摘要：為(wei) 實現綠色發展和的目標，近些年來國內(nei) 外不少能源化工企業(ye) 進入光伏發電領域。如何做好光伏電站的運行維護，成為(wei) 石化企業(ye) 不得不思考的重要課題。本文從(cong) 分布式光伏電站消防安全、作業(ye) 安全、環保管理等方麵進行思考，通過識別在光伏電站運維期的關(guan) 鍵因素，提供解決(jue) 措施的實踐供同行們(men) 參考。

關(guan) 鍵詞：石化企業(ye) ；光伏電站；運維管理；消防安全

在新時代綠色發展大背景下，能源的潔淨化已經成為(wei) 一種不可逆轉的趨勢。國內(nei) 外不少化工能源企業(ye) 提出了的目標，並且不少企業(ye) 已經在自用廠房和合作夥(huo) 伴廠房建設光伏電站，獲取清潔能源。因此，進入全新領域的石化企業(ye) ，如何更好的開展光伏電站的運行維護，這成為(wei) 我們(men) 不得不思考的重要課題。本文從(cong) 分布式光伏電站消防安全、作業(ye) 安全、環保管理等方麵進行思考，通過識別光伏電站運維期的關(guan) 鍵因素，提供實踐的解決(jue) 措施供同行們(men) 參考。

1、石化企業(ye) 建設運營光伏電站的模式

分布式光伏發電為(wei) 采用太陽能光伏組件，通過光生伏打效應將太陽能直接轉換為(wei) 電能。電力的輸出一般為(wei) 自發自用餘(yu) 電上網模式。當前石化企業(ye) 在自有物業(ye) 房頂建設分布式電站，一般在非危險倉(cang) 庫或者一般倉(cang) 庫屋頂進行建設，也有在加油站、加油船上建設。此外，還有直接對外投資在合作夥(huo) 伴廠房屋頂建設分布式光伏電站並持有運營以及探索建設大型地麵電站。

而不管在自有物業(ye) 還是合作夥(huo) 伴工業(ye) 廠房屋頂建設光伏電站，鑒於(yu) 自發自用模式，用電方較為(wei) 關(guan) 注安全穩定的電能供給。因此，如何安穩長滿優(you) 的運行好光伏電站，確保運行期間人員安全、環境友好，是值得研究的課題。

2、分布式光伏電站防火防爆措施探討

部分石化企業(ye) 在自有物業(ye) 建設分布式光伏時，在要求防爆的場所IECZone2區域也布置了太陽能光伏組件。此外，由於(yu) 光伏電站的火災一般為(wei) E類火災，在消防員滅火時要切斷所有電源，但是光伏陣列是一個(ge) 能產(chan) 生高壓電的隱形電源，它的直流側(ce) 高壓是斷開不了的。這給消防員帶來很大的觸電風險。因此，采取措施預防火災的發生意義(yi) 重大。

2.1消除人的不安全行為(wei) 引起的火災。

在光伏電站火災事故中，如何控製點火源非常關(guan) 鍵。首先要控製人的不安全行為(wei) ，不專(zhuan) 業(ye) 的檢修和誤操作使光伏電站係統出現短路、接觸不良、電弧、電火花等火源引起火災。在連接光伏組件組串的MC4標準快速接頭時，沒有采用專(zhuan) 用工具緊鎖MC4接頭，會(hui) 失去防水效果。接頭放置位置不合適也會(hui) 引起短路起火。一般應把接頭放在光伏組件北麵的支架槽內(nei) ，不得暴露在兩(liang) 個(ge) 組件之間，防止下雨雨水入侵導致短路起火。

2.2電氣設備防火防爆的控製

首先，在防爆區域安裝的光伏係統，特別是電纜封裝部位、太陽能光伏組件須達到防爆要求，取得認證。有研究認為(wei) ，在光伏電站火災中由直流電弧引起的占40%。在直流電源側(ce) ，有光伏組件、匯流箱、逆變器等等電氣設備，整個(ge) 電站的接頭上萬(wan) 個(ge) 。任何接頭的鬆動都會(hui) 引起直流電弧。因此，應使用合格電纜、阻燃電纜和其他合格的電氣設備。

2.3防止外部環境變化產(chan) 生點火源引起火災

在第三方合作夥(huo) 伴廠房屋頂建設分布式光伏電站，屋頂的所有權和管理權為(wei) 合作夥(huo) 伴，在長達25年合作期期間，廠家可能還會(hui) 繼續使用廠房屋頂，在屋麵堆放易燃易爆物品、開口排放高溫煙氣、工人對屋頂彩鋼瓦進行打磨除鏽噴漆甚至誤操作電氣設備等等。這些都會(hui) 產(chan) 生點火源引起火災。

