光伏电站再起火无法扑救 组件级关断势在必行

近日,位于石家庄无极县发生光伏电站起火事件,在视频中我们可以看到起火的是一户用光伏系统,屋顶燃起熊熊大火,现场浓烟滚滚。

目前,该事故具体原因不详,有待进一步调查。但事发当日,天气晴朗,出事居民屋顶上安装有光伏系统。对于光伏系统而言,只要有光照,在直流端整串线路电压累加,就可以达到600V~1000V的高压。火灾发生时,屋顶上存在如此高的直流电压,消防队员是无法进行扑救灭火工作的,否则将有生命危险。消防队员只能等组件板全部烧毁之后再进行施救工作。

以上所涉及到的就是光伏系统中存在的“施救风险”。无论光伏电站起火是由于自身着火或者是外因着火引起的,光伏电站中由于直流高压不消除而存在的“施救风险”必须引起我们的重视。尤其对于民用建筑而言,是居民赖以生存,居住、生活的地方,一旦发生火灾却无法扑救,将严重影响到居民的人身安全,后果不堪设想。

解决“施救风险”的本质就是要消除屋顶上存在直流高压。“组件级关断”解决方案,即在光伏系统中加装组件级的关断设备将势在必行。

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昱能MLPE组件级电力电子技术研发成果主要包括微型逆变器、功率优化器及智控关断器。微型逆变器的使用可以从根本上消除光伏系统存在的直流高压,而功率优化器及智控关断器具有组件级关断功能。在紧急情况下,安装有功率优化器或智控关断器的光伏系统,能切断每块组件之间的连接,消除阵列中存在的直流高压,实现组件级别的快速关断。因此,消防队员可展开施救工作,不会威胁到消防员的人身安全,解决了光伏系统的施救风险。

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加拿大“阳光之都”Manitoba省最大光伏电站项目分享

今年6月,加拿大曼尼托巴省(Manitoba)地区最大的光伏电站正式建成运行,项目共计200.2kW,全部采用昱能科技微型逆变器。

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曼尼托巴省(Manitoba)被称之为加拿大的“阳光之都”,该地区气候属温带大陆性气候,夏季炎热且风和日丽,冬季寒冷漫长但阳光充足,是加拿大日照时间最长的省份之一。该项目位于著名的西鹰湖(West Hawk Lake)旁,满足了度假胜地新月沙滩小屋(Crescent Beach Cottages)100%的电力需求,为其带来持续的绿色电力。该地面电站项目容量为200.2kW,共采用616块325W的光伏组件与308台昱能科技YC500微型逆变器。项目建于多岩石、多树木地带,这对系统的设计、安装与设备选型提出了很高的要求。项目安装商巧妙地运用了地势特点,将第二排组件布置在了高出第一排组件约8英寸的岩层上,以此优化了布局空间。

此外,在该项目中,周边植被丰富,树木丛生,阴影遮挡将对系统的发电量产生不小的影响。微型逆变器YC500的采用,有效解决了阴影遮挡带来的组件失配的问题,提升了系统的发电量。

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微型逆变器系统为全并联设计电路,每块组件都具有独立MPPT,可以实现最大功率输出,使得阴影、灰尘、树叶对电池板的部分遮挡,不再有短板效应,消除了组件遮挡、朝向和角度不同而造成的失配问题,大大提高了发电量。

项目名称:加拿大曼尼托巴省200.2kW地面电站项目

地址:加拿大曼尼托巴省

安装日期:2018年 6月

装机容量:200.2kW

微型逆变器:APsystems YC500

微型逆变器数量:308台

深耕拉美市场 昱能“强势登陆”巴西、墨西哥两大国际光伏展会

8月底至9九月初,拉美光伏市场将受到全世界光伏人的瞩目,2018南美国际太阳能展会及2018 墨西哥绿色能源展会这两大国际光伏盛会在圣保罗和墨西哥城隆重召开。这两大展会都是当地乃至整个拉美地区规模最大且最具影响力的专业太阳能展览会,聚集了国际新能源行业内的各大主导品牌。昱能将携手拉美地区合作伙伴,共同亮相两大光伏展会,不断发力、深耕拉美市场。

