光伏電池生產企業危險源辨識及安全評估要點研究

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（隆基樂葉光伏科技（西咸新區）有限公司，陜西 西安）

引言

光伏電池企業屬于新能源企業，在當前新能源綠色環保理念逐漸興起的背景下，得到了迅猛發展[1]。與其他工業生產企業存在一定的差異，光伏電池企業在實際生產過程中，涉及的生產設備工藝復雜，存在較多的危險源與風險點[2]。一旦危險源得不到有效的控制評估，容易引發火災事故、中毒事故、設備損壞人員受傷事故等安全事故[3]。針對以上問題，科學合理的光伏電池生產企業危險源辨識及安全評估方法至關重要，因此，本文提出了如下文所示的危險源辨識及安全評估方法的研究。

1 光伏電池生產企業危險源分類

在對光伏電池生產企業危險源進行辨識與安全評估之前，本文首先對當前光伏電池生產企業的實際生產情況與特征作出了全方位的動態分析，獲取企業生產運行中存在的危險源，并對危險源作出了分類，為后續危險源的辨識工作與安全評估工作提供參考依據。

從光伏電池生產企業生產運行中使用的設備設施角度研究，得出如表1 所示的設備設施危險源清單。

表1 光伏電池生產企業危險源清單

如表1 所示，為本文設計的單晶硅光伏電池生產企業危險源清單。根據危險源清單中的能量載體種類可以得知，在光伏電池企業生產過程中，雖然不同類型設備設施風險源對應的能量載體較接近，但是危險源的危害因素與危害特性均存在較大的差異。

2 辨識危險源

在上述光伏電池生產企業危險源分類完畢后，接下來，對危險源進行合理辨識。首先，根據光伏電池生產企業生產運營環境的實際情況與條件，建立生產環境風險指標體系，如圖1 所示。

圖1 企業生產環境風險指標體系

如圖1 所示，在本文構建的環境風險指標體系中，主要包括生產運營事故發生因素與生產運營事故后果因素，兩個因素對應的危險源及其存在一定的差異。依據層次分析法原理，對各項危險源進行分解處理，提取其中潛在的特征值與特征向量[4]。在此基礎上，采用預先危險性分析方法，對光伏電池生產企業中存在的危險源進行辨識，并計算各項危險源的危險指數，進而根據危險指數值，獲取危險源辨識結果[5]。光伏電池生產企業危險源危險指數計算公式為：

式中：Sa表示光伏電池生產企業危險因素最大儲存量；Q 表示光伏電池生產企業生產運營場所最高容許危險因素濃度。通過計算，得出生產企業危險源危險指數，為辨識危險源提供參考依據。對比各項危險源的危險指數值，獲取危險指數之間的差異性，反映危險源存在風險的水平，得出最終的光伏電池生產企業危險源辨識結果[6]。

3 建立危險源評價模型

基于上述危險源辨識完畢后，獲取到危險源辨識結果，接下來，建立光伏電池生產企業危險源評價模型。

通過計算企業生產危險度，得出光伏電池生產企業危險源的危險程度，計算公式為：

如圖2 所示，首先，輸入上述獲取到的危險源辨識結果，結合企業生產運營環境與條件的實際情況及特征，確定危險源中的風險評價因子類型，進而選取并確定危險源評價模型迭代運行的相關評價參數。根據評價模型的迭代訓練，預測危險源得不到及時控制評估時，可能給企業生產帶來的事故后果。最后，依據企業可接受風險水平，按照危險源危害特性的不同，對危險源危害性進行評價分級處理。本文總共將危險源劃分為4 個等級：一級危險源屬于重大危險源，評估控制不及時會對光伏電池生產企業造成嚴重的安全事故；二級危險源屬于中度危險源，應當根據其實時變化情況，及時制定安全評估方案措施，避免其發展成重大危險源；三級危險源屬于一般危險源，風險較低，對其作出監控評估即可；四級危險源屬于輕度危險源，不會對企業生產造成不利影響，定期監控評估即可[7]。危險源評價分級處理結束后，輸出危險源評價結果。

