是燃烧速度非常快，一瞬间就会把一个系统的设备损坏，电气万一发生了火灾，首先要想办法迅速切断火灾范围内的电源回路。熔断器俗称保险丝，在电路发生短路时，能迅速切断电路，避免更大的损失，因此在电力行业应用十分广泛。但是，如果熔断器选型不当，反而会给系统造成直流拉弧等危害。

（1）熔断器要选择合适的额定电流，电流过小容易误判，电流过大起不到保护作用。

（2）短路、电弧和火花短路的主要原因是载流部分绝缘破坏，如：绝缘老化，耐压与机械强度下降，过电压使绝缘击穿，错误操作或将电源投向故障线路，恶劣天气，如大风带来异物撞击造成线路金属绝缘层损坏，老鼠或其它小动物咬坏。接触不良实际上是接触电阻过大，形成局部过热，也会出现电弧、电火花，造成潜在的点火源。

（3）汇流箱里面的熔断器，要配专用直流陶瓷结构的熔芯，和相应防火防弧的底座，不可采用裸露的熔芯和PCB板设计方式。

可靠性高的方案 可靠性低的方案

2、光伏系统防雷设计：对太阳能光伏发电系统来说，主要应防止直击雷、雷电感应和雷电波侵入，对直击雷的防护包括对太阳电池阵列和光伏电站厂区的防护，防雷设备主要采用避雷针和避雷带。雷电感应和雷电波侵入的主要途径是架空导线和光伏阵列到机房的引入线，可以采取多级防护措施对太阳能光伏发电系统进行保护。在汇流箱，逆变器，交流配电柜都安装防雷器。

光伏系统接地也是非常关键，一方面是系统防雷需要，另一方面是消除设备静电，要严格按标准来施工，很多分布式光伏工程不是很重视，如果地线没有装好，再好的防雷器也没有用。

3、光伏电站发生事故的预兆：

相对于危险化学品仓库和化工厂而言，光伏电站的安全系数还是非常高的，只要在前期系统方案设计充分考虑到气候因素，选用优质设备和重视施工质量，可以把事故发生率控制到最少。任何一次大事故的发生，事前必定有很多预兆和小事故，在光伏电站运维中，及时处理这些小问题，消除事故发生隐患。就可以避免大事故的发生。

1、检查设备，电缆，接头的温度是否异常。设备在设计时，铜排、电缆、接头的电流载流量都会留有一定的余量，正常工作时，温度不会很高，用手可以触摸红外线层，当发生电缆老化、绝缘层破坏时，局部温度会明显升高。

2、注意电流，电压的变化。当某一条线路，发电量和别的电路对比时明显偏低，但没有阴影，组件也正常，汇流箱显示电压低，电流少，就要断开检查这条线路，直到完全正常才能接上。

3、注意声音的变化。逆变器运行时，风机的声音是稳定的，当风道不畅通或者风机故障，声音会有变化。当电缆绝缘层破坏时，会有对金属在放电的声音，还会产生细微的火花。

4、注意颜色的变化。当光伏电站停止运行时，可以拆开设备外壳，检测各个器件的颜色是否有变化，如果发现电器设备局部颜色有变化，如变黑，应该检测检查。

5、注意气味的变化。如果在巡视中，闻到有糊味或者烧焦的味道，应该马上停机检测。

注意：设备断开时，不能马上用手去触摸裸露的电缆和铜排等元器件，因为系统存在大容量电容和其它发热元器件，要防止电击和烫伤，静待30分钟左右，等放完电和温度降下来再开始检修。

作者简介：刘继茂，深圳晶福源市场部业务员，哈尔滨工业大学电力电子研究生。有15年设备维修工作经验，2008年开始从事逆变器研发和光伏系统设计工作。长期跟踪国内外100多个光伏电站运行情况，设计过1000多个并网和离网系统，对设备的选型，可靠性设计，运行维护有独到的理解。

篇2：浅谈光伏电站的安全性

从太阳能光伏发电等新能源的使用角度看，有许多特有的优点:

1、分布式光伏发电可实现就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路的损失;

2、太阳能不用燃料，运行成本很低;

3、太阳能发电没有运动部件，不易用损坏，维护简单，特别适合于无人值守情况下使用;

4、太阳能发电不会产生任何废弃物，没有污染、噪声等公害，对环境无不良影响，是理想的清洁能源;

5、太阳能发电系统建设周期短，方便灵活，而且可以根据负荷的增减，任意添加或减少太阳能方阵容量，避免浪费。这些优点使得分布式光伏发电不存在较高的操作难度和危险性，安全性得到了保障，为广泛推广提供了现实的可行性。

但从运行维护的角度来说，光伏发电也并非完全安全无隐患的。与独立占地的大型地面电站不同，分布式光伏发电需要依附居民住宅、工业厂房、仓库、商业大楼、学校市政建筑等，而这些建筑物载体一般都有人口密集、配装有相关精密仪器设备或存放有易燃物质的特点，所以分布式光伏发电对于安全性能的要求就更加严格，必须要保证光伏发电不影响这些建筑物原有的生产生活功能，对人员、生产、物资不产生安全隐患。

为了避免安全事故的发生，在开展电站方案设计及设备选型之时，会严格做好一系列准备工作。

第一：分析安装分布式光伏发电系统的载体建筑，做好合理安全的空间规划，必须安排专门的空间区域放置光伏组件和配电逆变等发电设备，尽量避免非专业人员接触发电设备，以免引发安全事故。

第二：对选用设备的品质和产品认证齐备情况进行充分的了解，确认逆变器所获得的认证证书和认证质量，不仅需要将EMC(电磁兼容)问题作为重要考虑内容，必要时要采用相关的辅助措施，以防出现发电设备对原有电子设备的电磁干扰，同时还需要在逆变器输出汇总点设置易于操作、可闭锁、且具有明显断开点的并网总断路器，以确保电力设施检修维护人员的人身安全，杜绝可能出现的孤岛效应。

第三：在完成以上要求的基础上，对防火、接地、应对强风方面加大防护力度。

第四：另一方面，在分布式光伏发电系统的正常运行过程中，我们应当坚持对发电系统进行安全性定期检查，同时不断提高分布式光伏发电系统的智能化运维能力，将所有可能出现的安全故障第一时间得到反馈，在保证发电效率的同时提高整个系统的安全性。具体来说，除了基本的消防安检措施外，还特别要求光伏系统具备自我检测、识别异常并主动停止异常发电组串工作的功能，降低火灾发生可能性。发电系统的任何一个环节，光伏电池、组串汇流、逆变设备等，都可以作为这一智能自检自控功能的加装应用载体。

篇3：浅谈屋顶式光伏发电站的防雷措施

1 屋顶式光伏发电站遭受雷击途径分析

屋顶式光伏发电站由太阳电池板、控制器、逆变器和蓄电池构成。屋顶式光伏发电系统属于简易型光伏发电系统 (见图1) 。太阳能发电系统必须有相对完善的外部防雷措施, 以保证裸露在室外的太阳能电池板不被直接雷击损坏。

1.1直击雷

直击雷是指雷电闪击直接击于建 (构) 筑物、其他物体、大地或外部防雷装置上, 产生电效应、热效应和机械力者。屋顶式光伏发电站防直击雷首要考虑的对象有太阳能电池板 (光伏阵列) 及其金属支撑架等构件。

