分布式光伏電站消防隱患以及防火技術措施
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摘 要：文章針對分布式光伏電站特點，分析其在消防上存在的隱患與不足，從光伏平面布局、建筑耐火等級、防火隔離設施等方面研究提出分布式光伏電站防火技術措施，具有一定的可行性。
關鍵詞：分布式光伏電站;消防;防火措施
中圖分類號：TU998.1 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）11-0159-02
Abstract： According to the characteristics of distributed photovoltaic power station， this paper analyzes the deficiencies in fire protection， and puts forward fire prevention technical measures for distributed photovoltaic power station from aspects of photovoltaic plane layout， building fire resistance rating， fire prevention isolation facilities， etc.， which has certain feasibility.
Keywords： distributed photovoltaic power
二十一世紀以來，伴隨著人們對生存環境保護意識的加強，新興的發電技術層出不窮。其中光伏發電以其無污染、不枯竭的特點受到了極大的關注，各國光伏制造業紛紛投入巨資開展研究，相關產業得到了飛速發展。光伏電站與傳統火力發電廠、水力發電廠相比，設備種類少，建設工期短，施工難度低。截至2017年國內光伏發電上網容量已經突破900萬千瓦。與傳統地面式大型光伏電站相比，分布式光伏電站有其自身的特點，其帶來的消防問題也日益突出?，F階段尚無針對分布式光伏電站的消防規范。故而對分布式光伏電站消防方面問題的討論具有較高的實際意義。
1 分布式光伏電站特點
分布式光伏電站與傳統大型地面式電站相比，有其自身的特點：
?。?）分布式電站多安裝于廠房、建筑、民用住宅屋頂等位置，不同安裝位置具有不同特點，如表1所示。（2）分布式電站容量較小，一般不會超過1MW;（3）分布式電站的光伏設備大多分散在不同屋頂，不會集中布置于一處;（4）接入電力系統的方式一般采用就近接入，不設額外監控設備。
2 分布式光伏電站消防隱患
目前國內分布式光伏電站存在不少消防隱患問題。主要包括以下幾點：
（1）國內現行消防標準規范中未對分布式光伏電站的設計提出具體的規范要求，這使得分布式光伏在設計方面往往遵循地面式大型光伏電站的形式?？紤]到分布式光伏自身的特點，針對于地面光伏電站的消防設計并不一定適用于分布式光伏。
（2）分布式光伏多建設在辦公樓、住宅樓、倉庫、工廠等建筑物屋頂之上，在白天光伏電池發電能力最強之時（最易發生火災的時間）這些建筑物內人員最為密集，一旦發生火災將難以挽回。
?。?）光伏電站火災多是由于設備過熱、電氣短路引起，屬于帶電火災，只要有光存在即使切斷建筑電源仍不能消除組件末端電壓，這對消防員火災撲救帶來了巨大的安全問題。
?。?）分布式光伏電站多屬于小型企業財產，選用的光伏電池板、匯流箱、逆變器價格一般較低，質量難以保證，設備達不到規定使用年限;同時某些企業對消防安全不夠重視，沒有嚴格履行和遵守國家消防法規和電力行業消防安全制度，消防安全風險大量存在。
（5）在火災發生時，房屋的屋頂通道能夠有效釋放過熱氣體，降低發生爆炸的可能性，又可幫助被困人員逃生，在火災救援方面起到重要作用。而分布式光伏電站的太陽能電池板占據了屋頂大部分空間，屋頂通道面積減小甚至被完全占據，再加上電池板本身屬于可燃物，造成火災更為嚴重。
