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縱觀今日世界，“雙碳”風(fēng)潮下，低碳經(jīng)濟(jì)與數(shù)字經(jīng)濟(jì)已成為全球未來發(fā)展的大趨勢和大潮流，中國乃至全球光伏產(chǎn)業(yè)迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

其中，分布式光伏的發(fā)展可謂突飛猛進(jìn)。以中國市場為例，2022年光伏新增裝機(jī)87.41吉瓦，同比增長59.3%。其中，分布式新增裝機(jī)51.1吉瓦，同比增長達(dá)74.5%；戶用光伏新增裝機(jī)量25.25吉瓦，同比增長16.9%。無疑，伴隨光伏發(fā)電加速走進(jìn)千家萬戶、千行百業(yè)，一個萬億級別的廣闊市場已加速打開。

(資料圖片僅供參考)

不過，放眼全球市場，伴隨分布式光伏市場的加速推進(jìn)，電站質(zhì)量與安全問題也日漸凸顯。毋庸置疑的是，分布式電站質(zhì)量與安全問題不解決，也必然嚴(yán)重影響光伏在終端用戶的口碑和聲譽(yù)；同時也關(guān)乎整個光伏產(chǎn)業(yè)未來的可持續(xù)健康發(fā)展。

那么，如何為分布式電站保駕護(hù)航？如何“關(guān)斷”屋頂光伏安全隱患？最新一期《方博碳討室》帶領(lǐng)讀者們走進(jìn)泰國，并邀請了政府、產(chǎn)業(yè)與企業(yè)的三位嘉賓(專家)，與大家一起分享泰國光伏分布式的整體發(fā)展?fàn)顩r，以及為解決分布式質(zhì)量安全問題而采取的有效措施。

參與本期《方博碳討室》的嘉賓，除了華為數(shù)字能源Marketing與解決方案銷售部總裁方良周先生外，還有來自泰國標(biāo)準(zhǔn)編寫與制定方、電網(wǎng)公司、光伏項目投資方和光伏項目EPC的代表，他們是Dr. Phairoj先生，Gunkul公司副總裁、泰國工程學(xué)會成員；Panumart Limsuwan先生，泰國電力局副局長；Veeradej Tejapaibul先生，泰國超級能源公司總裁；Yos Meeanant先生，A2科技公司副總裁。

泰國樣本，標(biāo)準(zhǔn)先行

泰國位于亞洲中南半島中部，屬熱帶季風(fēng)氣候，靠近赤道，日照時間長，條件十分利于太陽發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

泰國整個國家的電力供應(yīng)中，70%的電力供應(yīng)為天然氣，另外煤炭占20%，可再生能源風(fēng)電、水電、太陽能等僅占8%。泰國的天然氣大量依賴于進(jìn)口，自2011年開始，泰國開始從其他國家進(jìn)口天然氣以滿足其日益增長的需求。

為了減少對天然氣發(fā)電的依賴，泰國已成為目前東南亞國家中推動綠色能源最積極的國家。泰國是第一個在COP26峰會上正式提出2050年國家碳中和路線圖的東盟國家，也是把綠色發(fā)展作為頂層政策發(fā)布的國家。由于其氣候優(yōu)勢及市場條件，泰政府傾向于通過部署額外的光伏項目來利用其豐富的光照資源。

根據(jù)泰國清潔能源發(fā)展的整體目標(biāo)2037年30%的地區(qū)必須是可再生能源，而30%的可再生能源必須是能源組合；截止目前，這一數(shù)據(jù)目標(biāo)僅實現(xiàn)了12%。這意味著，泰國未來清潔能源的發(fā)展空間依然巨大，而分布式光伏將在其中扮演重要角色。

對此，中國光伏企業(yè)積極響應(yīng)，不少重量級光伏企業(yè)已在近年相繼進(jìn)入泰國市場。查閱相關(guān)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，在過去的五年里，各大光伏開發(fā)商投入于在泰國各地安裝屋頂光伏。而相較于工商業(yè)光伏裝機(jī)來說，屋頂光伏顯得更受歡迎。例如，光伏系統(tǒng)通常由開發(fā)商提供資金支持，這降低了屋頂光伏的總體電力成本，而用太陽能發(fā)電也體現(xiàn)出終端住戶低碳生活的理念。

