光伏系统工程  来源:北极星太阳能光伏网  作者:原国务院参事 石定寰  2021/8/2 18:32:09 北极星太阳能光伏网讯:纵观今日世界，“双碳”目标下，低碳经济与数字经济已成为全球未来发展的大趋势和大潮流，中国乃至全球光伏产业迎来前所未有的发展机遇。 可以预见，不管是地面电站还是分布式电站，都将进入加速增长的新阶段，光伏也将从此加速走进寻常百姓家，造福千家万户、千行百业。光伏与储能等产业的深度融合也成为必然，各方技术力量将协力推动光伏担纲起主力能源的历史使命，为建立以新能源为主体的新型电力系统做出更大贡献。 不过，特别需要注意的是，在一片大好形势下，近几年来，光伏产业的安全事故，特别是分布式屋顶光伏的安全事故依然时有发生，这严重威胁终端用户的生命和财产安全，也严重影响光伏在老百姓心中的口碑和声誉，同时也严重影响整个光伏产业未来的持续健康发展。 保障安全，这是一个产业的命脉和底线，也是光伏电站取得投资回报的根基所在。不管是地面、山地、屋顶等光伏电站场景，安全都是一票否决的原则问题。安全问题得不到保障，这与国家层面“3060”的大方向不相符，与光伏快速发展的行业趋势不相符，与党中央最大努力保障人民群众生命财产安全的指示精神严重不符。 在此，我们强烈呼吁，相关管理部门和机构，尽快出台分布式光伏屋顶及光储系统的安全标准，尽力推动产业健康持续发展，共同达成“双碳目标”的国之大计。 大风起于青萍之末，电站安全刻不容缓 在政策与市场的双轮驱动下，近年中国光伏产业成就斐然。在实现“碳中和”目标的道路上，新能源将承担主力角色，作为新能源的重要角色，光伏将以更多元化的形式发挥重要作用。根据CPIA数据，乐观情形下预计2021-2025年全球光伏新增装机量分别为170/225/270/300/330GW；国内新增装机量分别为65/75/90/100/110GW。伴随着“碳中和”大方向的明确目标，光伏产业必将迎来新一轮蓬勃发展。 2021年6月20日，国家能源局下发文件，正式启动整县分布式光伏推进工作。其中要求党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于50%；学校、医院、村委会等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于40%；工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 30%；农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于20%。这一文件的下发，再次展示了国家对于推动分布式发展的决心意志。无疑，分布式光伏的蓬勃兴起，顺应了全球经济增长方式的趋势转变，也契合了国家节能减排、产业发展、新型城镇化建设与乡村振兴等三大战略。可以预期，“十四五”将会是分布式发展的爆发期。 然而，一片欣欣向荣之下，近年分布式光伏的安全问题并未得到有效解决和遏制，仅最近这一年来，一次次安全事故依然拷问着光伏产业发展的根基与底线。刚刚过去的6月初，苏州园区内某公司屋顶光伏着火，现场相关人士称，组件持续燃烧了4、5个小时，同一天亚马逊公司发生第二起屋顶光伏火灾，直接造成了约50万美元的经济损失。光储电站又何尝不是？今年4月中旬，集美大红门25MWh直流光储充一体化电站项目起火，之后在毫无征兆的情况下爆炸，直接导致2名消防员牺牲，1名消防员受伤。 看一组国外的统计数据，根据韩国公开数据显示，自2017年以来韩国已发生29起储能系统火灾。韩国的储能发展本身比中国要稍微早一点，相关储能项目的数量基数自然更大一些，因此事故发生比例更多。反观国内，正值储能项目、光储项目规模化发展的前夜，理应牢记惨痛而深刻的教训，敬畏这些风险，引以为戒。 大风起于青萍之末，任何严峻的势头都有开始的征兆。在当前的大趋势和大环境下，解决光伏和储能发展中的安全问题，特别是火灾隐患，已经是迫在眉睫，时不我待。 安全风险零容忍，产业标准必须亮剑 纵观全行业，电站质量把控与系统中的每一个环节都紧密相扣，树立规范化的统一建设标准，可有效规避各类质量和售后问题，从而降低甚至避免“火灾”发生率。