3 分布式光伏電站防火技術措施
?。?）總平面布局
分布式光伏電站大多建設在已有建筑物屋頂，這些建筑物在最初設計時并未考慮光伏電站對建筑物消防帶來的影響。同時對于常規建筑物，屋頂上基本不存在會引起火災的因素，一般也不會另外設置消防設備。一旦光伏電站發生火災，火災可能通過屋頂的通風口、中央空調外機、防雷設施等構筑物對建筑物內部的人、設備造成損害。因此對于分布式光伏電站，在最初的設計階段必須根據情況進行實際分析，將屋頂區域進行合理劃分，必要時設置防火墻（或防火分隔）阻止火勢蔓延，保證發生火災時對建筑物原有設施造成的影響最小。
?。?）建筑耐火等級
建筑耐火等級的劃分是建筑防火技術措施中最基本的措施之一，我國的建筑設計規范把建筑物的耐火等級分為一、二、三、四級，一級最高，耐火能力最強;四級最低耐火能力最弱，建筑物的耐火等級取決于組成該建筑物的建筑構件的燃燒性能和耐火極限[1]。在做分布式光伏電站設計時，需明確建筑物的建筑耐火等級，分析發生火災時可能造成的最嚴重后果。若造成的損失過大時，應當考慮放棄建設光伏電站。
（3）防火分隔設施
對于占地面積較大的分布式光伏電站，建議分塊建設，塊與塊之間拉開適當的消防距離，在經濟合理與滿足建筑設計的基礎上，可增加防火隔離設備，保證當一部分起火時，其余部分不會受到影響。
（4）組件材料燃燒性能
目前國內現行規范和標準中未對光伏組件的阻燃性提出具體的要求。相關文獻表明，當火災從太陽能電池板的背面發生時，特別是電弧故障引起的火災往往是從膜材即背板材料開始燃燒，由于背板材料的氧指數較低，熱值很高，在發生火災后火勢增長迅速，燃燒劇烈[2]。一旦發生這類火災，極易形成大規模的燃燒場景。在設備選型時應充分考慮這一點，優先采用具有國家認定資質的檢測認證機構認證的產品。
?。?）電氣火災監控
分布式光伏電站容量較小，一般均按照無人值班設計，考慮到除定期巡檢與清潔外，建筑屋頂一般無人上去，為保證當電站發生火災時能夠被及時發現，需合理設置火災監控系統，在火災最初發生時能夠被及時發現，盡可能降低損失。火災監控系統電源采用UPS裝置供電，保證可靠性。
?。?）電線電纜選型和敷設
由于分布式光伏電站電纜數量多，當無法針對電纜設置固定的滅火裝置時，應在電纜溝道內采用防火分隔和阻燃電纜作為應對電纜火災的主要措施，集中敷設于槽盒中的電纜宜選用C類及以上的阻燃電纜。
（7）消防設施設置
依據國家有關消防條例、規范進行設計，本著“預防為主、防消結合”的消防工作方針，消防系統的設置以加強自身防范力量為主，立足于自救，同時與消防部門聯防，做到“防患于未然”，積極預防火災的發生及蔓延。光伏電站火災屬于帶電火災，而且光伏建筑切斷電源后并沒有消除組件的末端電壓，對消防員火災撲救帶來了巨大的安全隱患[3]。研究發現，利用深色厚重的阻燃型密織物覆蓋到電池板上，可減少光伏板電壓幾近到零。因此在常規消防設施之外，可考慮額外設置一定數量的密織物，來保證火災撲救的有效性。
4 結束語
與集中式光伏電站不同，分布式光伏多建設在人員居住、工作處。發生火災會帶來人身安全問題。本文分析了分布式光伏電站存在的消防隱患，并針對性的提出了一些防火措施，具有一定的可行性。但是目前國內對于分布式光伏的消防問題重視不足，相關的規范也有待完善。相關人員需加強管控措施，推動產業健康發展。
參考文獻：
[1]中華人民共和國住房和城鄉建設部.建筑設計防火規范
GB50016-2014[S].北京：中國計劃出版社，2014.
[2]劉松林，趙成剛，張巍.背板材料對太陽能電池板燃燒性能的影響研究[C]//2016中國消防協會科學技術年會論文集.北京：中國消防協會，2016：234-240.
[3]閆虹.光伏系統對消防的影響[J].消防技術與產品信息，2014（1）：73-75.
; firefighting; fire precaution measure
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