歷時經(jīng)年，泰國在可再生能源領(lǐng)域的發(fā)展已處于區(qū)域領(lǐng)先地位，尤其是太陽能。據(jù)《方博碳討室》的政府嘉賓介紹，目前泰國太陽能發(fā)電的安裝量已達(dá)到6GW，其中地面光伏+水上光伏約3GW，其余為屋頂光伏。根據(jù)泰國的階段性發(fā)展目標(biāo)，其在2037年的光伏安裝量將達(dá)到15G。

在本期《方博碳討室》的嘉賓看來，四大要素推動了泰國分布式光伏裝機(jī)的加速提升，其一是政策引導(dǎo)；二是能源成本的增加；三是光伏技術(shù)的成熟；再者是光伏生態(tài)系統(tǒng)的加速完善。

產(chǎn)業(yè)方興未艾，光伏火熱發(fā)展，前景一片光明。但欣欣向榮之下，屋頂光伏的發(fā)展也帶來了一系列問題與挑戰(zhàn)，其中，安全問題尤為引人關(guān)注——事實上，安全問題，特別是光伏電站的火災(zāi)問題，已是全球各大市場都面臨的巨大挑戰(zhàn)。

綜合各方權(quán)威數(shù)據(jù)，自2017年至今，國內(nèi)外分布式光伏起火事件多大數(shù)十起，嚴(yán)重威脅電力用戶的收益及生命財產(chǎn)安全。一次次安全事故依然拷問著光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根基與底線。

《方博碳討室》嘉賓分析認(rèn)為，伴隨分布式光伏市場的繁榮，越來越多的設(shè)計師、屋頂所有者、投資者和產(chǎn)品供應(yīng)商等都會涌入市場，激烈的價格競爭下，行業(yè)的質(zhì)量問題和安全問題就日漸凸顯，而質(zhì)量與安全又密不可分。

在泰國，屋頂光伏的安全問題，特別是火災(zāi)隱患，愈發(fā)引起政府及行業(yè)人士的關(guān)注。如何有效解決行業(yè)的安全挑戰(zhàn)？泰國政府及相關(guān)行業(yè)組織，借鑒了全球分布式光伏相對成熟市場的經(jīng)驗，制定了相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

據(jù)本期《方博碳討室》嘉賓介紹，EIT (泰國工程協(xié)會)制定了關(guān)于安裝屋頂光伏的標(biāo)準(zhǔn)以保障安全，“這是必須遵循的最低標(biāo)準(zhǔn)。”如上述，質(zhì)量問題與安全問題有著緊密的聯(lián)系，質(zhì)量主要在于用戶要如何選用光伏產(chǎn)品，泰國一般會用IEC標(biāo)準(zhǔn)作為主要參考的對象。

EIT的標(biāo)準(zhǔn)里增加了兩個重要項目：其一是AFCI，即快速關(guān)斷功能；其二是增加了電壓，家庭從500-600V增加到1000V，工廠從1000V增加到1500V。在相關(guān)方看來，電壓的增加直接關(guān)系到了安全問題。

參考泰國能源監(jiān)管委員會相關(guān)安全法規(guī)的具體詮釋：其一，開發(fā)商必須將具有開關(guān)指示快速關(guān)斷功能的屋頂逆變器安裝到消防員容易接近的位置(例如建筑物入口旁邊的墻壁等)。

其二，直流側(cè)必須裝有AFCI(即電弧故障斷路器)，以防止2.5秒內(nèi)直流側(cè)電弧故障引起火災(zāi)事故。超出陣列300毫米的受控導(dǎo)體需要在30秒內(nèi)將電壓降至30伏或更低，以便安裝人員、維護(hù)人員和消防員在關(guān)閉后快速處理系統(tǒng)。

其三，陣列邊界內(nèi)的電壓必須在30秒內(nèi)降至80伏或更低，負(fù)責(zé)降低電擊危險的控制組件必須符合UL 3741標(biāo)準(zhǔn)。

各方攜手，推動產(chǎn)業(yè)安全“正循環(huán)”

綜合分析各方信息，泰國工程協(xié)會上述安全標(biāo)準(zhǔn)的制定，一方面，參考了歐美等分布式成熟市場的監(jiān)管經(jīng)驗；一方面，從分布式安全問題——特別是火災(zāi)問題的根源上進(jìn)行監(jiān)督管理。

