光伏電站消防安全管理對策

【摘要】? ? 青海作為建設“以新能源為主體的新型電力系統”示范省，在政府引導下，將加速形成以電為中心，以風電、光伏等新能源為主導的新興能源產業新格局;截至 2020 年底，青海新能源裝機2444萬千瓦，占總裝機60.65%。隨著以光伏產業為代表的新能源比重在電網中的不斷增加，電網運行中的安全隱患尤其是消防隱患也急劇增多，因此，加強光伏電站安全管理，梳理出影響電站消防安全的突出問題，并提出消防安全管理對策，提升消防安全應對能力，降低光伏電站火災事故發生率，意義重大且迫在眉睫。

【關鍵字】? ? 光伏電站? ? 火災事故風險? ? 消防安全

一、概述

（一）研究背景

由于石化能源的短缺，人們對于新能源的需求越發迫切，生態環境的壓力與日俱增。太陽能清潔無污染能源逐漸進入人們的視野，以光伏發電技術為首的清潔產業得到了國家和政府的大力扶持，在人們的日常生活當中也已經有了光伏的身影。[1]“十四五”期間，以風電、光伏發電為代表的清潔能源發電系統將迎來突飛猛進的發展黃金期。青海作為建設“以新能源為主體的新型電力系統”示范省，在政府引導下，將加速形成以電為中心、以風電、光伏等新能源為主導的清潔能源產業新格局;截止 2020 年底，青海新能源裝機2444萬千瓦，占總裝機60.65%。我國的光伏制造業在歐美發達國家當中都有一定的競爭力，其規模不斷攀升，成交量也在成倍增長，由于光伏產業輻射度良好，可以大幅大面積地開展光伏建設工程，緩解民眾的用電需求和工業的用電高峰，它所展現出來的經濟、社會價值是昭然若揭的。國家大力提倡清潔能源，當前太陽能項目已經逐步深入到鄉鎮地區，建立了多個示范區光伏系統，產業呈現出快速穩步的發展勢頭。[3]隨著以光伏產業為代表的新能源比重在電網中的不斷增加，電網運行中的安全隱患尤其是消防隱患也急劇增多，因此，加強光伏電站安全管理，梳理出影響電站消防安全的突出問題，并提出消防安全管理對策，提升消防安全應對能力，降低光伏電站火災事故發生率，意義重大且迫在眉睫。

（二）研究對象

筆者主要對青海省格爾木市光伏產業園區內具有典型代表性的30家光伏電站進行調查研究。調查范圍涵蓋裝機容量10Mw-60Mw，具有人值守和無人值守光伏電站，設有室外消防消火栓和水泵房和無室外消防消火栓和水泵房等光伏電站。

（三）研究內容

本文主要針對光伏新能源場站重點部位進行分析，對30家場站現有建筑設施、消防工程及設備、專業人員資質及能力、管理制度、消防監督及驗收情況等方面進行調查，針對發現的問題，提出相應對策，做好火災的預防與控制。

二、光伏電站類型及重點部位火災風險分析

（一）光伏電站類型

光伏發電站，是指一種采用太陽的光能量、使用一些新材料譬如晶硅板、逆變器諸如此類的一些電子元件通過技術手段融合而成的一種發電體系，太陽能光伏發電系統與電網相連接并可以持續不斷地向電網輸送電力。以太陽能光伏電站為代表的新能源產業項目是屬于我國目前以來鼓勵力度最大的新興電力開發新能源產業項目。它可以分為獨立發電系統（特點為攜帶蓄電池組）和并網發電系統（特點為不攜帶蓄電池組）。

（二）光伏電站消防安全隱患分析

由于新能源場站普遍遠離鬧市和人群，對其消防的關注度并沒有市區傳統消防那么高，因此其消防管理法規和制度體系并不完善。隨著新能源及儲能場站的快速建設與發展，各種新技術被廣泛使用，新能源場站特別缺少統一的、專門的、針對性強、具有明確指導性的消防類規范或標準對新能源場各特定應用場景的指導，傳統電站原有的運營設計、運維、管理制度與規范以及建立在電氣規范上的關于消防方面的內容或條款不能很好地指導場站設計與消防設施的配備、場站安全生產與運行、場站消防防控管理，無法滿足現實需求（設計、施工、驗收以及監督等），從而形成諸多消防安全隱患。例如：由于缺乏最新相關制度文件或技術標準規范參考，對于場站內的生產設施以及相應輔助配套設施的火災風險定義存在歧義;由于缺乏設計審核、驗收審核以及定期消防檢測的流程;維保工作缺失或流于形式，火災應急方案缺乏針對性等，無法保證發生火災事故時技防和人防等各項措施能夠正常發揮作用。對于竣工驗收及后期監督，第三方機構資質良莠不齊，不能及時地給予業主方專業的技術指導同時，行業缺乏針對新能源及儲能場站方向的火災防控專業人員培訓機制。前期消防監管中，消防及住建部門缺乏專業人員。場站專業運維人員從業資質和專業技能不足，培訓缺失。