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昱能早在2013年就进入拉美市场,经过5年的市场开拓与不断累积,昱能微型逆变器系列产品深当地用户喜爱。昱能也不断突破创新, 在已有经典之选微型逆变器YC500、全球首款三相微型逆变器YC1000的基础上,将新品最强双核微型逆变器YC600与拥有4路MPPT的QS1引入了拉美市场,更加适用于大功率组件的匹配,为光伏系统提供了更优的解决方案。

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值得一提的是,2017年昱能已在墨西哥Guadalajara成立了墨西哥分公司,建立了当地的办公室及仓储,提升了发货效率及灵活度,并配有专业的本土技术及服务人员为拉美地区客户提供不断的支持,提高响应速度及服务品质。此外,拉美地区网站也于今年正式上线,西语版本网站页面、EMA监控页面及各类西语版本资料,多方位满足用户需求。

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一直以来,昱能积极顺应全球化发展趋势,拓展海外市场。海关数据显示,2017年国内品牌出口的微型逆变器产品中,约80%为昱能制造。目前,昱能已在美国、澳大利亚、法国、荷兰、墨西哥等国际主要光伏应用市场拥有分、子公司,形成了全球化的销售服务网络。基于昱能微型逆变器产品的光伏系统已在全球超过80个国家建立、运行,为用户提供清洁、绿色的能源。

【科普】详解光伏系统中存在的“施救风险”

根据资料显示,2018年1~5月份全国新增光伏并网装机约13~14GW,其中分布式光伏装机量超过10GW,同比增长150%。中国俨然早已是世界第一光伏大国。

在如此大的光伏装机量下,涉及到产品质量、安装规范、后期运维等问题在近几年不断涌现,其中光伏系统中的直流高压问题也日渐得到整个行业的重视。

什么是施救风险?

“施救风险”顾名思义就是在施救过程中存在的风险,那么在光伏系统中是如何会存在施救风险的呢?

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在光伏系统中,太阳能组件以串列方式排成阵列,整串线路电压累计,一般可以达到600V~1000V的高压。当系统长年累月运行,电线绝缘层腐蚀后电线容易裸露,非常容易产生直流电弧,击穿空气,引发火灾。当电弧引发的火灾或其他原因造成的火灾发生时,对直流侧而言,只要有光照就会有电压。尤其当直流侧达到600V~1000V以上的高压时,危险不言而喻。救火工作十分危险,消防队员无法施救,否则将有触电的风险。

综上,所以说光伏系统中存在着“施救风险”。

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国外对于“施救风险”的安全规范

出于对光伏安全的考虑,全世界范围内的政府防火安全机构、保险公司、电网公司对于光伏系统中的防火安全都在陆续出台相应的政策规定。

国外对于光伏消防安全方面有比较成熟的认知,已有“国家消防法规”出台,命令规定消防队员在对装有光伏系统的火灾进行施救时,需保持一个最小的安全距离。消防队员不得在小于安全距离的范围内进行施救工作。

美国国家电工规范NEC早在2014年就出台了NEC2014 690.12《组件级自我关断解决方案》标准,2017年对其进行修订,要求实现光伏系统中的“组件级关断”。新版NEC 2017-690.12(B)(2)的规定,要求在2019年1月1日起生效。德国、澳大利亚、意大利等国家也出台相应规范,明确规定在光伏系统中逆变器与组件之间需要增加直流电切断装置。

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“组件级关断”解决方案

解决“施救风险”的本质就是要消除屋顶上存在直流高压。“组件级关断”解决方案,即在光伏系统中加装组件级的关断设备,相信会是最佳选择。

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组件级的关断设备目前主要包括:功率优化器及智控关断器。安装有功率优化器及关断器的光伏系统具有组件级关断功能,一旦系统发生火灾,能切断每块组件之间的连接,消除阵列中存在的直流高压。消防队员可展开施救工作,不会威胁到消防员的人身安全,解决了光伏系统的施救风险。

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瑞士洛桑大学318kW三相微逆光伏电站项目分享

随着光伏应用的逐渐成熟,瑞士政府对于太阳能发电上网电价的补贴政策(FIT)可能会在不久的将来逐渐取消。瑞士政府已将能源政策的天平倾向了光伏自用项目,鼓励更多的家庭、公共事业及商业用户在屋顶上安装自发自用型光伏电站。

