【摘 ?要】眾所周知,在全球光伏發(fā)電安裝增長(zhǎng)量最快的國(guó)家,根據(jù)國(guó)家能源局的對(duì)外數(shù)據(jù)顯示,截止2021年5月底,我國(guó)光伏發(fā)電裝機(jī)容量2.6億千瓦,比同期增長(zhǎng)24.7%,持續(xù)引領(lǐng)世界第一的水平。但由于設(shè)備選型不合理,施工質(zhì)量得不到保證,以及后期管理不到位等問(wèn)題。光伏電站頻發(fā)安全事故。本文從設(shè)備及操作人員的安全風(fēng)險(xiǎn)角度出發(fā),介紹光伏發(fā)電安全中的主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)以及相應(yīng)的防范措施。為光伏發(fā)電站人身財(cái)產(chǎn)安全貢獻(xiàn)一份力量,保障電站生產(chǎn)的安全、順利進(jìn)行。
【關(guān)鍵詞】光伏電站;火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn);自然災(zāi)害;人員觸電
在環(huán)境問(wèn)題不容樂(lè)觀(guān)的今天,新能源的研發(fā)與推廣越來(lái)受到各個(gè)國(guó)家的重視。我國(guó)雖然自2011年起才開(kāi)始著手發(fā)展光伏能源的研發(fā),其時(shí)間稍遜美、日、歐國(guó)家,到2016年,我國(guó)的光伏發(fā)電裝機(jī)容量就已然占據(jù)世界第一。由此可知,中國(guó)能源市場(chǎng)潛力也非常大,光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍有較大的發(fā)展空間。
一、光伏發(fā)電的工作原理及種類(lèi)
光伏發(fā)電的原理是根據(jù)半導(dǎo)體的光電效應(yīng),由太陽(yáng)輻射能照射后轉(zhuǎn)換成電能一種能量轉(zhuǎn)化過(guò)程[2]。光伏板是光電轉(zhuǎn)換的主要裝置及器件,光伏板也被成為太陽(yáng)能電池。光伏板上會(huì)安裝大量的光電二極管,經(jīng)由陽(yáng)光照射后,就會(huì)將光能轉(zhuǎn)化為電能。然后在將大量的光伏板經(jīng)過(guò)并聯(lián)或者串聯(lián)在一起,就可以輸出較大的功率,此時(shí)就被成為光伏板方陣。由于光伏發(fā)電為直流電能,因此需要經(jīng)過(guò)逆變器,交、直流轉(zhuǎn)換器變換后就能夠儲(chǔ)存至交流電配電柜中,在根據(jù)我們實(shí)際需求,接入電網(wǎng)。
光伏發(fā)電站會(huì)根據(jù)其安裝區(qū)域、安裝位置,以及與之配套形式進(jìn)行分類(lèi)。按照安裝區(qū)域可分為分布式光伏和集中式光伏,以及分布、集中結(jié)合的模式;按照安裝位置劃分的話(huà),可分為沙漠光伏、戈壁光伏、山地光伏、田園光伏、水上光伏、屋頂光伏等不同的稱(chēng)謂,而按照配套形式的話(huà),可以有牧光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ)以及農(nóng)光互補(bǔ)等多種形式。
二、光伏發(fā)電存在的安全隱患
在設(shè)計(jì)光伏電站直流側(cè)時(shí),其工作電壓可高達(dá)1000V[3],萬(wàn)一發(fā)生觸電危險(xiǎn),極有可能使電站人員出現(xiàn)生命危險(xiǎn)。因此,對(duì)于觸電風(fēng)險(xiǎn),光伏電站的工作人員務(wù)必要有高度的重視,不能有一絲的松懈。
(一)施工時(shí)存在的安全隱患
光伏電站在施工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格把控,尤其是對(duì)可能在后期運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)安全隱患的地方,要逐一排查,確保沒(méi)有遺漏,從根本上消除觸電的風(fēng)險(xiǎn),降低后期發(fā)生安全事故的可能性。所有的線(xiàn)纜都需要充分的絕緣保護(hù),避免因?yàn)閷?dǎo)體暴露造成的觸電事故。施工過(guò)程中,要避免對(duì)線(xiàn)纜的磨損或擠壓;在彩鋼和線(xiàn)纜、金屬穿線(xiàn)管和線(xiàn)纜等可能存在磨損的地方都要做好排查和防護(hù)手段,防止觸電事故的發(fā)生。光伏電站中所有需要在戶(hù)外安裝的設(shè)備都需要接地線(xiàn)的鏈接,并且保證其鏈接有效、可靠。另外,等電位端子、匯流箱箱體、組件與支架間以及陣列總組件與組件之間,都需要等電位的連接。等電位的有效連接和行之有效的接地線(xiàn)才是保障電站工作人員人身安全最重要的設(shè)施之一。
(二)設(shè)備缺失或不配型所導(dǎo)致的安全隱患
光伏電站不同于傳統(tǒng)發(fā)電站,其設(shè)備多,且安裝復(fù)雜,因此任一一處的設(shè)備發(fā)生故障或者失效都會(huì)影響光伏發(fā)電站的運(yùn)行效率,對(duì)電站人員造成極大的安全隱患。因此,對(duì)于電站的安全、平穩(wěn)運(yùn)行,需要對(duì)設(shè)備的選型有著嚴(yán)格的限制。
(三)在電站運(yùn)行過(guò)程中因?yàn)椴僮魇д`導(dǎo)致的安全隱患
