分布式光伏发电全生命周期安全体系研究
摘要: 近年来,在光伏发电得到广泛应用的同时,其所带来的安全隐患也日益增多。如果分布式光伏发电厂发生火灾事故,不但会对生产设备造成破坏,而且还会对周边环境造成污染,导致巨大的财产损失和人员伤亡。基于此,本文通过对分布式光伏发电项目当前存在的风险进行分析,构建了分布式光伏发电项目全寿命周期安全风险管理系统,从而提升项目的安全性,促进行业的可持续发展。

1当前我国分布式光伏发电发展现状

在我国经济高速发展的背景下,社会对电能的需求越来越大,而常规的供电模式已经很难满足这种日益增长的社会需求,新能源发电逐渐地被用于电力生产过程中。相较于传统发电模式,光伏发电具有环保低碳、噪声低、适用范围广、对环境破坏小等优势,而且不需要对土地资源进行大量占用,生产效果良好。因此,光伏发电逐渐受到人们的广泛关注,得到了良好的推广与应用。近几年,在发电产业和工业园区生产中,分布式光伏发电发展迅速,但其安全性问题也日益突出。根据一项调查,在2018-2020年间,分布式光伏发电产业共出现12次事故,其中,包括8次意外起火导致的事故,占总数的80%。由此可见,分布式光伏发电产业安全需要得到重视。分布式光伏发电项目因其本身的风险性而增加了风险性,为提升分布式光伏发电项目的安全性,需要进行全寿命周期的安全管理。当前,分布式光伏发电项目中,主要面临着三点应用问题:第一,是施工危险点较多。包括脚手架工程出现危险、屋面高处坠落危险点、触电危险点等。第二,容易引发电气火灾危险。由于分布式光伏发电面临着诸多的隐患,物体撞击、雷击、面板材料自然、直流电弧等内外部因素都可能导致火灾发生。因此,需要在进行分布式光伏发电管理过程中,针对出现的安全问题,采取全生命周期安全体系,强化安全风险识别机制,从而提高分布式光伏发电的安全运行质量,促进行业快速发展。

2分布式光伏发电全生命周期安全体系构建方法

2.1案例分析

判定危险源,强化风险控制管理,是提高分布式光伏发电全生命周期安全体系质量的关键方法。通过构建一个风险识别体系,对潜在可能造成人身伤害、财产损失或环境污染的因素,进行分析和判定。明确可能发生事故的区域、场所、岗位、设备及其地点,从而加强分布式光伏发电管理。从总体上讲,如果发现危险源和有安全隐患的危险点,必须立即进行整改,避免造成安全事故。本文以某分布式光伏发电厂作为案例,分析了全生命周期安全体系的实现方法。

本文选择一座分布式光伏发电项目,该电厂装机规模为3MW。10 kV用户接入电网,分布式光伏发电板位于2座15m高的钢铁建筑屋顶。在施工过程中,在2号楼的一侧各设置脚手架,供工人上下楼使用。厂房内设有逆变器、变压器、高压汇流室等设备。在施工建设阶段,构建全生命周期安全体系,对建设过程中可能出现的各种风险进行预警和防范,并制定了相应的安全事故应急方案。本工程从管理和安全设计两个角度对分布式光伏发电的运行风险进行了剖析,并对其采取了一些预防和控制措施。

2.2选址踏勘阶段

(1)地址选择

在进行项目地址选择的时候,要对区域内的自然、气象、地质条件以及建筑物的建造年代、结构、风荷载、周边环境、消防救援能力等方面进行全面的考虑,从而有效规避自然灾害、火灾、爆炸、坍塌等安全风险。

(2)建筑安全评价

禁止在风险评估为 C. D级的房屋上修建分布式光伏发电项目;在 B类建筑上修建时,应进行严密评估和评价,避免可能出现的安全隐患。不得在消防风险等级为甲、乙类的建筑上修建分布式太阳能电站。