1.2雷电感应

雷电感应是雷电放电时, 在附近导体上产生的静电和电磁感应, 它可能使金属部件间产生火花而损害设备。光伏发电系统的电源和控制线路容易感应雷电过电压。

2 屋顶光伏发电站的防雷措施

2.1直击雷防护

2.1.1安装接闪器

屋顶上的光伏太阳能电池板及其金属构件需要做直击雷防护, 一般情况下利用屋顶墙上的接闪带做接闪器, 在支架系统的立柱上增设多处接闪杆, 太阳能电池板应处于接闪杆的保护范围内。

2.1.2引下线

建 (构) 筑物接闪器的引下线应利用建 (构) 筑物内的钢筋或建 (构) 筑物金属构件, 无钢筋建构筑物应增设明敷引下线, 数量不应少于2 根, 且应均匀布设在受保护建筑物上。引下线、专设接闪器的材料及尺寸应符合GB50057-2010 之要求。

2.1.3接地装置

设置低电阻的接地系统是防雷措施的关键。如果建筑物无接地系统或其接地电阻达不到要求时, 可增加人工接地极或使用降阻剂方式进行降阻。

2.2雷电感应防护

2.2.1合理布线

光伏发电站设备的电源线路和信号与控制线路宜分开敷设, 信号与控制线路宜靠近等电位连接网络的金属部件敷设, 应减小由线缆自身形成的电磁感应环路面积。其线缆敷设方式应符合图2 的规定。

2.2.2等电位连接

2.2.2.1光伏方阵等电位连接

每列光伏方阵组件金属框架应相互电气连通, 组件金属框架或夹件应与金属支架可靠连接, 连接点过渡电阻值不应超过0.03Ω。每列金属支架应至少两点就近与光伏方阵接地网连接。屋面光伏方阵组件金属框架应就近与屋面接闪带连接。连接光伏发电单元的信号线路屏蔽层、金属屏蔽管均应与方阵金属支架进行等电位连接。

2.2.2.2汇流箱等电位连接

汇流箱应设接地端子或端子板。地面汇流箱接地端子应就近连接到接地网。屋面汇流箱接地端子应与屋面等电位连接网络连接。电涌保护器接地端、进出汇流箱的线缆金属外皮、金属屏蔽管、汇流箱金属外壳等应与接地端子可靠连接。

2.2.3线路防雷电波侵入

为了防止或减少雷电波的侵入, 室外电源线路宜全线埋地敷设或距建筑物15m处采用铠装电缆段或无铠装电缆穿钢管埋地引入, 进入建筑物内总配电箱或电源配电柜, 然后分线进入用户。在太阳能电池板和逆变器之间加装第1 级A类SPD;在逆变器与配电柜之间以及配电柜与负载设备之间加装第2 级B类SPD, 在控制器与蓄电池之间加装第3 级C类SPD;所有的SPD必须做良好的接地。

未来住宅小区、居民民房屋顶都可以安装光伏发电系统;同时也带来雷击的风险, 所以要加强屋顶式光伏发电站的防雷安全。这需要在日常的防雷检测中注重发现此类隐患并及时整改, 安装屋顶式光伏站需要通过防雷部门的检测验收。

参考文献

[1]林维勇.GB50057-2010建筑物防雷设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2011.

篇4：光伏电站的博弈游戏

不仅如此，由于光伏电站在资产、现金流以及流通方面都有着显著的优势，中国的银行、现金流充裕的企业和稳定收益型基金也在紧跟这些光伏企业的步伐进军电站建设领域。另外一些光伏企业则在分布式光伏政策的支持下，开始进入小型并网/离网光伏发电系统、光伏建筑一体化等项目中。

中国的主流光伏企业，如天合光能、英利、阿特斯等都不同程度地涉及光伏系统集成相关业务。本刊连续追踪了一年的光伏电站发展动态，试图向读者全景揭示光伏电站发展路途。

组件企业为何进入？

2012年，中国光伏组件企业可谓是遭遇到了行业的寒冬。欧债危机、政府补贴削减、产能过剩等因素让整个光伏产业陷入低迷状态。数据显示，到2011年，全球光伏产能过剩为10GW，其中8GW来自中国，到2012年产能过剩上升到22GW。

这一年组件企业的心情可以用一句宋词来表达：“月挂霜林寒欲坠。”在这样的行业背景下，行业的洗牌已经是不争的事实。由于欧洲市场需求大幅消减，相关国家先后下调了补贴力度，而中国的市场还没有完全开放，因此“欲住也，留无计，欲去也，来无计”成了行业真实的写照。

光伏电池板卖不出去，企业的库存压力快速增加。2012年66家已发布年中报的光伏上市公司数据统计显示，上半年存货共计达450.87亿元，比去年年底的409.89亿元增长41亿元。而这一数字在去年年中为374.71亿元，光伏主要企业存货在过去一年时间内增长了75.15亿元，同比增幅达20.32%。赛迪智库统计表明2012年全国156家电池组件企业太阳能电池产能已超过40GW，而2012年全球电池产能仅为80GW，亟待消化的产能有一半是在中国。

于是，大量的一线光伏大厂都开始进入电站建设领域试图来去库存压力。相关企业都认为电池板销售不出去，做电站用上它总比放在库房里强。但行业内部人士则指出，这是从短期库存变成长期库存，由于现金流无法兑现，所以企业的风险实际是被转移到电站一端。

与此同时，中国的光伏系统集成商也在紧跟政策的风向标伺机而动（集成商的工作包括组件的采购或制造、电站的设计建造、并网发电、运营管理等）。受到国家“救市”的利好政策——敞开国内分布式光伏市场，强制光伏发电并网的影响，主流系统集成商，如中国电力投资集团、黄河上游水电开发有限公司、中广核太阳能开发公司、中电电气、中盛光电等快速在青海、甘肃、宁夏、新疆、内蒙古等西部省份布局。

据本刊记者统计发现，2012年国家发改委加大了光伏项目审批速度，截至2012年底已有约60个光伏发电项目获批，涉及装机容量超100万千瓦。而在2011年国家发改委全年批复的光伏项目只有36个，装机容量为33 .5万千瓦，约为2012年的三分之一。

中国电站建设下游市场窗口被充分打开了，这已经成为现实。但一些专业技术背景较强的集成商则表示了忧虑。一位集成商说，“在目前汹涌的电站开发热潮中，电站开发的质量堪忧，豆腐渣工程隐现。”

由于电站开发需要具备一定技术能力，一个设计细节，可能会影响到整体运营成本。一个电站项目只有在真正运营起来之后，才能发现其存在的问题。而目前，在光伏制造商的围攻中，原来作为电站开发主角的系统集成商的利益受到严重挤压。原来依靠在电站开发中销售组件的差价而赚取的利润，如今也被制造商的直销而剥夺；而华能、大唐等国企与电力公司的背景关系，在协调电网的能力上显然也比集成商更具有优势；集成商的盈利空间逐渐被蚕食。

盈利模式在哪里？

光伏电站完整的产业链包括：单/多晶硅生产企业、组件制造企业、开发电站的系统集成商（包括开发商和 EPC/安装商）、运营电站的业主，以及购买电力的用户等。和其他环节相比，光伏电站开发由于在技术、市场、资金及产业链四大方面的竞争门槛较高，无疑是全产业链中综合竞争能力最强的一环。