在上崗之前,光伏電站的工作人員,尤其是運(yùn)維人員和安裝人員務(wù)必要經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn),確保按照光伏電站的規(guī)范要求進(jìn)行正確的檢修操作或者施工。例如,應(yīng)使用絕緣工具對(duì)組件進(jìn)行操作,不要佩戴金屬制品及飾品;保持接線(xiàn)插頭的干燥,禁止帶電閉合或斷開(kāi)電氣連接裝置,不要將其他金屬插入插頭內(nèi);未穿戴絕緣裝備時(shí),工作過(guò)程中需要觸摸背板受損、邊框脫落的組件、玻璃破碎、需要穿戴絕緣設(shè)備;陰雨天氣禁止進(jìn)行組件的連接工作;安裝過(guò)程中禁止觸碰接線(xiàn)頭。而在操作匯流箱時(shí)要注意,在陣列斷電檢測(cè)或者更換匯流箱內(nèi)部零件時(shí),一定要先斷開(kāi)斷路器,然后用鉗形表測(cè)電流,確認(rèn)電流為0時(shí),斷開(kāi)熔斷器,并在斷開(kāi)支路連接器前再次用鉗形表驗(yàn)電,不要因?yàn)槁闊┒p視防護(hù),出現(xiàn)觸電事故[4]。而對(duì)于匯流箱內(nèi)部部件更換后或者陣列檢測(cè)后的通電時(shí),先確保接線(xiàn)的正常連接,然后閉合熔斷器,再閉合匯流箱的斷路器。
(四)缺少防護(hù)措施
對(duì)光伏電站進(jìn)行檢修或者施工時(shí),為避免意外觸電事故的發(fā)生,除特殊情況外,應(yīng)盡可能使用具有絕緣效果的專(zhuān)用防護(hù)用品。而對(duì)于安裝在潮濕的彩鋼瓦屋頂上的光伏組件時(shí),在對(duì)其帶電拔連接器、漏電電纜等做排查工作時(shí),必須按照安全操作規(guī)范,穿戴安全保護(hù)設(shè)備。在日常非檢修期間,要絕緣防護(hù)用品做到妥善保存,并建立完善的使用、定期檢查的管理記錄,保證絕緣防護(hù)裝置的安全、有效。
三、工作人員出現(xiàn)安全事故的應(yīng)急處理
在保障光伏電站的安全運(yùn)行時(shí),一方面要從運(yùn)行維護(hù)、設(shè)備選型,以及電站的前期設(shè)計(jì)等多個(gè)方面消除從業(yè)人員的安全風(fēng)險(xiǎn),而另一方面則需要建立完善的安全事故的應(yīng)急預(yù)案,保證在安全事故發(fā)生時(shí),能夠做到及時(shí)、有效的補(bǔ)救措施,將工作人員的身心傷害降到最低。以觸電事故應(yīng)急處理為例。當(dāng)發(fā)生觸電事故發(fā)生時(shí),要立即切斷相關(guān)的電源,確定觸電者周?chē)鷽](méi)有帶電物體之后,不要急于搬運(yùn)身體,也不要處理傷口,應(yīng)當(dāng)檢查觸電者的身體情況,主要是意識(shí)、呼吸和心跳,同時(shí)立即請(qǐng)求相關(guān)的醫(yī)療部分進(jìn)行專(zhuān)業(yè)救治。對(duì)于心跳、呼吸停止的觸電者,要立即進(jìn)行心肺復(fù)蘇急救法,利用心肺復(fù)蘇法使觸電者恢復(fù)呼吸,重接對(duì)心、腦等重要器官的供氧。整個(gè)過(guò)程必須快速進(jìn)行,根據(jù)觸電相關(guān)的資料顯示[5],對(duì)觸電者在3分鐘內(nèi)實(shí)施有效急救的成活率超過(guò)90%,超過(guò)6分鐘的救活率不足10%,而超過(guò)12分鐘的觸電者,其存活率不足1%。
四、加強(qiáng)光伏人員的安全教育工作
我國(guó)的光伏電站事業(yè)發(fā)展迅速,在國(guó)際上一騎絕塵的同時(shí),也在不斷出臺(tái)各項(xiàng)準(zhǔn)則規(guī)定以規(guī)范光伏工作的順利實(shí)施。而對(duì)于我國(guó)光伏領(lǐng)域的生產(chǎn)人員和管理人員而言,不斷更新與細(xì)化自身相關(guān)知識(shí),熟悉各項(xiàng)政策要領(lǐng)也成為必要的工作。因此,在不斷大力培養(yǎng)新的光伏人,同時(shí)對(duì)現(xiàn)有的光伏人員開(kāi)展定期培訓(xùn)和考核,進(jìn)一步提高其光伏技術(shù)安全和管理的知識(shí)水平,從根本上杜絕由缺乏相關(guān)知識(shí)而導(dǎo)致的安全事件。
五、小結(jié):
綜上所述,光伏電站因其具有極其廣闊的發(fā)展前景,如今已經(jīng)成為清潔能源最重要組成部分之一。國(guó)家的相關(guān)部分也在不斷出臺(tái)各項(xiàng)的操作規(guī)程和安全規(guī)范,以完善質(zhì)量監(jiān)督體系。但在實(shí)際的光伏電站運(yùn)行生產(chǎn)以及設(shè)計(jì)建設(shè)的過(guò)程中,依然存在著各種各樣的安全生產(chǎn)隱患。而從行業(yè)人的角度出發(fā),應(yīng)全面了解掌握光伏電站自設(shè)計(jì)到施工、建設(shè)以及后面的運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)等整個(gè)流程,并根據(jù)市場(chǎng)需求隨時(shí)納入新的知識(shí)結(jié)構(gòu),以便能夠最大限度地控制光伏發(fā)電站的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn),從而有效降低潛在的安全問(wèn)題。
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作者簡(jiǎn)介:
左杰川,男,19790917出生,山西忻州,漢族,本科,工程師,研究方向:電力,新能源。