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瑞士洛桑大学积极响应政府号召,在学校教学楼屋顶上安装了一个318kW的光伏项目,项目采用270W Q Cell光伏组件与昱能YC1000微型逆变器。该项目的建成,不仅为学校提供了绿色的电力支持,同时大大减少了学校的电费开支。

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该项目之所以选用昱能YC1000微型逆变器主要是出于以下几方面考虑。微型逆变器可直接安装在光伏组件板的背部,节省了空间,无需耗费额外过多的电缆或专门的空间来安装逆变器。同时,YC1000安装便捷,加之以一拖四的产品设计,大大节省了系统安装的成本。此外,该系统中存在阴影遮挡的情况,微逆的使用能有效优化系统的电能输出,解决由阴影遮挡带来的组件失配问题。

项目名称:瑞士洛桑大学318kW三相光伏电站项目

地址:瑞士洛桑大学

安装日期:2018年

装机容量:318kW

微型逆变器:APsystems YC1000

昱能荣获“2018优秀光伏逆变器企业” 耀目广州国际太阳能光伏展

8月16日,第十届广州国际太阳能光伏展在广州中国进出口商品交易会展馆隆重开幕。本届展会是该展会成功举办的第十届,已成为全球光伏企业促进贸易、推广品牌的重要展览平台。昱能科技携全线MLPE组件级电力电子产品亮相展会,向观众展示了昱能最新的研发成果、为用户提供更加多元化的高效解决方案。

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在展会同期举办的“光伏十载,共创辉煌评选活动中”,昱能科技荣膺“2018优秀光伏逆变器企业”奖项。本次评选全面关注光伏产品质量、市场表现、行业关注度等多个维度,吸引了众多重量级企业的积极参与,经过层层筛选,最终评选出获奖企业。

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昱能科技在此次评选中脱颖而出,是对昱能在光伏逆变器领域成绩的肯定。用户与行业的认可将是昱能提升企业核心竞争力的不竭动力,通过不断的技术创新来提升产品性能,走数字化、智能化发展道路。
昱能一直致力于MLPE组件级电力电力的研发及产业化,微型逆变器产品一直是昱能产品系列的重中之重,已先后开发出4代微逆产品,领跑行业前沿。最新产品——拥有4路MPPT的微型逆变器QS1200,凭借卓越的产品性能、超高的性价比,可广泛应用于分布式光伏电站项目,保障系统安全的同时提高系统发电量,实现降本增效,助推平价上网。

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解决运维痛点 昱能数字化成果赋能分布式光伏电站

2016~2017年,在这短短2年的时间,分布式光伏呈现爆发式增长,行业蓬勃发展的同时也伴随着不少的问题。从业人员专业化程度不高、产品质量良莠不齐、售后服务能力不足,后续运维风险较大,很多都是电站装完即止的“一锤子”买卖。

在光伏电长达25年的使用寿命中,电站一旦发生故障,不仅影响电站的收益,还有可能会对业主的生命、财产安全造成影响,因此光伏电站的后期运维十分重要。尤其对于分布式电站而言,体量小、布局散、人员少等特点明显,这些也给后期的运维管理带来了不少阻隔。

传统的电站运维一般以人员巡检的方式来发现问题,但随着时间的推移,电站逐年老化,故障率也在不选上升,这样的方式会消耗大量的人力物力。此外,以人员巡检的方式发现问题,会造成设备较长时间的带故障运行,降低了设备寿命和利用效率,将会影响系统的经济效益。

作为MLPE组件级电力电子行业领导者,昱能科技深谙智能化的方案将是解决光伏电站运维痛点的重要途径,一直致力于推进光伏数字化进程。由昱能自主研发的智能监控系统,可适配于昱能旗下包括微型逆变器、功率优化器、智控关断器等全系列产品,实现对光伏系统组件级的智能监控运维。目前,在昱能的数据库中,已有超过200万台的设备,数据量已经超过50TB,这样的数据量,在整个逆变器行业,也是超前一步的。

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通过昱能EMA数字能源管理平台,能量通讯器ECU可采集每一台逆变器的数据,获取到系统中每一块组件的工作情况,了解其电压、电流、功率等信息,一旦出现问题,不需要派工程师到现场,可以完全通过后台进行诊断。