目前，针对于光伏电站投资建设，市场上有三种比较常见的模式：一种是BOT，一种是BT，另外一种是EPC。光伏电站投资建设这三种模式，如图2所示。

其中BOT模式是指Build-Operate-Transfer（建设-经营-转让），是集建设和经营于一身，在合同规定的一定年限后，再转让出去的一种模式。这种模式需要一定的资金实力，受投资商青睐。

在BOT模式下，当电站项目建成后，并且各方验收合格后，电站开发商通常会选择将电站售出给运营商（一般以电力集团为主），以达到资金快速回笼的目的，而双方出于各自利益的考虑，在短期内并不一定能够达成共识。此时，电站开发商会选择自己当运营商，同时再寻找适当的买家，伺机出售电站。BOT项目的特点是投资规模大、经营周期长、风险因素多。

BT模式是指Build-Transfer（建设-移交），即通过特许协议，引入国外资金或民间资金进行电站建设，电站建设完工后，该项目设施的有关权利按协议由运营商赎回。BT模式中影响企业利润率的，主要是电站的售出价格。国内光伏电站的收购方主要为国有电力公司、基金投资公司等。

就BT盈利模式自身而言，企业进入门槛相对较低，解决自身资金问题后，如果企业有一定的渠道，能够优先获得电站开发权，再利用银行贷款杠杆，公司就可以进入BT盈利模式。目前，该种盈利模式下，净利润率高达8%～10%左右，远高于传统光伏制造业务。

EPC模式是指Engineer-Procure-Construct，是对一个工程负责进行“设计、采购、施工”，即工程总承包。这种模式下，光伏电站的工程总包方，即按照合同约定，承担工程项目的“设计、采购、施工、试运行服务”等；并且对承包工程的质量、安全、工期、造价全面负责，而相应的工程承包商必须具有 EPC 资质。EPC则是集设计、采购和施工于一体，更多的是为其他人打工，对资金的要求也相对低一些。在国内，做系统工程的企业包括：正泰、阿特斯、保利协鑫等，且之间竞争相对比较激烈，毛利率水平近年来呈现下降趋势。

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目前，BT的盈利模式适用于技术标准明确、资金实力雄厚、尚没有工程建设管理经验或能力的开发商。目前有专家将光伏电站 BT盈利模式归结为“有钱人的游戏”，其主要原因是BT的盈利模式通常需要开发权、资金、销售渠道三个方面的布局。

BT盈利模式中，公司须有电站的开发权，也就是“路条”。其中“小路条”就是省级政府统一将该项目列入本省建设规划的批文。大路条是由省级政府及项目最终投资方共同向国家发改委提出项目申请，由国家发改委递交国务院会议通过后得到项目立项的批文。该过程比较漫长，需要大量资金投入。

此外，BT 模式下，电站开发商需要有较强的融资能力，一般最低要求为 20%的自有资金+80%的银行贷款。目前A股市场上的光伏制造企业所涉猎的下游光伏电站业务，且基本上都采用BT模式作为其盈利模式。比如海润光伏、综艺股份、中利科技、向日葵等公司等。

而BOT模式和EPC模式则应用越来越少。主要原因有两个：其一，对大部分企业来说，拿到EPC资质非常困难，需要较长的时间。而项目开发商在选择工程建设队伍的时候更倾向选择具有一定电站建设经验的企业（集成商），光伏制造企业很难在该领域很快具备竞争优势。其二，绝大部分企业不想充当电站运营商。这一方面是由于光伏电站投资回收期一般长达8～15年，这些光伏制造企业在现金流压力下等不起，更倾向获得较快的收益；另一方面，我国电价补贴政策每年都有新的变化，光伏企业无法确认1元/kw.h的上网电价执行年限，且长期来看，上网电价补贴下降是必然趋势，民营企业不愿意冒这样的风险。因此，目前传统的中小光伏设备制造企业，一般更多的会选择BT盈利模式。

风险骤升

目前，全球新能源快速发展已经成为新经济领域中耀眼的明星，从太阳能到氢能，从生物质能到页岩气。这种探索新的能量的供给方式会给目前的经济以何种冲击，我们相信是巨大的。但是新能源的发展也意味着原有利益格局的打破，而且由传统能源过渡到新能源的过程中，还涉及到经济背景和产业环境的支持。

以当前的太阳能的发展趋势来看，光伏组件在海外受到了相当大的销售阻力，只有光伏电站是其中收益率最稳定和可观的固定资产投资，且作为串联光伏产业上游制造和终端应用的核心环节，光伏电站的建设对推动整个新能源产业升级和应用普及承担着不可替代的关键枢纽作用。

但目前各方专家都对过度开发的国内光伏电站建设提出了预警。

电站的建设和运营本应是企业家的任务，但其愈来愈成为资本家的玩物。目前大量电站建成却未运营，就像新建却空置的房屋，对整个产业来说，最终可能会引发严重的产业危机。以下是记者根据目前光伏产业的趋势总结做出的风险预估：

风险1：BT模式利润率快速下降

由于BT模式的进入门槛较低，以电站建设平均成本15元/瓦计算，建成电站能以高于16.5元/瓦的价格转售，其净利润率明显高于严重亏损的传统光伏制造业务。目前的电站转让市场已经成为买方市场，个中原因一是电站开发商快速增加，二是部分电力公司开始自己投资建设电站，而基金投资公司也日趋谨慎进行投资。BT模式的利润模型显示其核心在于把电站销售出去，但是如果电站开发过度，越来越多的电站建成后却会成为巨大的负担。一旦电站卖不出去，制造商不仅将面临资金占用压力，其自身运营电站还可能导致亏损。此外，目前已建成的光伏电站有相当一部分存在客户超期拖延货款的情况。据业内人士透露，光伏企业的这类债权已经达到“相当大的数字”，而一旦有光伏企业的资金链因此断裂，其引发的连锁效应很可能导致行业面临新的严重危机。

风险2：补贴政策风险

除了价格战和质量问题，电站开发盈利的最大问题——光伏并网、并网电价、补贴等方面政策，或不明朗，或仍待落地，都使企业面临多方面风险未消。记者采访中发现，很多企业主都形成了这样的观点：没有补贴，光伏电站一定会死掉，只是时间早晚的问题。

光伏补贴不能及时到位，会导致供应商、开发商、投资商之间的三角债，长此以往，企业就没钱去做研发和质量改进，零部件的质量也会下滑，最后必然导致整个行业设备质量下滑。“兵马未动，粮草需先行，补贴资金不解决，企业即便进行投资，补贴资金不到位也会成为产业链上游的噩梦。”

风险3：电站并网难

现在全国光伏电站遇到的问题都是电站好建、网难并。光伏电站多建在偏远地区，电网未覆盖到位，发出的电难以外输。中国西部地区有很好的太阳能资源，有大片的面积适合建大规模电站，大型电站可能是一个优势，但其中也存在很多问题。西部是我国经济不发达的地区，工业偏少，用电量不多。其次是国家电网调度和接纳新能源电力的能力还存在很多问题。

风险4：电站的质量风险

目前由于光伏企业的竞相加入，光伏电站建设领域已出现了价格战的苗头。成熟的太阳能市场，投资者对于组件、逆变器、支架、变压器、电缆等最重要的产品的质量应该非常关注，作为电站这样的工业系统工程，其质保非常关键，所以目前在德国等太阳能建设的过程中，开发商都对EPC开发企业的资质进行严格的审查，保证施工的质量和组件安装过程中不会对其衰减、隐裂、功率等造成损失。但是如果大量的组件制造商进入电站建设领域，如果发生规模性的价格战，链条中的电站质量可能会出现问题。正常情况下，电站需要8年以上正常运营才可以收回成本。一旦某座电站的质量出现问题，影响的绝对不是一座电站，而是其所代表的光伏能源系统。