2.4消防設施與(yu) 防控措施

一般在石化企業(ye) 自用物業(ye) 建設分布式光伏電站時已按照石化企業(ye) 要求配備消防設備設施。對於(yu) 商業(ye) 化的分布式光伏電站，要針對屋頂光伏組件及附屬電氣設備著火配備必要的滅火器。為(wei) 方便人員發現初起火災發生時，能及時拿到滅火器進行滅火。應在屋頂入口處以及在發生火災風險等級高的設備附近擺放，並在醒目位置張貼標識。微觀選址擺放時，盡量選擇在陰涼遮陽處，實在不能避免長時間太陽直射時，則應加裝遮陽板等防護設施，嚴(yan) 禁不使用滅火箱直接讓滅火器裸露在外。還要預防雷電。要按照要求對防雷設施定期檢測，每年至少一次，涉及防爆區域每年不少於(yu) 2次。

3、運維作業(ye) 安全風險及防控措施

無論光伏電站還是其他電站，運行維護期間防範人員觸電都是關(guan) 注點，眾(zhong) 多文獻進行了研究。本文對防控高處墜落進行探討。標準化工業(ye) 廠房屋頂一般為(wei) 混凝土結構或彩鋼瓦，離地麵高度地麵幾米至幾十米。因此，高處墜落風險居高。

高處墜落的風險識別與(yu) 防控。高處墜落較多發生在攀爬及在屋麵作業(ye) 過程中。一般工業(ye) 廠房會(hui) 設置鋼直爬梯通往屋麵，執行《固定式鋼梯及平台安全要求》（GB4053.1-2009）的直爬梯，與(yu) 電力行業(ye) 標準《變電站建築結構設計技術規程》（DL/T5457-2012）相比，要求強製設置護籠，攀登高度大於(yu) 10m時采用多段梯，梯段水平交錯布置，並設梯間平台，安全防護設施標準更高。但運維人員要從(cong) 無護籠的便利中轉變思維與(yu) 行為(wei) ，不能再隨身攜帶過大的工具，且應將工具放入合格的工具包，防止工具跌落對地麵人員造成物體(ti) 打擊傷(shang) 害，應到達屋麵後采用其他方式傳(chuan) 遞大件工具（清洗光伏組件的工具等）到作業(ye) 麵。

屋麵作業(ye) 時，注意防止臨(lin) 邊作業(ye) 墜落。預防在屋麵的彩鋼瓦薄弱環節處產(chan) 生塌陷導致人員墜落。一般屋麵會(hui) 設置采光帶，常見的采光帶材質為(wei) PVC，不抗老化。從(cong) 本質安全的角度出發應更換為(wei) 抗老化的采光帶，另外還可在屋麵的采光帶處設置安全防護網。定期對彩鋼瓦進行檢查，不能兩(liang) 人同時踩踏在一塊瓦麵上，同時作業(ye) 時要有合理間隔，降低單體(ti) 瓦麵的載荷。

按照《特種作業(ye) 人員安全技術培訓考核管理規定》（總局30號令）要求，經常在屋頂進行巡檢和組件的清洗作業(ye) 的運維人員，要經高處作業(ye) 特殊培訓並取得相應資格證書(shu) 。凡患有未控製的高血壓、恐高症等不適於(yu) 高處作業(ye) 疾患的人員，不得從(cong) 事高處作業(ye) 。

4、探討分布式光伏電站的環保管理

4.1施工期環保管理

施工期間，主要存在環境危害因素為(wei) 固體(ti) 廢棄物、噪音、揚塵、廢水。運輸車輛進場時帶來的揚塵，在施工安裝期間切割、搬運引起的噪音，這些都隨著施工的結束自然消散。在環保驗收時核實施工時當地周圍環境造成的破壞有無按照規定進行恢複。施工時廢水排放是否合規，是否對周邊環境造成汙染，相關(guan) 汙漬是否清除幹淨；施工產(chan) 生的廢渣廢料（光伏組件包裝物、電纜廢氣邊角料等）是否妥善處理，是否按要求進行打包回收；施工時臨(lin) 時物料（水泥、沙石等）堆放場地，退場後是否按要求清理幹淨；電纜鋪設破壞的植被是否恢複等等都要核實敦促承包商整改到位。

