在雙碳的目標(biāo)下，中國分布式光伏產(chǎn)業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，光伏將從此加速走入尋常百姓家，造福千家萬戶，千行百業(yè)。不過，特別需要注意的是，在一片大好形勢下，分布式光伏的安全事故依然時有發(fā)生，嚴(yán)重威脅終端用戶的生命和財產(chǎn)安全，也嚴(yán)重影響光伏在社會中的口碑和聲譽(yù)，影響整個行業(yè)的未來健康可持續(xù)發(fā)展。保障安全應(yīng)該是一個產(chǎn)業(yè)的命脈和底線，安全問題得不到保障，與國家的雙碳方向是不相符，與光伏快速高質(zhì)量發(fā)展的趨勢不符，與黨中央最大努力保障人民群眾生命財產(chǎn)安全的指示精神不符。

分布式光伏當(dāng)前最大的電氣事故主要為兩方面：1.由于光伏高電壓無法斷開，從而造成的人員觸電事故；2.由于施工質(zhì)量、接頭老化等引起的持續(xù)拉弧點(diǎn)燃附近可燃物造成的火災(zāi)事故。下面就這兩類事故的根本原因以及當(dāng)前世界范圍普遍使用的安全措施進(jìn)行介紹。

光伏組件由于其發(fā)電原理，只要有太陽光照射時，即使電氣開路，仍然能產(chǎn)生直流開路電壓。當(dāng)前系統(tǒng)設(shè)計中，由于逆變器需要并網(wǎng)輸出，直流電壓必須高于200V以上，考慮到效率因素，標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計都采用多塊組件串聯(lián)，使得整個組串正負(fù)之間有1000V左右的開路電壓。而且在當(dāng)前的設(shè)計中，由于組件和組件之間沒有斷開的裝置，這個高壓是在任何時候（即使逆變器關(guān)機(jī)、交流停電等）都無法消除的。

雖然現(xiàn)在的接線端子等在設(shè)計時都滿足絕緣要求，但是在實際項目中，制作延長線纜時、端子老化后、外部火災(zāi)導(dǎo)致的絕緣破損時，這個高壓都嚴(yán)重危險到安裝、運(yùn)維、消防人員的生命危險，現(xiàn)實中也是發(fā)生了數(shù)十起觸電傷亡的事故。

為了消除這種嚴(yán)重威脅到人身安全的隱患，海外類似美國、意大利、德國等成熟市場都制定了組件快速關(guān)斷的強(qiáng)制規(guī)范。國內(nèi)雖然當(dāng)前因為沒有強(qiáng)制要求，同時分布式光伏發(fā)展的相對較晚，造成此類應(yīng)用較少，但是國內(nèi)的設(shè)備廠家，如陽光，固德威，錦浪等都具備相應(yīng)產(chǎn)品解決方案，并且在規(guī)范強(qiáng)制的國家已實現(xiàn)批量應(yīng)用，并且取得了很好的效果與認(rèn)可。

快速關(guān)斷的核心原理就是去避免組件和組件直接串聯(lián)，將每個組件接入一個可實時監(jiān)控的裝置中，再進(jìn)行串聯(lián)后接入逆變器，通過控制與查看這些裝置的工作狀態(tài)來切斷串聯(lián)高電壓。當(dāng)系統(tǒng)準(zhǔn)備工作后，逆變器通過PLC（電力線載波）控制這些裝置工作，開始輸出功率。而當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障或進(jìn)行運(yùn)維停機(jī)時，關(guān)閉逆變器拉下急停開關(guān)，這些裝置會自動在幾秒內(nèi)將屋頂光伏的電壓切斷，向監(jiān)控系統(tǒng)報告安全關(guān)斷，從而保證整個系統(tǒng)的電氣安全。

電弧在交流系統(tǒng)中是比較常見的電氣風(fēng)險，但是交流側(cè)由于過零點(diǎn)的存在以及較為成熟的滅弧保護(hù)方式，在光伏系統(tǒng)中已經(jīng)得到較為好的解決。但是直流側(cè)的電弧由于其直流電壓無過零點(diǎn)，同時當(dāng)前沒有專門的電弧檢測與保護(hù)方式造成了大量的光伏火災(zāi)。

直流電弧的發(fā)生主要是由于光伏組件串聯(lián)時，接頭連接的施工質(zhì)量，接頭長期的老化，絕緣破損等。從調(diào)研的情況看，即使在歐美較好的安裝質(zhì)量下，直流電弧在安裝后的3~5年發(fā)生也是難以避免的。14~18年美國沃爾瑪連續(xù)的超市屋頂光伏著火案例就都是由于連接端子的老化造成的電弧，電弧產(chǎn)生了數(shù)千度的高溫點(diǎn)燃屋頂易燃物造成火災(zāi)。

所以為了完善分布式光伏直流側(cè)的保護(hù)，美國（UL），歐洲（IEC）等組織都制定了對于直流側(cè)電弧檢測與保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并且被這些國家地區(qū)的監(jiān)管機(jī)構(gòu)執(zhí)行為強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。同時國內(nèi)在2021年發(fā)布的《GBT39750-2021光伏發(fā)電系統(tǒng)直流電弧保護(hù)技術(shù)要求》也對電弧檢測與保護(hù)進(jìn)行了規(guī)范。當(dāng)前國內(nèi)陽光，華為，固德威，錦浪等廠家都在全球大量銷售了帶電弧檢測的光伏逆變器，整體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求以及技術(shù)準(zhǔn)備度都比較成熟。電弧檢測主要是通過監(jiān)測電弧發(fā)生時電流變化來進(jìn)行智能化判斷與檢測，并且快速的關(guān)斷逆變器輸出，從而關(guān)斷直流側(cè)的電流，實現(xiàn)電弧的快速滅弧功能。

綜上，筆者認(rèn)為在雙碳目標(biāo)下，要大力鼓勵發(fā)展分布式光伏的同時，監(jiān)管部門應(yīng)該更加強(qiáng)調(diào)安全的重要性，對于組件快速關(guān)斷以及電弧檢測進(jìn)行強(qiáng)制要求，使之成為分布式光伏發(fā)展的“安全帶”“消防服”。筆者也欣喜的發(fā)現(xiàn)能源局近期發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)分布式光伏發(fā)電安全工作的通知(征求意見稿)》中，明確提到了對于組件快速關(guān)斷以及智能電弧檢測兩個安全保證措施的強(qiáng)制要求，希望在后續(xù)能進(jìn)一步明確相關(guān)要求，通過政策規(guī)范引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)升級，保證分布式光伏建設(shè)的健康可持續(xù)的發(fā)展。