在EMA监控系统中的“组件功率”页面中,可以看到每一块组件的发电情况。单击组件示意图,将会显示组件的位置行列号以及逆变器的序列号等信息。“组件功率”在页面的下方还可以看到系统的“组件排布图”,通过逆变器序列号以及组件排布图,可以精准定位每一块组件的位置。通过监控,可以清楚地看到每块组件的发电情况。当任意一块组件出现问题时,运维人员可以通过序列号等信息,在屋顶上清楚的找到“问题组件”,为系统的运维节省了大量的时间、人力物力。

解读丨国管局光伏电站建设指南要求直流电弧故障安全防火措施

近日,国家机关事务管理局(简称“国管局”) 公共机构节能管理司发布了《公共机构分布式光伏发电系统建设指南》。文件中对于公共机构光伏系统中的设计要求、设备技术要求、运行与维护要求等都给出了技术参考与适用标准。其中,首次在国家级正式发布的文件中,要求了光伏直流电弧故障的安全防火措施。

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在指南的“设计安全要求”章节中,对光伏电站的消防安全及火灾防范措施做出了明确要求,写到:屋顶光伏发电项目的火灾危险性较大的设备有汇流箱、逆变器、蓄电池、连接器、配电柜及变压器等易发生电气火灾,尤其应做好因直流故障电弧造成的火灾防范。为避免直流故障电弧,设计中应选择具有防直流拉弧的电弧保护装置和10秒内快速关断功能的智能型电气设备。

指南中明确要求,公共机构光伏系统中应该选择具有防直流拉弧的电弧保护装置和10秒内快速关断功能的智能型电气设备。该规范正式将光伏快速关断引入我国国家级光伏电站建设规范文件。此项条款与美国NEC 2014 690.12《组件级自我关断解决方案》标准内容极其相近,都要求了光伏系统具有系统快速关断功能,且明确了相应措施。

公共机构的分布式光伏电站建设仅仅是是我国分布式电站建设的一小部分,更多的是民用分布式以及工商业分布式。相较于公共机构,民用建筑是居民赖以生存,居住、生活的地方,一旦发生直流拉弧危险,将严重影响到居民的人身安全,因此民用分布式光伏系统中的安全规范应当比公共机构的更加严格。

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自分布式光伏兴起以来,从整个行业对直流高压问题的“避而不谈”到现在国家级规范文件中对该问题有了明确指示,这是整个行业共同努力的结果,是光伏行业逐渐走向规范化的表现。目前,住建部、CTC国检、地方协会、行业组织等机构对光伏系统中直流高压这一问题都已引起重视,推出了相应的规范文件。相信通过行业的不断努力,对于直流高压拉弧方面的规范将越来越完善,希望之后会有一套完整、清晰的光伏安全国家标准,将光伏直流高压拉弧问题的安全保障,再上新的台阶。

 

【科普】解读快速关断标准NEC2014与2017的区别

光伏系统的快速关断这一概念是美国国家电工规范(National Electrical Code,简称NEC)提出的。早在2014年,NEC2014 690.12《组件级自我关断解决方案》标准发布,即对光伏系统的快速关断作出了要求。在2017版的文件中,该标准做出了新的修改,对快速关断提出了更高的要求,那么具体的区别是什么呢?

光伏系统中的两大风险

对光伏系统而言,存在着“直流高压风险”与“施救风险”两大安全隐患。在传统的串型系统中,整串线路电压累计,一般可以达到600V~1000V的高压,由于光伏组件接头接点松脱、接触不良、电线受潮、绝缘破裂等原因而极易引起直流拉弧现象,引发火灾。另外,当由于拉弧或因外部原因发生火灾意外时,对直流侧而言,只要有光照组件就会发电,高电压一直存在,救火工作十分危险,消防队员无法对现场施救,只能从远处控制火势。

NEC2014 VS NEC2017

美国国家电工规范NEC2014 690.12中就对光伏电站的快速关断作出了明确要求:所有建筑物上光伏系统都要安装快速关断开关,光伏系统电压需要在10秒钟内下降到30V 以下。但此标准的快速关断方案仅要求在组件阵列串接入端加装组串级快速关断装置,并未实现组件级别的关断,屋顶上(光伏阵列内)仍旧存在直流高压。