三、光伏電站消防安全對策

（一）完善當前監管制度和標準體系

如今光伏電站發展日新月異，而當前我國現有場站火災消防相關標準主要有GB50797-2012《光伏發電站設計規范》及 GB/T29321-2012《光伏發電站無功補償技術規范》等。而這些規范標準發布與實施周期相比光伏電站如今的發展已經比較久遠，相關技術要求與指導性的內容已跟不上當前新能源場站發展節奏。原有傳統電站及建立在電氣消防規范上的內容不適用于對新建能源場各特定應用場景的指導，無法滿足現實需求，而消防救援機構也缺乏相關監管制度，導致對近幾年建設的光伏電站無法有一個很好的統一監管制度與體系。而對于光伏場站中控樓和其他設備用房的設計，還遵循《建規》，其內容并未對二次室、無功補償室和蓄電池室等用房的施工作出規定。因此，針對光伏電站現今發展，制定相應的監管制度與規范是順應時代發展而不可或缺的進程。

（二）消防火災自動報警系統、給水設施及自動滅火系統

1.提高火災自動報警系統可用性

火災自動報警器系統應該設置在光伏電站各個廠房建筑之內，連續進行監測作業，探測器的作用在于火災發生后可以及時進行預報和檢測，以便光伏電站人員能夠采取相應的措施來進行積極的處理，手動或自動啟動消防系統或者探測器應該安裝在安全的區域。根據不同的廠房功能設置不同的探測器，比如感應探測器應該安裝在電纜絕緣體材料和其他電器設備當中?；鹧嫣綔y器和感溫探測器應該安裝在油箱的房間和燃油設備的房間。而感溫探測器用于電纜托盤的探測，主要是用于及時啟動消防系統，所以其功能是不同的，通過電器連接成一個探測閉環，一旦探測器出現故障能夠有其他的探測器進行聯動，保證火災的及時預警，定期安排檢查各類探測器的運行情況。

2.提高消防水系統滅火能力

太陽能光伏發電站為人員數量少，建筑物密度稀疏。而格爾木光伏園區地處戈壁，少雨干旱，遠離市區，多采用從市區購買運送的方式提供生活用水，消防水池和水箱建立成本過高，設置消防水系統十分困難。根據GB50797-2012《光伏發電站設計規范》，除配有水噴霧滅火系統的主變壓器外，光伏電池方陣區、SVG室、逆變器室、二次設備室、屋外配電裝置區域等發電或供配電帶電設備區域，發生火災時，不可使用直流水滅火，對于此類區域，可不設置室外消火栓。耐火等級大于等于二級可燃物較少的單多層丁戊類建筑;耐火等級三級體積小于三千立方的丁類、體積小于五千立方的戊類建筑;無生產生活用水管道，室外消防用水取自儲水池且體積小于五千立方的建筑可不設置室內消火栓。

而設置室內外消火栓的光伏電站，對于消防水生產系統一定要保證水的來源，即消防水池和消防水泵應該做到匹配，最大程度地保障消防系統供水，在消防水分配系統中將滿足消防壓力和流量，消防水分配的各個廠房需要一定的抗震級別。光伏系統內的消防水配系統大多布置在地下，由于年久失修很容易出現漏水的情況，所以消防管道上的閥門和管道應該進行定期維修和保養，對于場內的消防滅火系統一定要做好定期的檢測?？梢赃M行水壓的監測和水量的測試，消防系統很容易出現漏水和生銹的情況，導致消防系統無法正常使用，所以作為監管部門一定要及時地進行檢查，就堅決杜絕此類現象的發生。

3.完善自動滅火系統

根據《光伏發電站設計規范》（GB50797-2012），單臺容量為 125 MV·A 及 以上的主變壓器應設置水噴霧滅火系統、合成型泡沫噴霧系統或其他固定式滅火裝置。其他帶油電氣設備，宜采用干粉滅火器。格爾木光伏產業園坐落于戈壁之中，晝夜溫差大、沙塵天氣多、年度降水量少、環境相對惡劣。對于建設在類似環境下的光伏發電站，可選用排油注氮滅火裝置或合成泡沫的噴淋滅火系統。也可采用二氧化碳、七氟丙烷等氣體滅火系統或直接使用滅火器保護設置在室內內部的封閉空間里面的變壓器。

（三）建立安全事故防范系統

消防安全監測是生產經營單位需要監測的重點項目，首先需要保證整個消防設施的立體性和結構穩定性，通過采取行就行政權的措施來杜絕消防事故的發生，保證整個作業環境安全可控。只是通過依靠生產經營單位來監測消防設施是否能夠安全運行還不夠，第三方消防監測其目的就是為了為整個消防設施的安全運行提供強有力的支撐。第三方監測具有客觀性和公正性，他們可以對地上地下周圍建筑以及工程整體進行全方位的監測，可以同生產方所積累的消防安全監測數據形成對比，從而提供有效的支撐，也可以通過多方面監管為各個方面進行太陽能光伏發電站消防安全管理提供真實的數據。