此外，电站在运营过程中还会因投资模式、投资渠道、投资方式、投资回收期、汇率风险等带来的资金安全问题。而目前日新月异的技术革新一旦产生突破，譬如如果多晶硅的效率超过20%，原来所设计运行的光伏电站都有被抛弃的风险。另外，薄膜产品也开始对这个领域虎视眈眈，虽然由于其自身效率还难与多晶硅产品竞争，但是未来仍不可小觑。

本刊在此为从事这个行业或者相关行业的人士做出预警，主要是由于目前中国光伏电站建设在市场准入、技术规范、安全保障以及资源配套等方面都出现制约因素，光伏电站的投资风险已经持续累积。太阳能电站是资金量要求巨大的项目，如果企业无法及时融资或者出售，将会造成资金链断裂等问题，继而会对中国的光伏行业带来进一步冲击。

篇5：光伏电站安全检查情况总结

光伏电站安全检查情况总结1

根据XX印发的《关于深圳能源新疆区域开展安全生产检查的通知》(新监委〔20xx〕1号)文件精神和工作安排，XX光伏电站立即制定安全检查实施方案，于20xx年10月30日至11月6日开展安全生产检查监督工作，重点检查安全帽、安全带等安全防护用品及隐患排查治理情况，现将检查情况进行总结。

一、制定实施方案

在“安全生产检查”实施方案中，XX光伏电站围绕人员及设备设施安全，以及“全覆盖、零容忍、重实效”的要求，认真研究和制定了“安全生产检查”实施方案，同时成立了安全生产检查领导小组，结合上级文件规定以及我电站工作实际情况，拟定了开展“安全生产检查”活动的.具体计划，并积极组织实施落实。

二、突出工作重点，落实检查任务

根据XX公司的总体安排，结合XX光伏电站实际情况，此次对安全防护用品、安全工器具、110kV升压站设备、应急物资储备情况、制度管理、消防管理等重点部位、薄弱环节进行了全面细致的检查。为有效的落实此次检查任务，将责任分解落实到了具体责任人员身上，保证了各项检查任务落到实处。

三、检查内容

(一)检查各项规章制度完善情况

检查安全隐患排查治理制度执行情况、安全工器具检查记录情况、应急物资台账及检查情况、安全培训、每月的安全生产例会、事故演习及应急预案演练情况、日常例行工作、值班记录等。

(二)排查电站设备、安全防护用品及安全工器具隐患

检查出隐患缺陷：1、检查继保室照明不足，部分照明灯具不亮，已对损坏的节能灯泡进行了更换;2、检查发现35kV高压室电采暖配电箱箱内积灰严重，已做清灰处理;3、检查发现水泵房窗户关闭不严，已对损坏的窗户进行修理并关闭严密;4、检查发现生活区大门开裂，现已做加固处理。

(三)组织培训学习，增强安全意识

检查安全活动、安全教育培训工作，每月是否按时进行，检查事故预想和应急处置培训工作是否定期组织开展。

(四)加强消防安全管理

检查消防台账建立和消防器材的配备，对宿舍、仓库、主控楼、等重点消防部位进行清理、整顿。同时在用电结束及时关闭电气设备电源。厨房作业完毕应及时关闭气阀、电源，定期检查燃气管路、阀门是否存在漏气现象。

四、检查要求

1、将本次安全生产检查活动有机结合起来合理安排，集中力量开展安全生产检查工作。

2、认真部署，明确重点对发现的问题制定整改措施和明确完成时间，确保检查全面、措施可行、整改及时。

3、加大整改，落实措施。要坚持“查出即改”的工作原则，发现问题及隐患要分析产生原因并采取措施及时消除。对威胁人身、设备安全的重大缺陷或隐患，要制定控制措施，落实责任人，按照整改计划组织实施。

4、通过检查、整改工作，切实消除安全隐患，提高安全管理水平，认真落实各项安全生产规章制度，加大现场监督检查力度，确保我光伏电站安全稳定运行。

五、具体检查情况

XX站于10月30日-11月6日对全场进行全面检查，安全帽、安全带等安全防护用品全部合格;安全工器具外观良好，均在有效期内;各项安全规章制度完善，记录完整;消防设备设施合格。此次发现各类隐患4项，截止11月6日已经整改完成4项。

六、小结

通过开展此次全面的安全生产检查活动，使福塔电站全员从思想上提高了安全意识，增强了全体员工安全责任心，提高安全生产保障水平，进一步夯实安全生产基础，保证福塔电站安全生产形势的持续稳定可控。

XX电站

篇6：光伏电站工程安全质量管理办法

为了进一步加强和规范工程管理部门对工程的管理，确保施工安全，现根据“电力建设安全健康与环境管理工作规定”等相关文件的要求，结合光伏项目以电气施工为主的实际，特制定本规定。

第1条 严格工程的施工范围和施工单位资质的要求

1.严格控制工程的施工范围。变送电工程的主要设备安装、调试等项目，施工方必须具备“送变电工程专业承包企业三级及以上资质”和“建筑业劳务分包企业资质”等相应电压等级的施工资质。

2.变电工程的主控楼等建筑项目可进行分包，但分包方必须具备“房屋建筑工程施工总承包企业三级及以上资质”或具有相应电压等级的“送变电工程专业承包企业资质”。

3.送变电工程的基础和土建工程可进行分包。但分包方必须具备“地基与基础工程专业承包企业三级及以上资质”和“土石方工程专业承包企业三级及以上资质”或具有相应电压等级的“送变电工程专业承包企业资质”。

第2条 严格对施工单位安全资质审查，资质审查的内容：

1.有关部门颁发的营业执照和施工资质证书原件。

2.法人代表授权委托书。

3.由当地政府主管部门颁发的“安全生产许可证”；施工简 历和近三年安全施工记录。

4.安全施工的技术素质（包括负责人、工程技术人员和工人）及特种作业人员取证情况。

5.安全施工管理机构及其人员配备(10人以上的施工单位必须配有专职安全员,设有二级机构的分包单位必须有专职的安全管理机构)。

6.保证安全施工的机械（含起重机械安全准用证）、工（器）具及安全防护设施、用具的配备。

7.安全文明施工管理制度。

第3条 加强施工合同的管理

1、工程管理部门与施工应依法签订施工合同，合同中应明确三点：

第一必须明确各自的安全施工责任。凡由施工方责任造成的伤亡事故，应由施工方承担全部经济损失。发生事故后必须按“四不放过”的原则调查处理，并按规定统计上报。第二严禁施工方承担的工程项目分包。

第三明确施工方的队伍和人员必须是施工方自己的队伍和人员。

2、施工合同除应符合国家有关法律、法规和国家电网公司有关规定外，还必须符合公司与业主签订的有关工程施工总承包合同的要求。

3、（四川东旭电力）公司作为电站工程施工的总承包商对业 主负责，对工程的安全、质量、进度等全面负责。不得将总承包合同中约定的有关安全、质量等责任以签订分包合同、安全协议等形式转移给分包单位。

第4 条 严格分包单位和劳务分包单位的安全管理

1、公司或工程管理部门（简称发包方）招用分包单位或劳务分包单位时（简称分包方），首先由分包方提出申请并填写“供方安全资格审查表”，由发包方有关职能部门会同安监部门严格审查其资质。未经资质审查或审查不合格的分包方，严禁录用。公司、分公司及其工程项目部下属的工地等不得越权自行招用分包单位和劳务分包单位。