(3)周边情况评估

分布式光伏发电工程应在电力负荷较高、容量较大的地区进行,以减少大规模并网给电网安全运行带来的隐患。同时,要尽量避开烟、水蒸气等腐蚀性气体对光伏发电设备的侵蚀、腐蚀作用,以免对分布式光伏发电整体运行质量产生负面影响。

2.3工程建设阶段

(1)安全技术交底

在项目建设过程中,危险因素很多,为了减少建设过程中出现安全事故的概率,在建设之前,需要对相关人员进行一次技术交底,让建设人员对建设现场的安全风险有一个全面的了解。

(2)特种作业的安全管理

对于项目建设过程中可能会出现的动火、登高、临时用电等特殊作业,要严格执行作业单上的规定,以防止操作中出现安全事故。

(3)电气设备的正确使用

在进行用电作业时,应按有关要求佩戴绝缘手套、穿绝缘鞋、穿绝缘衣服、使用绝缘工作工具及其他劳动防护用品的要求。在电网有负载时,不要切断电源。禁止在雷雨,暴风,雪等恶劣的气候下工作;应保证接头的干净、整洁。涉及临时用电作业,需要按照相关规定执行。

(4)紧急情况处理

在项目建设的过程中,很容易发生火灾、高处坠落等事故,所以要制定出相应的应急处置预案,并对现场的工作人员展开培训,以便在事故发生之后,能够在第一时间内,及时地采取相应的应急处置措施,将事故的影响降到最低。

2.4运营阶段

(1)人事安排

建设项目要根据《中华人民共和国安全生产法》及相关法律、法规,坚持“以安全为本、以预防为本、以综合管理为中心”的工作思路,不断完善管理体制,强化队伍建设,完善考核机制。一方面,要对运维、管理等人员进行安全培训,增强他们的专业技能和安全意识,防止因为人员专业技能不足、安全意识不足等导致的事故发生。另一方面,对提出相应职业资质的工作岗位,必须做到所有上岗人员都持有相应的证书。

(2)发电装置的科学管理

光伏发电装置由主变、光伏模块、汇流箱、箱变等组成,失效概率高,发生事故的频率高。同时,光伏发电装置也是发电厂发电与安全生产的重要装置。光伏发电装置在运行的过程中,难免会因为外部环境因素,产生磨损、变形等损伤,随着工作时间的延长,设备的技术状态和性能会显著降低。因此,要组织维修人员,定期开展光伏发电装置的管理和维修作业,来提高装备运行效果。

(3)组织机构

对工作人员的操作是否规范、安全设施是否到位、防护用具是否使用正确、是否具有专业素质等方面,要进行全面检查,对所发现的安全隐患展开闭环管理,来提高整体管理质量,构建好管理第一道防线。

(4)紧急情况处理

对光伏发电工程中可能出现的各种安全隐患进行深入的剖析,并提出应对策略,建立执行性强的应急预案,从而为光伏发电工程建设提供必要的保障。

(5)智能化管理

设计人员要积极运用物联网、大数据、云计算等先进信息技术,来构建一个数据采集、使用和存储为一体的智能化光伏发电管理系统,来为分布式光伏发电项目的平稳运行和科学管理,奠定良好的环境。同时,还能够为实现全生命周期安全体系提供了有利条件。

3结语

综上所述,在我国能源政策大力扶持下,我国的分布式光伏发电产业将得到快速发展。为进一步提高安全运行质量,分布式光伏发电产业需要加强对管理的重视。相关单位要对分布式光伏发电工程中可能出现的各种安全隐患进行深入剖析,能够将事故的发生概率降到最低,最大限度地提高分布式光伏发电项目的安全运行质量,提高项目的经济效益和社会效益。

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作者简介:卞泽远(1993年7月),男,汉族,江苏盐城人,硕士研究生,工程师职称,研究方向综合能源、安全生产。