家用光伏电站，还有什么比安全更重要？

前不久，微信朋友圈里疯传一条消息——“山西户用光伏电站逆变器着火了!起火原因是使用了劣质逆变器，引起直流拉弧，最终导致内部器件自燃”。

 
虽然后续辟谣称，光伏电站并未着火，而是由于球形雷击造成的屋顶失火，此失火与光伏系统无关。但这次事故却又将光伏系统的心脏——逆变器推到了风口浪尖。
 
其实，全球因为逆变器起火、爆炸而造成的光伏电站损失甚至人员伤亡的例子并不在少数。这除了和逆变器本身的质量、光伏电站布线与施工质量有关外，其实还与逆变器的选型存在最直接的关系。
 

传统逆变器输入电压高达几百伏甚至上千伏，在安装、运维过程中存在电击风险，且极易导致直流拉弧，引发火灾。而微型逆变器输入电压在40V左右，属于安全电压，不存在上述危险和安全隐患。
 
频频起火事故的背后
 
如今，分布式光伏电站已越来越多的进入寻常百姓家。
 
因为在屋顶上安装一套光伏发电系统，不仅可以满足自家的用电需求，还可以将多余的电量卖给国家电网，产生收益。
 
无论是自用，还是并网卖电，都必须经过电能转换这一关。因为光伏组件输出的是直流电，但每家每户接入的配电网却是230V / 50Hz的交流电。逆变器是承担这一转换重担的电站“心脏”，它将光伏组件输出的直流电转换成交流电，通过交流配电线路输送到电网，供家庭自用或并网卖电。
 
但是，随着光伏电站的日益普及，逆变器也成了其事故多发地。在国家发改委能源研究所原研究员王斯成所调研的西部电站中，逆变器出现问题的事故并不少。除了逆变器普遍存在的高故障率以外，一些电站火灾频发成为了国内逆变器企业的“狼来了”。据王斯成介绍，40%的着火都是由于直流电弧引起的。
 
当然了，这些事故的发生和逆变器本身的质量也是紧密相关的。王斯成表示，在过去的3~5年中，不仅光伏组件过剩造成了低价竞争，逆变器也同样存在这样的问题，所以低价竞争必然带来一些部件的质量问题，且部件质量问题占到整个故障率的50%。比如电感器性能下降、电容器不稳定、器件绝缘性能下降等;又比如塑料器件变脆劣化、寿命缩短、散热性能下降、半导体器件失效等，这些都是劣质逆变器种下的恶果。
 
中山大学太阳能研究院电站研究室主任孙韵琳表示，在向业主交货后没有建立起电气连接周期性巡检和维护计划，来确保各器件的连接可靠，避免造成由于直流拉弧造成的火灾隐患;甚至有些厂家在设备检测技术与流程上完全滞后，许多检测过程都无法顺利完成就开始将产品推向市场。
 
光伏系统中高压直流电的存在一直是阻碍施救工作的最大因素。近年来，消防员对于装有光伏系统的房屋施救中有了一个新的准则“let it burn”。国外有正式的“国家消防法规”出台，明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。
 
国外经验：选用微型逆变器
 
消灭直流高压是解决屋顶光伏电站火灾及施救的重要途径。
 
目前，在欧美等发达国家，越来越多的屋顶光伏电站都采用微型逆变器取代传统的串型逆变器，为克服起火瓶颈提供了有效的解决方案。
 
杭州禾迈电力电子技术有限公司总经理杨波表示，微型逆变器可以避免传统逆变器所具有的直流高压。因为微型逆变器对每块组件进行逆变，全部并联后，组件之间不再有电压叠加，直流电压小于40伏，很难起弧，彻底解决了直流高压拉弧引发的火灾风险;而且还能实现组件级监控，业主们可以随时随地掌握每块电池板及每个微型逆变器的发电状态与温度，诊断出传统逆变器系统所不能检测的问题，预防火灾。同时，微型逆变器系统还解决了当房屋起火时，直流高压对消防员救火产生的触电阻碍。
 
目前，市场上也出现了将光伏优化器和传统逆变器相结合的做法，这一做法消除了传统逆变器的木桶短板效应，提升了发电效率。但是，并未解决传统逆变器系统的不安全症结，仍存在直流高压导致的触电危险和火灾隐患。
 
所以对家用光伏电站而言，选择微型逆变器的发电系统比传统逆变器系统更适合，老百姓的生命财产安全也更有保障。

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