2、安全资质审查应在每年年初或新工程开工前进行。资质审查不得自行降低标准，不得简化审查手续，不得逾期不办。对于管理混乱或上年度发生过安全、质量事故的分包方，不得继续使用。

3、发包方对承建项目的分包单位安全施工负有监督检查和指导的责任，并对其施工组织措施、技术措施、安全措施进行审核。将分包单位的安全管理工作列入本单位的重要议事日程，严禁以包代管、以罚代管。

4、在对劳务分包单位的安全管理工作中，发包方是安全施工第一责任者，对施工安全负全责。

5、劳务分包单位施工中的技术措施、安全措施必须由发包方负责，并按施工技术措施编制、审核、批准和交底的有关 程序执行。对劳务分包单位自行编制的技术措施、安全措施，仍应由发包方负责并按技术措施编制的有关程序严格执行。

6、劳务分包单位在现场施工过程中，发包方应指派有事业心、有责任感、技术熟练、有较丰富施工实践经验的技工担任现场负责人和安全监护人。并对劳务分包单位的现场组织、工器具的配置、现场布置和劳务分包人员实际操作技能进行有效的监督和管理。劳务分包人员应在发包方的直接指挥和监督管理下进行劳务作业。

7、分包单位必须按国家规定为施工人员配备职业防护用品、用具。发包方对分包单位在工程中使用的施工机械、工器具和安全用具检验合格情况必须进行检查，严禁不合格的器械、用具等在施工现场使用。劳务分包中劳务人员的安全用具必须由发包方提供。施工中使用的施工机械、工器具，原则上由发包方提供或租赁。对劳务分包单位自行配置的施工机械、工器具及安全用具，必须提供经检查试验合格的证明资料，并经发包方审核同意后方可使用。

8、发包方应加强劳务分包人员的技术培训和安全教育，培训要有针对性，注重实效，并能满足施工中应具有的安全和技术素质要求，施工前应组织技术措施和安全措施的交底，并进行考试，考试合格后方可上岗作业，考试成绩应由发包方登记造册。

9、发包方应监督分包方定期组织职工体检。体检不合格或 有职业禁忌症者，以及老、弱、病、残、未成年者应坚决清退，严禁录用。凡已注册的人员不得随意更换，不得冒名顶替。

10、工程开工前，分包单位必须组织全体人员分工种进行安全三级教育和考试，受教育人员名单和考试成绩必须报发包方安监部门备案，并经抽考合格后，方可进入现场施工。凡增补或调换人员、更换工种，在上岗前必须进行安全教育和考试，并报发包方安监部门备案。

11、分包单位对所承担的施工项目必须编制安全施工措施。大型独立施工项目还应编制施工组织设计，经发包方施工技术、安监等部门审查合格后执行，并作为分包合同的附件。无此附件，所签订的承包合同无效。因无安全施工措施而发生事故，发包方签约者应负全部责任。

12、分包单位的行政负责人是安全施工第一责任者，对本单位的安全施工负全责。分包单位必须认真贯彻执行国家有关安全健康与环境保护的方针、政策、法律、法规及电力建设安全工作规程、规定，遵守发包方有关安全健康与环境的管理规定，服从发包方的管理、监督和指导，并定期向发包方安监部门汇报工作。

13、发包方的安监人员应组织分包单位参加定期或不定期的安全检查活动和安全工作例会，应及时向分包单位传达上级有关安全工作的文件及通报等，并监督学习与贯彻执行。

14、对特殊作业、危险作业的施工项目，发包方施工技术部门应监督分包单位编制安全施工措施，并在施工时派员监督。

15、对分包方必须实行安全工作与经济挂钩的管理办法。由发包方根据工作量的大小，预付款中预留承包合同价款的5%作为安全施工保证金。发生死亡事故扣除保证金的100%；发生重伤事故扣除保证金的50%。

16、对安全工作有突出贡献的分包方的集体和个人，发包方应给予奖励。对由于采取了紧急措施而避免了重大事故发生（或事故扩大）的集体或个人应予重奖。对负责人不服从发包方管理或严重违章作业、野蛮施工、管理混乱、事故不断的分包方，必须立即终止合同，限期退出并严禁重新录用。

17、本规定用于调整公司内部安全管理关系和规范安全健康与环境管理工作，不作为处理和判定民事责任的依据。

篇7：浅谈光伏电站设计与设备选型

一、光伏电站设计原则

设计应根据建设工程的要求，对建设工程所需的技术、经济、资源、环境等条件，本着认真贯彻“成熟先进、安全可靠、造价合理、节能环保”的原则，进行综合分析，论证，编制建设工程设计文件的活动。这是建设项目进行整体规划、体现具体实施意图的重要过程，是科学技术转换为生产力的纽带，是处理技术与经济关系的关键性环节，也是确定与控制工程造价的重点阶段。

(一)光伏电站建设的选择

全年总日照小时数、日照百分率、年总辐射量、年平均气温、年霜冻天数等参数是光伏电站选址的重要依据。

目前，我国根据各地区太阳能资源总量将全国化为I、II、III类分区，实行不同标杆电价补贴政策。I类地区太阳能资源总量相对较高，电价补贴相对较低;III类地区太阳能资源总量相对较低，电价补贴则相对较高。I类电价区主要集中在西北地区，年辐射总量1500~(kwh/O);中部广阔地带为II类电价区，年辐射总量1000~2050(kwh/O);III类电价区主要在东南沿海地区，年辐射总量1000~1600(kwh/O)。显然，我国光伏电站上网补贴电价与实际太阳能资源总量的对应并不完全匹配，如二类电价区的年辐射总量，以及超过一类电价区的年辐射总量的地区。在不同电价区寻找合适的投资地区，是获取收益的关键因素，即在相对高的电价补贴区内，寻找太阳能资源条件好的区域建设光伏电站，可以获得更好的收益。

新建光伏电站选址前应对该区域可利用面积进行评估，拟定总体建设规模。总体上要求足够大的可利用面积，能达到一定的总装机容量。如规模较小新建电站的接入系统线路、进场道路修建等，初投资费用会较大抬高单位造价，后期的运行维护如果不具规模同样会抬高维护成本，工程建设经济将大幅度降低。总体上要求建设规模大，接入系统线路近，进场道路修建短。

应明确光伏电站所选厂址的土地性质，使用权状况，石头纳入土地利用规范范围等;查明所选厂址的地址情况，合理评价地址构造、地震效应、山体滑坡危害及山洪暴发时洪水的排泄通道等;祥知厂址临近区域水文地质条件、防洪评价及水利保护等;熟悉厂址周边人文情况，交通运输条件等;了解厂址内无名胜古迹、未查明有重要矿产资源，远离文物保护区、自然保护区、军事设施区等，符合自然环境保护的有关规定。总体上要落实用地性质，查明地址情况，加强环境保护，避开文物矿藏。

要掌握当地产业政策，了解区域市场发展空间，熟悉项目建设必备条件，完成规划选址工作，通过踏勘调研提出规划选址建议，开展资料搜集和职称文件的取得，取得各主管部门批文，确保项目顺利通过各项评审。

