在雙碳的目標下，中國分布式光伏產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機遇，光伏將從此加速走入尋常百姓家，造福千家萬(wàn)戶(hù)，千行百業(yè)。不過(guò)，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(shí)有發(fā)生，嚴重威脅終端用戶(hù)的生命和財產(chǎn)安全，也嚴重影響光伏在社會(huì )中的口碑和聲譽(yù)，影響整個(gè)行業(yè)的未來(lái)健康可持續發(fā)展。保障安全應該是一個(gè)產(chǎn)業(yè)的命脈和底線(xiàn)，安全問(wèn)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。

分布式光伏當前最大的電氣事故主要為兩方面：1.由于光伏高電壓無(wú)法斷開(kāi)，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拉弧點(diǎn)燃附近可燃物造成的火災事故。下面就這兩類(lèi)事故的根本原因以及當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(yáng)光照射時(shí)，即使電氣開(kāi)路，仍然能產(chǎn)生直流開(kāi)路電壓。當前系統設計中，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，標準的設計都采用多塊組件串聯(lián)，使得整個(gè)組串正負之間有1000V左右的開(kāi)路電壓。而且在當前的設計中，由于組件和組件之間沒(méi)有斷開(kāi)的裝置，這個(gè)高壓是在任何時(shí)候（即使逆變器關(guān)機、交流停電等）都無(wú)法消除的。

雖然現在的接線(xiàn)端子等在設計時(shí)都滿(mǎn)足絕緣要求，但是在實(shí)際項目中，制作延長(cháng)線(xiàn)纜時(shí)、端子老化后、外部火災導致的絕緣破損時(shí)，這個(gè)高壓都嚴重危險到安裝、運維、消防人員的生命危險，現實(shí)中也是發(fā)生了數十起觸電傷亡的事故。

為了消除這種嚴重威脅到人身安全的隱患，海外類(lèi)似美國、意大利、德國等成熟市場(chǎng)都制定了組件快速關(guān)斷的強制規范。國內雖然當前因為沒(méi)有強制要求，同時(shí)分布式光伏發(fā)展的相對較晚，造成此類(lèi)應用較少，但是國內的設備廠(chǎng)家，如陽(yáng)光，固德威，錦浪等都具備相應產(chǎn)品解決方案，并且在規范強制的國家已實(shí)現批量應用，并且取得了很好的效果與認可。

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(gè)組件接入一個(gè)可實(shí)時(shí)監控的裝置中，再進(jìn)行串聯(lián)后接入逆變器，通過(guò)控制與查看這些裝置的工作狀態(tài)來(lái)切斷串聯(lián)高電壓。當系統準備工作后，逆變器通過(guò)PLC（電力線(xiàn)載波）控制這些裝置工作，開(kāi)始輸出功率。而當系統發(fā)生故障或進(jìn)行運維停機時(shí)，關(guān)閉逆變器拉下急停開(kāi)關(guān)，這些裝置會(huì )自動(dòng)在幾秒內將屋頂光伏的電壓切斷，向監控系統報告安全關(guān)斷，從而保證整個(gè)系統的電氣安全。

電弧在交流系統中是比較常見(jiàn)的電氣風(fēng)險，但是交流側由于過(guò)零點(diǎn)的存在以及較為成熟的滅弧保護方式，在光伏系統中已經(jīng)得到較為好的解決。但是直流側的電弧由于其直流電壓無(wú)過(guò)零點(diǎn)，同時(shí)當前沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的電弧檢測與保護方式造成了大量的光伏火災。

直流電弧的發(fā)生主要是由于光伏組件串聯(lián)時(shí)，接頭連接的施工質(zhì)量，接頭長(cháng)期的老化，絕緣破損等。從調研的情況看，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年美國沃爾瑪連續的超市屋頂光伏著(zhù)火案例就都是由于連接端子的老化造成的電弧，電弧產(chǎn)生了數千度的高溫點(diǎn)燃屋頂易燃物造成火災。

所以為了完善分布式光伏直流側的保護，美國（UL），歐洲（IEC）等組織都制定了對于直流側電弧檢測與保護的標準規范，并且被這些國家地區的監管機構執行為強制標準。同時(shí)國內在2021年發(fā)布的《GBT39750-2021光伏發(fā)電系統直流電弧保護技術(shù)要求》也對電弧檢測與保護進(jìn)行了規范。當前國內陽(yáng)光，華為，固德威，錦浪等廠(chǎng)家都在全球大量銷(xiāo)售了帶電弧檢測的光伏逆變器，整體技術(shù)標準要求以及技術(shù)準備度都比較成熟。電弧檢測主要是通過(guò)監測電弧發(fā)生時(shí)電流變化來(lái)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)斷直流側的電流，實(shí)現電弧的快速滅弧功能。

綜上，筆者認為在雙碳目標下，要大力鼓勵發(fā)展分布式光伏的同時(shí)，監管部門(mén)應該更加強調安全的重要性，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)現能源局近期發(fā)布的《關(guān)于加強分布式光伏發(fā)電安全工作的通知(征求意見(jiàn)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(gè)安全保證措施的強制要求，希望在后續能進(jìn)一步明確相關(guān)要求，通過(guò)政策規范引導產(chǎn)業(yè)升級，保證分布式光伏建設的健康可持續的發(fā)展。