此外，還要注意各類電氣設備可能產(chan) 生的不良環境影響，核實采購質量是否可靠。如核查光伏組件是否符合環保條件（電池表麵塗有防反射塗層，封裝玻璃表麵經過特殊處理）無光汙染產(chan) 生；變壓器、逆變器是否符合標準，運行中是否產(chan) 生不正常噪聲汙染。最後，要嚴(yan) 格執行環保“三同時"管理規定，清洗組件後的廢水排放設施要與(yu) 主體(ti) 工程配套銜接，同時竣工。總之，通過檢查和整改能為(wei) 正式運維營造清潔環保的基礎。

4.2運維期環保管理

正常運維期，會(hui) 產(chan) 生一般固體(ti) 廢物和生活垃圾，清洗太陽能組件時產(chan) 生一般廢水，更換電池也會(hui) 產(chan) 生危險廢物（廢舊電池）。因此，維修過程中對產(chan) 生的一般固體(ti) 廢物合理進行分類並及時處理；在清洗組件時采用清潔環保的清洗劑，產(chan) 生的廢水引流至相應的排水係統中排放；要規劃好垃圾桶的擺放位置，按照當地政府要求進行垃圾分類；不間斷電源電池如若有膨脹變形及漏液現象，需及時更換，廢電池交由專(zhuan) 業(ye) 公司處理，不可隨意處置造成環境汙染。

上述生產(chan) 運維過程中的環境保護措施，要製定工作程序形成操作規程，監督員工執行到位。

5、安科瑞分布式光伏運維雲(yun) 平台介紹

5.1概述

AcrelCloud-1200分布式光伏運維雲(yun) 平台通過監測光伏站點的逆變器設備，氣象設備以及攝像頭設備、幫助用戶管理分散在各地的光伏站點。主要功能包括：站點監測，逆變器監測，發電統計，逆變器一次圖，操作日誌，告警信息，環境監測，設備檔案，運維管理，角色管理。用戶可通過WEB端以及APP端訪問平台，及時掌握光伏發電效率和發電收益。

5.2應用場所

目前我國的兩(liang) 種分布式應用場景分別是：廣大農(nong) 村屋頂的戶用光伏和工商業(ye) 企業(ye) 屋頂光伏，這兩(liang) 類分布式光伏電站今年都發展迅速。

5.3係統結構

在光伏變電站安裝逆變器、以及多功能電力計量儀(yi) 表，通過網關(guan) 將采集的數據上傳(chuan) 至服務器，並將數據進行集中存儲(chu) 管理。用戶可以通過PC訪問平台，及時獲取分布式光伏電站的運行情況以及各逆變器運行狀況。平台整體(ti) 結構如圖所示。

5.4係統功能

AcrelCloud-1200分布式光伏運維雲(yun) 平台軟件采用B/S架構，任何具備權限的用戶都可以通過WEB瀏覽器根據權限範圍監視分布在區域內(nei) 各建築的光伏電站的運行狀態（如電站地理分布、電站信息、逆變器狀態、發電功率曲線、是否並網、當前發電量、總發電量等信息）。