(二)光伏电站总布置

应根据防洪、防震、防山体滑坡、消防、运行检修等方面的要求，按拟定总装机容量的规模对电站进行统筹安排、合理布置，实现运行安全无风险，消防环保无事故，经济效益更突出，检修维护更方便。光伏电站总布置应结合地形及地貌，避免大规模重新计划。电站生产管理区和生活区分开隔离，做到既能安全生产又能适宜人员生活。

二、太阳能阵列的设计

(一)太阳能组件的选型

主要考虑制造商的生产规模、行业业绩、制造水平、技术成熟度、运行可靠性、未来技术发展趋势等。查阅已投入生产的电站所统计的组件衰减率、损耗及年发电量等数据，可作为直观的分析、判断依据。同等面积的单块光伏组件应选用峰值功率较大的，以减少占地面积，降低线路损耗及组件安装量，集成线路的使用量和施工量。目前，国内电站主要采用多晶硅高效组件。整个电站应尽量选择同制造商、同规格、同批次的组件，这样，效率一致性相对较好，组件衰减率速度基本稳定。高温、高湿区域须选用抗PID组件。

(二)太阳能组件的排布

通过计算确定最佳倾斜角度，太阳能组件排列顺序必须考虑钱、后排阴影遮挡问题，以及太阳能组件阵列与建筑物的距离，最大角度位置的阴影遮挡情况，还应适当考虑地形因素的影响等。一般的确定原则是：冬至日当天早晨9:00至下午15:00的时间段内，组件阵列均不应被遮挡。在排布时组件与组件之间应留有一定的间隙作为透风通道。

依据组件自身特性和理论计算，组件横向排布方式比竖向排布方式大约可以增加2%~5%的发电量，横向排布方式从上到下一般排布4块，竖向排布从上到下一般排布2块。但横向排布比竖向排布支架使用量每兆多出20吨钢材料及后期安装工程量;横向排布比竖向排布会增加20%的占地面积;横向排布方式安装难度稍大。

(三)太阳能组件的组串方式

根据光伏组件开路电压的高低及逆变器直流侧输入电压的等级，结合当地太阳辐射条件，一般由18块或者20块组串成为一个基本发电单元。竖向排布时组串方式主要有：(I)上、下两层按顺序各组一串;(II)上层一半和下层一半按顺序共组成一串，另一半按顺序组成另一串;(III)上、下两层都按跳接的方式各组一串即按1、3、5~19、20、18~6、4、2的方式排布。三种排布方式光伏电缆用量(I)、(II)、(III)，相对来说，第(III)种排布方式是科学的，减少直流损耗，可提高发电量。

集中式大 、中型光伏电站建议采用竖向第(III)种排布方式;分布式小型光伏电站如农业大棚、屋顶光伏等有正好可利用资源时可采用横向排布。

三、组件支撑部分设计

(一)支架基础的选择

主要考虑满足地基承载力、基础抗倾覆、抗拔、抗滑移等计算要求，保证上部结构稳定。

目前，国内主要采用钢筋混泥土独立基础、钢筋混泥土条形基础、预应力水泥管桩基础等。钢筋混泥土基础主要运用在地址条件相对较好的地方，如“农光互补”、“畜光互补”、等。钢筋混泥土现浇型基础主要优势是施工难度较小，基础平面定位及基础顶层标高容易控制和抗倾覆、抗滑移性较好，整体效果好，电站建成后总体视觉感官好，更能保证最佳倾角的精确度。缺点是施工工期长，对地面的破坏较大，土方开挖、回填、模板配置、轧钢筋等工程量大;预应力水泥管桩基础主要运用在地质条件相对恶劣的地方，如“渔光互补”、沿海滩涂等。预应力水泥管桩基础主要特点是预制型成品，施工速度快，对地面的破坏较少，工程量相对较小。缺点是对打桩操作人员技术、经验要求高、施工难度相对较大，

基础平面定位及基础顶层标高不易控制，吊装卸货后增加了二次倒运工作，加大了后期支架安装施工调整的工作量和难度，在卵砾石地层，入桩困难，容易偏心或断桩，不宜采用。两种方案有明显的互换性优缺点，应结合当地地质条件和工程特点综合判定。

根据当地的地质情况判断地下水对钢筋混泥土结构的腐蚀程度。对弱腐蚀地区，地下水位以下采用表面涂刷防腐蚀涂层等措施;对高腐蚀地区，地下水位以下采用抗硫酸盐硅酸盐水泥、掺入抗硫酸盐的外加剂、掺入钢筋阻锈剂、掺入矿物掺合料，表面涂刷防腐蚀涂层等措施。

(二)支架系统的选择

目前，国内光伏电站主要采用最佳倾角固定式、水平单轴跟踪式、斜单轴跟踪式及双轴跟踪式等支架系统。固定式安装支架成本相对较低，制造工艺简单、生产周期短，安装难度小，且支架系统基本免维护。固定式支架系统占地面积相对较小，且支架系统基本免维护。固定式支架系统占地面积相对较小;自动跟踪式成本较高，制造工艺较高，跟踪电机易损坏，运行不稳定，特别是湿度较大的场所维护、维修量较大。为避免遮挡，跟踪式支架系统阵列之间前后左右的间距较大，约提高了50%的占地面积，加大了投资成本，但发电量较最佳倾角固定式相比有较大的提高，理论计算在20%~30%左右。目前，某地已投入运行的跟踪式支架系统逻辑运行更简单，更可靠，是值得借鉴的。因此，应从地形条件、占地面积、运行可靠性、设备价格、建成后维护费用、故障率以及发电效益等方面综合分析。对“渔光互补”、沿海滩涂等湿度较大的地方不建议采用自动跟踪式系统，因为自动跟踪式系统支架基础主要为钢筋混泥土条形基础，在鱼塘、藕塘、滩涂上不易施工，而且湿度大，电机容易受潮烧毁，且维修不方便。

四、汇流箱设计及安装

大、中型并网光伏电站，通常根据阵列的排布选用两种规格的汇流箱，即12进1出和16进1出或者两种规格搭配。设计时应优先选用回路多的。汇流箱应具有切除故障电流的功能，进线侧采用光伏专用直流熔断器保护，出线侧一般采用直流低压塑壳开关保护，出线侧不建议采用熔断器保护。汇流箱应配有光伏专用浪涌保护器，正负极应有具备防雷功能。汇流箱内应配有监测装置，具有通信接口，可以实时监测并上传各进线分支的直流电流、输出总电流、母线电压及总输出功率、各分支熔断器与直流低压塑壳开关的状态，及各进线分支异常报警灯。

汇流箱应便于固定安装，一般采用挂式安装于系统支架上，箱底安装高度应满足各限制条件的要求。汇流箱进出线安装位置与箱体底部应留有足够的安装空间，要便于施工、保证安装质量。

汇流箱各分支进线回路，安装防反二极管提高运行安全系数，但会损失一定的发电量。设计应根据电站建设环境、方式等综合考虑是否安装防反二极管。如果电站建设湿度大、腐蚀性强的地方或者直流电缆直埋敷设时，为了保证安全运行，建议安装;如果电站建设环境好，直流电缆沿桥架敷设时，为了追求更高的发电量，建议不安装;安装了防反二极管，就增加了自身的故障点，环境温度高的地方不建议安装。

汇流箱安装在电站的各个位置，防护等级应根据当地的气候条件有针对性的设计 。如湿度大的地方(如渔光互补)防潮等级要相应提高;温度高的地方(如农光互补，农业大棚内)要加强散热功能;腐蚀性强的地方(如沿海滩涂)外壳