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2017版的NEC690.12中,对此快速关断又做了严格的要求——以距离到光伏矩阵305mm为界限,在快速关断装置启动后30S内,界限范围外电压降低到30V以下,界线范围内电压降低到80V以下,也就是要求实现“组件级关断”。新版NEC 2017-690.12(B)(2)的规定,要求在2019年1月1日起生效。

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组件级别关断解决方案

MLPE组件级电力电子技术是目前实现组件级别快速关断的主要方式,产品包括微型逆变器、关断器(RSD)、优化器等等。昱能科技智控关断器OPT700-RS具有高可靠度、低成本、安装简单、体积小、对搭配的逆变器品牌无限制等多方面优势。结合昱能EMA软件作为监控运维管理平台,将互联网、大数据、人工智能等与光伏产业深度融合。在系统成本仅需增加0.1-0.2元/瓦的情况下,实现组件级别的关断,为光伏系统保驾护航。

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桑拿天来袭 这样做让光伏电站远离火灾、组件失配

引子:

当地时间2018年7月26日,德国索林根,当地一处民宅的太阳能板屋顶起火,屋顶几乎全被烧毁,整个屋顶烧成“骨架”。

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炎炎夏季,光伏电站迎来了发电量的高峰时期,但过高的温度、雷雨天气、茂密的树木遮挡等因素对电站的高效运行也提出了不小的考验。在桑拿天,光伏电站的运行主要会有哪些影响?我们又可以如何规避这些影响,保障电站安全的运行呢?

高温影响组件效率 诱发火灾

温度对于系统效率的影响主要体现在对于设备工作的影响。在一定温度条件下,太阳能电池组件会因温度升高而输出电压降低、电流增大,组件实际效率降低,发电量减少。在夏天高温情况下,组件背面温度可达70℃,组件中的电池工作结温接近100℃,高温会对组件产生影响,同样也会对逆变器产生影响。一般光伏组件的峰值功率温度系数在-0.38~-0.44%/℃之间。温度每升高1℃,光伏组件的输出功率会降低0.38~0.44%。这不仅影响了发电量,还可能诱发火灾。因此,做好组件、逆变器的通风散热工作尤为重要。

阴影遮挡 影响系统发电量

夏季草木繁盛,阴影遮挡现象时而发生。即使是小面积阴影遮挡,对光伏电站来说也是大大的损失。据相关研究显示,小小的遮挡至少会延长系统的投资回报年限2年左右。夏季光照强烈,光照时间长,遮挡问题更不容忽视。因此在夏季电站运维过程中,注重定期除草和光伏组件的清洁显得十分必要。

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雷雨天气造成的安全隐患

夏季多雷雨,雷雨天可能诱发线路短路,雷击还可能导致系统损坏甚至火灾风险。因此,在项目建设初期必须做好系统的防雷接地工作,同时在夏季电站日常维护中也应该特别注意防雷设置的设备完好及线缆连接完整。

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自然雷击造成光伏火灾

MLPE解决方案 让电站更安全、高效

组件级电力电子解决方案包括:微型逆变器、功率优化器与智控关断器,无论是哪一种产品,都可以为光伏系统的安全运行保驾护航。

微型逆变器技术采用全并联电路设计,组件之间不再有电压叠加,直流电压小于60伏(不高于组件最高输出直流电压),彻底解决了由于高压直流拉弧引起火灾的风险,同时也解决了当房屋起火时,因光伏电站而阻碍了施救的问题。微信图片_20180810160258

优化器/关断器(RSD)虽然不能直接解决直流高压问题,但在发生火灾之后能够关断每块组件的直流输出,不会威胁到消防员的人身安全。当逆变器与电网断开时,交流端输出为0V时,优化器/断路器会自动切断连接,实现组件级别的关断,真正意义上的裂解了组件串联形成的直流高压。当因高温、雷电等问题诱发火灾时候,消防队员至少不会“束手无策”,可以展开施救工作。

微信图片_20180810160310对于夏季光伏中存在的阴影遮挡等问题,微型逆变器与功率优化器都具有组件级别的MPPT功能,解决了光伏电站整个生命周期的组件间不匹配的问题。通过采用组件电力电子技术最大程度上保证组件输出功率,保证系统效率。通过测试及长期的数据收集,在相同条件下,组件级电力电子系统相较于传统逆变器系统,发电量可增加5-25%。

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