圖2 光伏電池生產企業危險源評價模型

4 設計危險源安全評估方法

在上述危險源評價模型建立完畢后，得出光伏電池生產企業危險源評價與分級結果。在此基礎上，設計相應的危險源安全評估方法。

首先，對光伏電池生產企業危險源事故觸發原因進行分析，構建企業危險源事故觸發模型，如圖3 所示。

圖3 企業危險源事故觸發模型

通過圖3 構建的危險源事故觸發模型的分析作用，可以清晰地得知觸發事故的直接原因、間接原因以及事故經過，為設計危險源安全評估方法提供了基礎保障與有力支持。

在此基礎上，分別從減少企業生產安全隱患與降低生產差錯幾率兩個方面，對危險源進行安全評估，進而實現減少光伏電池生產企業安全事故的目標[8]。首先，基于減少企業生產安全隱患來說，本文認為，應當定期對生產設備設施進行檢修、改造與更新，進而提高生產設備設施運行的安全性，降低企業生產運營中物的不安全狀態。基于降低生產差錯幾率來說，本文認為應當對生產運營工作人員進行甄選、培訓與激勵，減少企業生產運營中人的不安全行為。綜合企業生產中人與物兩個方面危險源的有效控制評估，能夠在快速時間內減少企業生產的安全缺陷，全面實現危險源安全評估的目標。

5 評估效果分析

綜合上述內容，便是本文針對光伏電池生產企業生產過程中存在的危險源，提出的辨識及安全評估方法的整體流程。在本文提出的危險源辨識及安全評估方法投入光伏電池生產企業實際運行前，需要對其評估的可行性與效果作出全方位的分析驗證，避免投入運行后辨識及評估效果較差，不利于提高光伏電池生產企業生產的安全性與穩定性。

選取S 光伏電池生產企業作為本次研究的依托，該企業屬于新能源有限公司，以硅片為主要的原料，生產太陽能電池。該生產企業專注于生產中小功率高壓電源模塊，具有完全知識產權與創新技術，集研發、生產、服務以及銷售于一體，對優化光伏與儲能電源特性需求具有重要作用。在掌握S 光伏電池生產企業的相關信息后，將上述本文提出的危險源辨識與安全評估方法應用到該企業中。

為了進一步提高實驗結果的客觀性，本文在實驗中引入對比分析的方法原理，將本文提出的危險源辨識及安全評估方法作為實驗組，傳統的危險源辨識及安全評估方法作為對照組，分別對兩種方法的應用效果作出檢驗與對比。隨機選取2 個一級重大危險源，標號為A-1＃01、A-1＃02，2 個二級中度危險源，標號為A-1＃03、A-1＃04，2 個三級一般危險源，標號為A-1＃05、A-1＃06。對6 個生產企業危險源進行合理的辨識與安全評估，采用MATLAB 分析軟件，統計計算兩種方法安全評估后，6 個生產企業危險源的危險度值，并對比，繪制如圖4 所示的危險源危險度值對比。

圖4 危險源危險度值對比

圖4 中，01 代表光伏電池生產企業硅烷儲罐危險源；02 代表氫氟酸儲罐危險源；03 代表鍍膜工序危險源；04 代表清洗去磷硅危險源；05 代表擴散工序危險源；06 代表清洗制絨危險源。從圖4 的危險度值對比結果可以看出，在兩種危險源辨識與安全評估方法中，本文提出的方法應用后，6 個危險源對應的危險度值均在1 以下，且危險度值距離1 較遠，表明本文提出的危險源辨識與安全評估方法應用效果優勢顯著，能夠有效地降低危險源的危險度，提高生產企業生產運營的安全性與穩定性。在相關領域新能源企業生產運營中，可以大力引進本文提出的危險源辨識與安全評估方法，進而保障企業生產的有序開展。

結束語

綜上所述，為了改善傳統危險源辨識及安全評估方法在光伏電池生產企業中應用效果較差的問題，在傳統方法的基礎上，作出了優化設計，并結合光伏電池生產企業實際的生產情況與特征，提出了一種全新生產危險源辨識及安全評估方法。通過本文的研究，能夠在快速時間內完成生產危險源的辨識工作，根據辨識結果，采取相應的安全評估方法。從圖4 的對比結果可以看出，利用本文提出的方法進行光伏電池生產企業危險源辨識及評估，其危險源的危險度值較低，提高了企業生產運營的安全性，具有重要研究意義。