（四）完善光伏電站消防安全管理與培訓

1.加強消防安全培訓教育

安全培訓教育工作至關重要，然而，大多數光伏電站員工消防安全培訓教育敷衍應付，僅為應付檢查。因此，改變消防安全培訓教育方式方法至關重要，單位消防安全責任人與消防安全管理人應當發揮主觀能動性，利用多種形式開展消防安全教育培訓，針對本單位的情況，可結合安全會議同時開展，做到每次培訓留痕，每次演練如實，同時也能夠讓長期工作人員熟悉消防安全設施、器材的擺放位置以及使用方法，使其能夠對初期火災進行控制。針對光伏電站員工人員流動性大的問題，可建立電子臺賬，將員工教育、培訓演練課件、記錄、照片和視頻留存，對新入職員工進行線上培訓，使其快速掌握場站消防安全應急處置措施。

2.加強設備安全巡查、檢查

首先硬件條件和設施方面的核心就是要檢查電氣設備的運行情況，包括項目使用的光伏電池組件需要測試報告，出廠報告供應商，單位資質，供應商需要出具相應的文件說明交流配電柜逆變器，直流配電柜等等電器廠家，在國際標準上設計制造相關的這些設備，并且能夠提供相應的文書或者產品資格認證，制造文件和產品說明書等等組件和電氣設備有更多的保障。系統建設期間可能存在許多的安全隱患，根據光伏電站驗收標準需要符合相應的規定，消防設施通過國家強制驗收以及分段阻燃電溝電纜溝槽進行防火封堵等等措施，讓整個的安全消防系統更加全面和完善。并網結構的光伏發電系統，應當并針對防火分區建設火災自動報警系統，結合實際情況配備消防設施設備或建設微型消防站。同時有關警示宣傳工作也要及時到位，并網設備的名稱編號應該符合相應的要求。分布式光伏電站的各建筑區域應按規范設置應急照明燈具和疏散指示標志，在各重點部位處設置銘牌，尤其是房屋結構電氣設備的銘牌要完整清晰，配電箱會里有需要有相應的編號，外部防雷接地區有安全標識，防止因為人為的破壞而出現問題。戶外高壓設備應該設置防護欄，高壓設備的外圍應該盡量避免非專業人士靠近。人員疏散通道應該保持通暢，消防滅火通道設計應該更加合理，讓該廠區處于正常的運轉狀態，在易燃易爆區域設有明顯的防火消防標識和消防監控預警裝置。

（五）構建消防安全信息化管理系統

現如今，信息化程度不斷加深，信息化應用于各個設備和項目當中，其中涵蓋多類資料而且信息量大。個別場站建立資料管理信息系統，將電子臺賬、工程數據以及各類數據和資料上傳從而讓人們可以快速查詢到相關的信息。通過有效的選擇分析和計算讓消防資料管理更加高效，通過與外界進行高效的聯動節約大量的時間。全面提升電廠資料管理人員的工作效率，通過動態的信息變化來讓消防安全建設更加有序合理。

四、結束語

國家生產力的快速發展讓人們對于電力的需求越發迫切，當前我國光伏電站建設正在穩步推進。多個光伏電站的建設都已經提上日程。一旦光伏電站發生火災造成的損失是不可估量的，光伏電站的消防安全工作涉及多個層面，不僅關系到廣大職工的生命安全，同時也關系到國家光伏產業的健康發展。

從消防安全事故對光伏電站經濟效益和社會影響的層面可以看出，安全一直是行業發展的重要保障和前提，所以無論從經濟層面還是社會層面，光伏電站消防安全建設工作都極為關鍵，我們通過對光伏電站消防安全存在具體問題提出了相應的建議，防火控制從而降低火災的發生概率，讓整個防火設施和系統安全有序的運行，建立更加全面完善的安全事故防范體系，讓光伏電站消防工作順利推進。打造信息化管理系統，從而保障整個光伏電站消防工程的穩定性和有效性。

參? 考? 文? 獻

[1]楊鯤鵬.光伏電站該如何提高抗災能力[N].中國電力報，2016-7-16（009）.

[2]韋媛.“彩虹”臺風災害對太陽能光伏電站損毀性影響原因分析和應對措施[J].通訊世界，2015，（22）：103-105.

[3]馮鶴，譚涌波，付國振.并網光伏發電系統雷電災害風險評估研究[J].科學技術與工程，2014，14（33）：313-317.

[4]張杰，胡媛媛.大規模光伏電站的防雷評估及雷擊風險管理[J].通信電源技術，2011，28（2）：13-18.

[5]楊磊，譚涌波，強玉華，等.太陽能光伏發電系統雷電災害及防御分析[J].高壓電器，2015，51（6）：0062-0067.

楊洪偉（1976.03-），男，漢族，遼寧黑山，本科，格爾木消防救援支隊，研究方向：滅火救援。