但目前光伏行业内，特别是分布式屋顶光伏恰恰缺少统一标准，来约束并规范屋顶光伏电站项目的建设。 这是一个日渐成熟化的市场亟需面对和解决的问题。特别是我们行业的专家屡屡提到的一个问题：传统屋顶光伏存有直流高压，无法关断，发生火灾消防员无法上屋顶施救。这个涉及屋顶光伏安全的核心问题，到底需要怎样的标准，如何有效解决？ 同时特别需要注意的一个变化：过去很长一段时间，光伏和储能电站大都建设在偏远的特定区域内，安全只影响系统本身。但放眼未来，伴随分布式应用的加速发展，光伏和储能将越来越多的进入园区、社区、乡村、建筑、家庭，与老百姓的生产生活更加紧密结合在一起。由此，保证人身和财产安全显得愈发急迫。 最近两三年储能电站成本下降很快，从2500元每度下降到了1100元每度，投资储能电站大约4年左右就能收回成本。储能电站降低成本最直接的措施就是通过不断提升功率密度，以提高产能。但储能电站本身含有巨大能量，危险程度很高。因此，对储能电站、光储融合的电站，要需要更加严苛的标准和更大的安全防护投入。 目前，全球范围内分布式光伏市场成熟的国家和地区，绝大部分都已经明确发布了针对屋顶光伏电站安全性的标准。比如，借鉴北美强制执行安全标准及落地路径可以发现，一方面，非光伏领域，比如建筑消防提出强制要求，不受光伏从业者的影响而增加系统成本；一方面，标准起草部门起草相应的部件细则与系统验收方式；同时，综合性的强制验收单位进行整体项目验收，包括安规、消防、并网、电气等综合独立部门。 相比北美、欧洲等成熟市场，虽然我国在光伏产业发展上已经领先全球，但在安全性标准的制定和贯彻上，明显慢半拍，这显然与分布式光伏快速发展的大趋势并不相符。欧美以及发展中国家墨西哥、菲律宾等国家先后制定了相关安全标准，并强制执行，中国在这方面相对而言是落后的。 实事求是的说，我国也出台过分布式光伏发电系统直流电弧保护标准GB/T (征求意见稿)，包括行业机构中电联也发布过GB/T《分布式光伏发电系统直流电弧保护》，安徽消防总队也发布过DB34/T《建筑光伏系统防火技术规范》——快速关断及电弧等相关标准。但这类“行业标准”，面对分布式光伏当前和未来快速发展的行业需求还要进一步完善，还要加强落地执行及检查监督。比如在直流电弧检测及故障定位、快速关断等核心指标方面，尚缺乏明确的规定。 可以断定，随着行业的快速发展和人们对分布式光伏认识的不断深入，行业标准制定过程中应该会面临越来越多的挑战，很多组织都按照自己的想法来工作，很难达成共识。 对于用户来说，安全性的标准，晚一天达成行业共识，屋顶光伏电站就可能存在更大的安全风险。 从全球部分分布式光伏成熟市场的经验来看，快速发展屋顶光伏的同时，政府监管部门必须结合屋顶光伏发展现状制定相应的要求，保障屋顶光伏能够高质、高效、安全的发展。 综合借鉴国内外建筑光伏安全发展的标准和技术方案，建议我国的屋顶光伏必须具备组件快速关断防护功能；快速关断方案是降低火灾风险和减少对人身安全威胁的有效措施，建议给出明确的安全要求和验收标准，保障安全措施有效落地。 在储能领域，今年6月22日新鲜出炉的《新型储能项目管理规范》（征求意见稿），专门独立一条内容来强调，“新型储能项目主要设备应满足相关标准规范要求”。我们欣喜的看到行业已经开始关注产业标准的事情，但标准的完善和执行还需要进一步加快落实。 电站安全不能总以生命为代价来警醒。各级各部门要铁心定标准、铁面做检查，真正把电站安全保障工作落到实处，把安全隐患消灭在萌芽状态，把安全红线变为产业发展的生命线、保护线。我们强烈呼吁，为了生命周期内电站更安全可靠，为了光伏产业的健康持续发展，也为了中国早日达成“双碳”目标，行业及有关主管部门必须真正行动起来，及时发布更加完善且具有普适性的标准规范，并强制执行和严格督查，以此来规范屋顶光伏项目和储能项目在各个环节上的操作正确性，以此来保障终端用户财产与人身安全，保障老百姓安居乐业。 志之所趋，无远弗届，穷山距海，不能限也。电站安全只有起点，没有终点，只有底线，没有高线。让我们一起加强行业安全标准规范和执行，让大家能更快、更好、更安全地拥抱这个美丽的绿色世界。