業(yè)內(nèi)所共知，直流拉弧是電流擊穿空氣后產(chǎn)生的持續(xù)放電效應(yīng)，通常光伏組件焊點接觸不良、絕緣線纜破損、組件接頭松脫等都容易引起直流拉弧，是造成屋頂電站火災(zāi)的主要隱患。綜合《方博碳討室》嘉賓的觀察，直流拉弧帶來兩大危害：一是拉弧會導(dǎo)致接觸部分溫度急劇升高，可以在短時間內(nèi)達(dá)到3000度高溫，燒毀線纜絕緣層從而引發(fā)火災(zāi)；二是這種電氣引發(fā)的火災(zāi)會給安裝/維護(hù)人員帶來極大的觸電風(fēng)險。

具有較高熱能的電弧的出現(xiàn)使得光伏電站存在火災(zāi)的隱患，尤其對于分布式光伏系統(tǒng)，安裝于建筑物表面，離人群較近，其引發(fā)的火災(zāi)將會給業(yè)主的投資，資產(chǎn)以及人身安全帶來巨大損失。直流拉弧行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有方案檢測困難，漏報、誤報頻現(xiàn)，導(dǎo)致人工及發(fā)電損失。此外，電弧噪音微弱，最小僅占正常電流信號的0.1%，難以被偵測，常常導(dǎo)致漏報。逆變器側(cè)、負(fù)載側(cè)、電網(wǎng)側(cè)往往干擾信號多，與正常電流信號頻譜疊加，容易導(dǎo)致誤報。

在屋頂光伏項目中，直流側(cè)有光照時存有直流高壓，通?？蛇_(dá)到600V至1000V，無法關(guān)斷，給消防員帶來潛在風(fēng)險。尤其是在緊急狀況發(fā)生時，如火災(zāi)等事故時，由于光伏陣列攜帶高壓，救援人員無法到屋頂進(jìn)行救災(zāi)。并且在救援時由于屋頂帶電，因此無法通過普通方式用水進(jìn)行滅火，大大增加了救援難度。在國外對于帶有光伏系統(tǒng)的屋頂在救災(zāi)時采取‘Let it burn’策略，因為沒有合適的方式進(jìn)行救災(zāi)，只能等待光伏板燒毀后再進(jìn)行滅火，極大的影響了救援過程，造成更多人身財產(chǎn)損失。

如何解決？快速關(guān)斷功能成為行業(yè)安全發(fā)展的“剛需”。據(jù)本期《方博碳討室》的探討內(nèi)容，華為智能光伏優(yōu)化器具備組件級快速關(guān)斷功能。具體而言，在安裝中將優(yōu)化器連接至每塊組件，可控制每塊組件輸出端，當(dāng)出現(xiàn)緊急狀況時可自動啟動0V快速關(guān)斷功能，逆變器會向優(yōu)化器通過MBUS發(fā)出信號，讓優(yōu)化器進(jìn)行快速關(guān)斷，使組件輸出逐步降至0V。

事實上，在相應(yīng)監(jiān)管與標(biāo)準(zhǔn)制定上，全球范圍內(nèi)分布式光伏市場成熟的國家和地區(qū)，絕大部分都已經(jīng)明確發(fā)布了針對屋頂光伏電站安全性的標(biāo)準(zhǔn)。歐美以及發(fā)展中國家墨西哥、菲律賓等國家先后制定了相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，并強(qiáng)制執(zhí)行，這其中就包括“快速關(guān)斷功能”。

比如，借鑒北美強(qiáng)制執(zhí)行安全標(biāo)準(zhǔn)及落地路徑可以發(fā)現(xiàn)，一方面，非光伏領(lǐng)域，比如建筑消防提出強(qiáng)制要求，不受光伏從業(yè)者的影響而增加系統(tǒng)成本；一方面，標(biāo)準(zhǔn)起草部門起草相應(yīng)的部件細(xì)則與系統(tǒng)驗收方式；同時，綜合性的強(qiáng)制驗收單位進(jìn)行整體項目驗收，包括安規(guī)、消防、并網(wǎng)、電氣等綜合獨立部門。

相比北美、歐洲等成熟市場，包括中國在內(nèi)的一些市場，在安全性標(biāo)準(zhǔn)的制定和貫徹上，還稍有滯后，這與分布式光伏快速發(fā)展的大趨勢并不相符。而泰國EIT (泰國工程協(xié)會)制定“快速關(guān)斷”的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，無疑對區(qū)域市場具有積極的示范意義。

當(dāng)然，任何事物都有“硬幣的兩面”，強(qiáng)制要求具備“快速關(guān)斷功能”，增加優(yōu)化器設(shè)備，起初也引起了一些質(zhì)疑、擔(dān)憂和挑戰(zhàn)。但泰國相關(guān)部門的態(tài)度很堅決：保證安全，相應(yīng)的安全設(shè)備和措施是必須的。

