前言
現(xiàn)有高壓直流光伏板和組串式逆變器構(gòu)成的分布式光伏系統(tǒng),無論是BAPV還是所謂的BIPV, 用于加油站加氣站罩棚上方建設(shè)分布式光伏發(fā)電都需謹慎研究。尤其是輕鋼結(jié)構(gòu)的罩棚系統(tǒng)!
整縣開發(fā)和石化行業(yè)應(yīng)對雙碳目標(biāo)的利好政策形勢下,關(guān)于光伏分布式發(fā)電的技術(shù)路線與安全性首次在國家頂層提出。2018年12月17日,國家能源局綜合司印發(fā)《關(guān)于進一步規(guī)范電力安全信息報送和事故統(tǒng)計工作的通知》,要求嚴肅電力安全信息報送,規(guī)范事故統(tǒng)計,但分布式發(fā)電不納入統(tǒng)計范圍,至今關(guān)于分布式發(fā)電安全事故并無準確統(tǒng)計和記錄。
但關(guān)于屋頂光伏著火的事故和新聞卻頻頻發(fā)生。國家能源局在2021年6月20日啟動整縣開發(fā)政策引導(dǎo)后,迅速在8月12日發(fā)出《國家能源局綜合司關(guān)于征詢分布式光伏發(fā)電安全生產(chǎn)問題和建議意見的函》。
再次引發(fā)全民關(guān)注光伏在建筑上發(fā)電的安全隱患問題。
從現(xiàn)有規(guī)范標(biāo)準要求而言,LNG,CNG加氣站罩棚頂屬于爆炸性環(huán)境,常規(guī)光伏發(fā)電技術(shù)是不符合這些規(guī)范要求。
這里提及的“常規(guī)光伏發(fā)電技術(shù)”是指區(qū)別于建材化光伏發(fā)電系統(tǒng)標(biāo)準而言的常規(guī)光伏系統(tǒng),包含雙玻組件、薄膜組件、單玻晶硅組件等,以1000V或1500v直流電壓等級,采用組件串聯(lián)后進入組串式或集中式逆變器進行交直流轉(zhuǎn)換。目前此類產(chǎn)品均不符合防爆環(huán)境下的使用標(biāo)準。
根據(jù)《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》GB 50156-2012 (2014年版),汽油加油站的爆炸危險區(qū)劃分,加油機以下為2區(qū)。
而對于加氣站而言,則是位于加氣機上方半徑4.5米,高度5.5米范圍內(nèi)均劃分為2區(qū)。(見下圖)
C.0.15 CNG加氣機、加氣柱、卸氣柱和LNG加氣機的爆炸危險區(qū)域的等級和范圍劃分,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1.CNG加氣機、加氣柱、卸氣柱和LNG加氣機的內(nèi)部空間應(yīng)劃分為1區(qū)。
2 . 距CNG加氣機、加氣柱、卸氣柱和LNG加氣機的外壁四周4.5m,自地面高度為5.5m的范圍內(nèi)空間應(yīng)劃分2區(qū)(圖C.0.15-1)。當(dāng)罩棚底部至地面距離L小于5.5m時,罩棚上部空間應(yīng)為非防爆區(qū)(圖C.0.15-2)。
《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》GB50058-2014的規(guī)定,位于2區(qū)的設(shè)備保護等級(EPL)需具備GB,GC以上級別。
由于光伏組件,逆變器,匯流箱等設(shè)備均無防爆需求,也未進行相關(guān)認證與規(guī)范體系,因此并不適用于上述環(huán)境。
現(xiàn)有高壓直流光伏板和組串式逆變器構(gòu)成的分布式光伏系統(tǒng),無論是BAPV還是所謂的BIPV,如果繼續(xù)常規(guī)光伏思維設(shè)計,可能就不適用于現(xiàn)有加油站加氣站罩棚上方建設(shè)分布式光伏發(fā)電。尤其是輕鋼結(jié)構(gòu)的罩棚系統(tǒng)!
《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》(GB50058-2014)和《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》(GB 50156-2012 (2014年版)之規(guī)定,位于爆炸危險環(huán)境2區(qū)的設(shè)備保護等級(EPL)需具備GB,GC以上級別。
位于2區(qū)的設(shè)在加油加氣站上方開展光伏發(fā)電,建議選用如下技術(shù)要求:
1.本質(zhì)安全型~光伏板:就是要優(yōu)先考慮其燃燒性能,具備A2級不燃材料的光伏瓦系統(tǒng)具備本質(zhì)安全型。并應(yīng)獲得相關(guān)檢測報告證明。
2.本質(zhì)安全型~屋面系統(tǒng)電壓:顯然對于屋面發(fā)電系統(tǒng)的電壓選擇越接近安全電壓標(biāo)準的系統(tǒng)更符合本質(zhì)安全的定義,如光伏板直流側(cè)采用48V安全低壓系統(tǒng),逆變后交流側(cè)220v/380v交流低壓系統(tǒng),可完全滿足GB50058關(guān)于2區(qū)的要求。
3.本質(zhì)安全型~電氣線路安全:根據(jù)GB50058規(guī)范第5·4.1爆炸性環(huán)境電氣線路第5條:“關(guān)于除本質(zhì)安全系統(tǒng)的電路外,在爆炸性環(huán)境內(nèi)電壓為1000V以下的鋼管配線的技術(shù)要求應(yīng)符合表5·4·1-2的規(guī)定”。該規(guī)定實際上對于光伏直流電路要求提出了采用鋼管保護,嚴禁裸露安裝的要求。
直流高壓電線直接裸露屋面上,不符合規(guī)范要求。
4. 逆變器的選用~澆封型:《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》GB50058-2014的規(guī)定,位于2區(qū)的設(shè)備保護等級(EPL)需具備GB,GC以上級別的要求,而目前市場上只有組件級逆變器才有可能采用澆封型封裝技術(shù),滿足上述防爆要求。且全密閉防水,無風(fēng)扇,空氣自然冷卻。
組串逆變器和集中式均不采用澆封型封裝。
本文所述內(nèi)容請查詢以下規(guī)范。