5.4.1光伏發電

5.4.1.1綜合看板

●顯示所有光伏電站的數量，裝機容量，實時發電功率。

●累計日、月、年發電量及發電收益。

●累計社會(hui) 效益。

●柱狀圖展示月發電量

5.4.1.2電站狀態

●電站狀態展示當前光伏電站發電功率，補貼電價(jia) ，峰值功率等基本參數。

●統計當前光伏電站的日、月、年發電量及發電收益。

●攝像頭實時監測現場環境，並且接入輻照度、溫濕度、風速等環境參數。

●顯示當前光伏電站逆變器接入數量及基本參數。

5.4.1.3逆變器狀態

●逆變器基本參數顯示。

●日、月、年發電量及發電收益顯示。

●通過曲線圖顯示逆變器功率、環境輻照度曲線。

●直流側(ce) 電壓電流查詢。

●交流電壓、電流、有功功率、頻率、功率因數查詢。

5.4.1.4電站發電統計

●展示所選電站的時、日、月、年發電量統計報表。

5.4.1.5逆變器發電統計

●展示所選逆變器的時、日、月、年發電量統計報表

5.4.1.6配電圖

●實時展示逆變器交、直流側(ce) 的數據。

●展示當前逆變器接入組件數量。

●展示當前輻照度、溫濕度、風速等環境參數。

●展示逆變器型號及廠商。

5.4.1.7逆變器曲線分析

●展示交、直流側(ce) 電壓、功率、輻照度、溫度曲線。

5.4.2事件記錄

●操作日誌：用戶登錄情況查詢。

●短信日誌：查詢短信推送時間、內(nei) 容、發送結果、回複等。

●平台運行日誌：查看儀(yi) 表、網關(guan) 離線狀況。

●報警信息：將報警分進行分級處理，記錄報警內(nei) 容，發生時間以及確認狀態。

5.4.3運行環境

●視頻監控：通過安裝在現場的視頻攝像頭，可以實時監視光伏站運行情況。對於有硬件條件的攝像頭，還支持錄像回放以及雲台控製功能。

5.5係統硬件配置

5.5.1交流220V並網

交流220V並網的光伏發電係統多用於(yu) 居民屋頂光伏發電，裝機功率在8kW左右。

部分小型光伏電站為(wei) 自發自用，餘(yu) 電不上網模式，這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護裝置，避免往電網輸送電能。光伏電站規模較小，而且比較分散，對於(yu) 光伏電站的管理者來說，通過雲(yun) 平台來管理此類光伏電站非常有必要，安科瑞在這類光伏電站提供的解決(jue) 方案包括以下方麵：

5.5.2交流380V並網

根據國家電網Q/GDW1480-2015《分布式電源接入電網技術規定》，8kW~400kW可380V並網，超出400kW的光伏電站視情況也可以采用多點380V並網，以當地電力部門的審批意見為(wei) 準。這類分布式光伏多為(wei) 工商業(ye) 企業(ye) 屋頂光伏，自發自用，餘(yu) 電上網。分布式光伏接入配電網前，應明確計量點，計量點設置除應考慮產(chan) 權分界點外，還應考慮分布式電源出口與(yu) 用戶自用電線路處。每個(ge) 計量點均應裝設雙向電能計量裝置，其設備配置和技術要求符合DL/T448的相關(guan) 規定，以及相關(guan) 標準、規程要求。電能表采用智能電能表，技術性能應滿足國家電網公司關(guan) 於(yu) 智能電能表的相關(guan) 標準。用於(yu) 結算和考核的分布式電源計量裝置，應安裝采集設備，接入用電信息采集係統，實現用電信息的遠程自動采集。

光伏陣列接入組串式光伏逆變器，或者通過匯流箱接入逆變器，然後接入企業(ye) 380V電網，實現自發自用，餘(yu) 電上網。在380V並網點前需要安裝計量電表用於(yu) 計量光伏發電量，同時在企業(ye) 電網和公共電網連接處也需要安裝雙向計量電表，用於(yu) 計量企業(ye) 上網電量，數據均應上傳(chuan) 供電部門用電信息采集係統，用於(yu) 光伏發電補貼和上網電量結算。

部分光伏電站並網點需要監測並網點電能質量，包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波THD、閃變等，需要安裝單獨的電能質量監測裝置。部分光伏電站為(wei) 自發自用，餘(yu) 電不上網模式，這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護裝置，避免往電網輸送電能，係統圖如下。

這種並網模式單體(ti) 光伏電站規模適中，可通過雲(yun) 平台采用光伏發電數據和儲(chu) 能係統運行數據，安科瑞在這類光伏電站提供的解決(jue) 方案包括以下方麵：

5.5.310kV或35kV並網

根據《國家能源局關(guan) 於(yu) 2019年風電、光伏發電項目建設有關(guan) 事項通知》（國發新能〔2019〕49號），對於(yu) 需要國家補貼的新建工商業(ye) 分布式光伏發電項目，需要滿足單點並網裝機容量小於(yu) 6兆瓦且為(wei) 非戶用的要求，支持在符合電網運行安全技術要求的前提下，通過內(nei) 部多點接入配電係統。

此類分布式光伏裝機容量一般比較大，需要通過升壓變壓器升壓後接入電網。由於(yu) 裝機容量較大，可能對公共電網造成比較大的幹擾，因此供電部門對於(yu) 此規模的分布式光伏電站穩控係統、電能質量以及和調度的通信要求都比較高。

光伏電站並網點需要監測並網點電能質量，包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波THD、閃變等，需要安裝單獨的電能質量監測裝置。

上圖為(wei) 一個(ge) 1MW分布式光伏電站的示意圖，光伏陣列接入光伏匯流箱，經過直流櫃匯流後接入集中式逆變器(直流櫃根據情況可不設置)，最後經過升壓變壓器升壓至10kV或35kV後並入中壓電網。由於(yu) 光伏電站裝機容量比較大，涉及到的保護和測控設備比較多，主要如下表：