相關(guān)投資方的擔(dān)憂有幾點：一是成本增加，光伏市場的增長率可能會下降；第二是目前提供設(shè)備的供應(yīng)商不多，導(dǎo)致價格沒有競爭力；第三，是設(shè)備是否符合標(biāo)準(zhǔn)。

市場的健康發(fā)展和教育需要一個過程，《方博碳討室》的嘉賓分析，安全始終是產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的底線和基礎(chǔ)，必須要有硬性的標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管；此外，整個行業(yè)同心協(xié)力，終究可以推動行業(yè)安全發(fā)展的“正循環(huán)”：當(dāng)更多的人采用AFCI和快速關(guān)斷的功能，市場就需要更多的廠家提供更多的產(chǎn)品——>由于市場提供更多的產(chǎn)品，產(chǎn)量大幅提升，設(shè)備的成本和價格也會下滑——>價格下降，市場滲透提升，行業(yè)效益與安全得到更大保障，更多市場和投資者采用AFCI和快速關(guān)斷的功能。

從更廣闊的全球區(qū)域市場來看，更多的國家或區(qū)域制定相似標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)設(shè)備的規(guī)模應(yīng)用就會進(jìn)一步擴(kuò)大，成本與價格進(jìn)一步下滑，由此提升整個光伏產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)性、投資收益和安全效益。

以泰國瑪希敦大學(xué)的一個項目為例，其在拉亞校區(qū)有一個15MW太陽能發(fā)電廠項目，這個大學(xué)有40個樓棟都安裝了屋頂光伏，特別值得注意的事，這個項目的逆變器里面內(nèi)置有AFCI的功能；優(yōu)化器可以提高發(fā)電量。其帶來的最明顯的三大效用：其一，提高儲存電力時的安全，也提高運維時的安全；其二，優(yōu)化器可以滿足規(guī)定要求的快速關(guān)斷功能；第三是可以明顯提高10-20%的發(fā)電量。

結(jié)語：共同推動光伏產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

“雙碳”時代，光伏迎來前所未有的發(fā)展空間，電站質(zhì)量與安全問題也愈發(fā)凸顯。

保障安全，這是一個產(chǎn)業(yè)的命脈和底線，也是光伏電站取得投資回報的根基所在。不管是地面、山地、屋頂?shù)裙夥娬緢鼍?，安全都是一票否決的原則問題。安全問題得不到保障，這與國家層面“3060”的大方向不相符，與光伏快速發(fā)展的行業(yè)趨勢不相符，與最大努力保障人民群眾生命財產(chǎn)安全的指示精神嚴(yán)重不符。

參照泰國的舉措和經(jīng)驗，其屋頂光伏安全標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展已經(jīng)從非強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)到強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，從行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)到國家標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)業(yè)應(yīng)用也通過數(shù)字化技術(shù)融合電力電子技術(shù)，實現(xiàn)組件級關(guān)斷、組件級優(yōu)化和組件級管理。

為了保證生命周期內(nèi)電站更安全可靠，為了光伏產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展，也為了中國早日達(dá)成“雙碳”目標(biāo)，行業(yè)必須真正行動起來，推動并發(fā)布相關(guān)“標(biāo)準(zhǔn)”，以此來規(guī)范屋頂光伏項目在各個環(huán)節(jié)上的操作正確性。

縱觀全行業(yè)，電站質(zhì)量把控與系統(tǒng)中的每一個環(huán)節(jié)都緊密相扣，樹立規(guī)范化的統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，可有效規(guī)避各類質(zhì)量和售后問題，從而降低甚至避免“火災(zāi)”發(fā)生率。但目前光伏行業(yè)內(nèi)，特別是分布式屋頂光伏恰恰缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，來約束并規(guī)范屋頂光伏電站項目的建設(shè)。

放眼整個分布式產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，筆者認(rèn)為，為了保證生命周期內(nèi)電站更安全可靠，為了光伏產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展，也為了早日達(dá)成“雙碳”目標(biāo)，行業(yè)必須真正行動起來，推動并發(fā)布相關(guān)“標(biāo)準(zhǔn)”，以此來規(guī)范屋頂光伏項目在各個環(huán)節(jié)上的操作正確性，以此來保障終端用戶財產(chǎn)與人身安全，保障老百姓安居樂業(yè)。