应采用不锈钢或者合金等材料。

五、逆变器设计选型及安装

逆变器是直流电能转换成交流电能的变流装置，是光伏电站系统中的重要部件。对于大、中型并网光伏电站工程，一般选用大容量集中并网逆变器。通常单台逆变器容量越大，单位制造价格相对较低，转换效率也越高。选用单台容量大的.逆变器，可在一定的成都上降低投资，并提高系统可靠性。逆变器转换效率越高，光伏发电系统的效率越高，系统总发电量的损失就越小。故在额定容量相同时，应选择转换效率高的逆变器。逆变器的直流输入范围要宽，在早晨和傍晚太阳辐射较低时应具有一定的抗干扰能力、环境适应力、瞬时过载能力。如在一定程度过电压情况下，光伏发电系统应能正常运行;故障情况下，逆变器必须自动从主网解列。系统发生扰动后，在电网电压和频率恢复正常之前逆变器不允许并网，在系统电压和频率恢复正常之后经延时能自动重新并网。根据电网对光伏电站运行方式的要求，逆变器应具有交流过压、欠压保护、超频、欠频保护、防孤岛保护、交、直流过流保护、过载保护、高温保护等功能。逆变器应有多种通信接口进行数据采集并发往控制室。

集中型并网逆变器为了降低直流电缆使用量和降低直流损耗，逆变器应尽量布置在各子方阵的中间部位。但“渔光互补”型光伏电站各子阵建设在鱼塘或者藕塘里，逆变器的安装就位和运行维护都极不方便，所以“渔光互补”型电站逆变器应布置在站内道路的两侧，即便如此，也应尽量靠近各子阵。因此，在电站总体布置前就应考虑道路与逆变器、汇流箱的有机结合。屋顶式光伏电站逆变器一般设计为地面安装，或者直接安装在建筑物地下空间内。

对于采用自动跟踪系统的光伏阵列，由于占地面积大，各个支架系统之间的距离较远，安装集中式逆变器直流电缆用量和直流损耗会比较大，可以选用组串式小容量逆变器。

逆变器进出线安装位置与箱底部位应留有足够的安装空间，目前，国内多家逆变器进出线安装相当不方便，给安装带来极大的难度，留下一定的安全、质量隐患。一般规定进出线安装位置与箱体底部应留有≥250mm的安装空间。

六、升压变压器设计选型

大、中型并网光伏电站基本选择2*500kW集中式逆变器，其中配套设计的变压器为1000kVA低压双分裂式变压器。主要采用具有户外式、体积小、安装方便、少维护等特点的箱式变电站，目前常用的箱变有美式油变和欧式干变。美式油变结构紧凑、体积小，成本相对较低，过载能力强，安装方便。主要缺点是变压器本体、负荷开关等封闭在邮箱内，发生故障时更换不方便，易渗、漏油，需建事故油池。熔断器与油箱内部结构部分存在质量通病，熔断器熔断后没有三相联跳装置，造成缺相运行。油变的重瓦斯跳闸，只能跳本回路的低压侧，无法切除高压进线电源;欧式干变空间相对较大，安装更方便，便于维修。高低压、变压器室独立隔断，操作安全系数高。高低压可根据用户配置不同柜型。主要缺点为占地面积大、成本相对较高、过载能力一般、绝缘支撑件、分接开关位置在湿度大的环境下容易形成闪落、爬电，如处理不及时可能造成故障扩大。

一般在箱变内部安装变压器综合保护装置，应有多种通信接口进行数据采集并发往控制室。

七、高压开关的选型

目前、光伏电站主要选用金属铠装中置开关柜，断路器配置继电保护，标准成套设备技术成熟，主要考虑品牌与造价做综合选型。综合保护装置应有多种通信接口进行数据采集并发送至控制室。

升压变压器的布置一般紧靠集中式逆变器安装，设计一个基础平台上 。

八、防雷接地工程

光伏电站接地材料首选镀锌扁钢。热镀锌扁钢平均年腐蚀率为0.1mm/年，钢材存在点蚀，点蚀的速度比年平均腐蚀率高几倍，实际寿命约为15~。但建设地为强腐蚀地区时，需选择钢镀铜材料。钢材不存在点蚀，属于缓慢的均匀腐蚀，铜在土壤中的腐蚀速度大约为钢的1/5，铜的年腐蚀率为0.02mm/年，纯铜接地装置的寿命可达50年，钢镀铜接地装置的实际寿命可达25~30年。

光伏电站由于占地面积较大，光伏区一般不配置避雷针。主要通过组件支架与场区接地网连接作为接地保护，投资比例相对较小。在综合利用的光伏电站不能做到全封闭式管理，接地保护保护更不能马虎。良好的接地网是设备和人身安全的重要保证。

九、综合自动化系统

光伏电站应按“无人值守”的原则设计。开关站应配置中央控制室，通过计算机监控系统为基础的集中监控系统，完成对光伏发电单元及开关站机电设备的监视、控制与调度管理。综合自动化系统的设计应安全使用、技术先进、经济合理。系统的结构、技术性能和指标应与光伏电站的规模及其在电力系统中的地位和当前监控系统的发展水平相适应。

目前，光伏电站监控系统通过汇流箱的监控装置，能监测到每一路光伏进线分支，但是还不能监测到每一块电池组件。

十、结论

篇8：浅谈光伏电站的安全性

1 光伏电站电气主接线设计

电气主接线设计应根据电站的装机规模、电池阵列布置、接入系统方式、场站布置及设备特点等因素综合考虑, 使其能应满足供电可靠、运行灵活、接线简明、便于操作检修和节约投资的原则。当光伏电站以35k V或更高等级升压时, 此时电站内部接线存在1级或2级升压情况, 应重点对所可能实施的主接线形式从技术, 经济两方面进行比较后确定。

光伏电站光站用电系统电压采用0.38k V等级, 站用电系统采用动力与照明网络共用的中性点直接接地系统。当经济技术合理时, 站用电工作电源从外网引接, 备用电源由光伏电站发电母线引接, 两路电源之间设置备用电源自动投入装置。当光伏电站规模较小时, 电站占地面积也较小, 逆变器区域负荷用电建议自站用电低压配电装置引接;而光伏电站规模较大, 占地较大, 考虑电缆压降较大选取电缆截面较大, 逆变器区域负荷用电建议由箱变低压侧引接, 相邻箱变可互为备用。

2 光伏电站的防雷接地设计

2.1 光伏电站防雷

光伏电站的防雷是一个系统而且重要的工程, 必须内部、外部措施综合考虑。工程的防雷设计应本着遵循“整体防御、综合治理、多重保护、层层设防”的方针, 依据相关规程、规范, 力求最大限度地避免由于雷击造成重要设备损害。

雷击造成的危害有很多形式, 主要包括直击雷击、感应雷击和雷电反击三种, 在工程设计中, 针对不同的建筑物和雷击形式, 采用不同的防护措施如下:

2.1.1 直击雷防护

并网发电工程中, 电池组件等光伏设备的布置区域广泛、高度差别不大, 如设置独立避雷装置, 保护范围有限, 设置数量较多, 会造成工程成本的增加, 如果设置不当还会出现遮挡太阳光线、影响发电效率的情况。根据GB50057-2000《建筑物防雷设计规范》的规定, 光伏阵列属于三类防雷建筑物, 可采用将金属构件可靠连接接地的方式。所以对于光伏组件可采用把所有电池组件、方阵支架上的金属构件与站区内的主接地网有效相连的方式, 以达到防雷的目的。一旦出现直击雷击中电池组件的金属框架, 已预先设计好的接地通路就可将雷电流顺利引入大地分散消除。而光伏电站建筑物则只需设置屋顶避雷带即可。当避雷装置在接闪雷电时, 引下线立即产生高电位, 会对防雷系统周围的尚处于地电位的导体产生旁侧闪络, 并使其电位升高, 进而对人员和设备构成危害。为了减少这种闪络危险, 最简单的办法是采用均压环, 将处于地电位的导体等电位连接起来, 包括室内的金属设施、电气装置和电子设备。如果其与防雷系统的导体, 特别是接闪装置的距离达不到规定的安全要求时, 则应该用较粗的导线把它们与防雷系统进行等电位连接。这样在闪电电流通过时, 所有设施立即形成一个“等电位岛”, 保证导电部件之间不产生有害的电位差, 不发生旁侧闪络放电。完善的等电位连接还可以防止闪电电流入地造成的地电位升高所产生的反击。

2.1.2 感应雷防护

感应雷由静电感应产生, 也可由电磁感应产生, 形成感应雷电压的机率很高, 对建筑物内的电子设备造成较大的威胁, 光伏发电系统的防感应雷工作重点是防止感应雷由外界线路侵入室内设备。入侵光伏系统的雷电过电压过电流主要有以下两个个途径:1.由交流并网供电线路入侵。2.由光伏系统的组件方阵直流线路入侵。此时应在光伏系统直流汇流箱、并网逆变器内部的交, 直流侧设置防雷击保护装置对线路作直击雷保护。在各箱变或开关柜进出线均设置无间隙金属氧化锌避雷器对感应雷进行防护。

2.1.3 雷击反击防护

做等电位处理, 等电位处理也可称共地处理, 即工作地、防雷地、保护地均进行等电位连接及金属线管的屏蔽接地, 消除各点之间的电位差。

2.2 光伏系统的接地

2.2.1 接地网的通常设计

光伏电站接地网采用以水平接地网为主, 垂直接地极为辅主, 边缘闭合的方孔复合式接地网, 水平接地极拟采用热镀锌扁钢, 具体规格根据实际工程详细设计, 垂直接地极易采用ø25, L=2.5m镀锌钢管, 并与水平敷设的扁钢焊接连贯通, 连接成网。建筑物屋顶避雷带引下与主地网连接处, 设置必要的垂直接地极, 以保证冲击电位时散流, 为防止可能的绕击、侧击和球雷等情况, 建筑物的梁、柱钢筋应焊接成一体, 作为自然接地体与主地网相连接。根据国网公司反措, 沿二次电缆的沟道、开关厂的就地端子箱等处, 使用截面不小于100mm²的裸铜排 (缆) 敷设与主接地网紧密连接的等电位接地网。

2.2.2 接地网防腐设计

通过对电站接地装置事故统计表明, 接地装置腐蚀是造成接地装置事故的主要原因之一。电站接地装置一般都采取防腐措施, 但方法并不一致, 对于不同的工程应对这些防腐蚀措施进行比较分析, 从而推荐出最佳防腐措施。

(1) 接地装置采用热镀锌材料。采用热镀锌扁钢是多数变电站接地装置采用的防腐措施, 它主要利用高温热浸时所形成的锌合金层本身的防腐特征。按照满足热稳定要求的扁钢最小截面计算, 如无当地土壤腐蚀率时, 按已有工程经验考虑每年平均腐蚀0.1mm, 截面还应增加50%。

(2) 接地装置采用铜材。主要是考虑到变电站接地装置的重要性和铜的耐腐蚀性和稳定性。据资料介绍, 铜腐蚀不存在点蚀, 属表面均匀腐蚀, 铜在土壤中的腐蚀速度大约是钢材的 (1/5) ~ (1/10) 。从防腐上来讲铜接地网的防腐性能明显优于热镀锌扁钢, 但从工程投资方面上考虑, 采用铜接地网的投资成倍地高于热镀锌扁钢地网投资。

(3) 阴极保护法。电站中采用埋入电位更负的活泼金属与被保护金属偶接, 从而具有减缓或阻止腐蚀的作用。根据提供保护电流方式的不同, 阴极保护法又可分为牺牲阳极和外加电流两种。国内有的单位又将牺牲阳极法加以改进, 钢体上涂上导电涂料, 虽然具体实施上略有差异, 但基本原理是相同的。以上两种阴极保护法的造价基本相同。

(4) 接地装置的敷设。主接地网应敷设于冻土层以下。当无法深埋时可敷设冻土层中, 由于冻土时与非冻土时土壤电阻率相差很大, 需保证冻土与非冻土时均能保证接地电阻。接地网施工完成后, 必须在冻土与非冻土时分别测量接地电阻值, 如实测达不到要求, 可敷设深钻式接地极或者使用化学降阻剂等方法, 直到达到要求为止。

3 光伏电站电缆敷设设计

由于大中型光伏电站占地较大, 光伏电站内各单元发电模块与光伏发电母线若采用辐射式连接, 虽然单个单元发电模块故障时对整个光伏电站发电量影响较小, 但电缆数量以及开关柜数量都将大大增加, 故光伏电站内各单元发电模块与光伏发电母线若采用”T”式连接方式。可大大节省电缆数量以及开关柜数量。其集电线路数量可跟据技术经济比较后确定。而在有些山地或丘陵光伏电站需采取综合的敷设方式。例如笔者设计的某30MW地面光伏并网电站, 场地起伏有一定起伏, 虽然可以采用全程电缆敷设的方式但存在施工难度大, 费用高的问题, 仅35k V电缆就需要12.5公里, 笔者对光伏电站地形的详细的勘测分析后, 确定了架空线路加直埋的方式, 通过对地形的详细分析, 科学的规划集电线路的路径, 做到架空线路不遮挡阵列, 又力求架空线路路径最短, 最终35k V电缆仅需1.6公里, 架空线路5公里, 仅这设备一项就节省200多万。所以集电线路的设计要结合光伏阵列所在具体位置, 地质情况, 电气主接线, 投资等综合方面去考虑。

平地光伏电站光伏阵列区域电缆宜采用直埋敷设, 直埋电缆宜敷设至冻土之下, 由于地面光伏电站大都在西北部, 冻土很深, 如果直埋则现场工程量则会很大且现场施工时往往不采用回填土。此时应采用耐寒电缆, 电缆长度留出裕量, 为了防止电缆损伤由冻土层敷设至非冻土层时加穿一段电缆保护管。通过这样的措施既能节省大量投资, 又能保证电缆的安全运行。山地光伏电站光伏阵列区域电缆宜采用电缆桥架加直埋相结合的敷设方式, 电缆桥架顺地势而敷设, 考虑到散水及杂草的影响, 高度不低于40公分。电缆桥架应采用镀锌桥架或玻璃钢桥架。

4 结束语

本文浅谈了地面并网光伏电站电气设计中一些需要关注的要点, 并通过这几年的设计经验的总终结中提出一些相对合理的设计方案。为广大设计同仁提出了一点参考和建议。

参考文献

[1]李忠实.太阳能光伏发电系统设计施工与维护[M].人民邮电出版社, 2010.

[2]张兴, 曹仁贤.太阳能光伏并网发电及其逆变控制[M].机械工业出版社, 2011.