消息顯示，5月21日下午3點左右，位于唐縣迷城鄉的一座20MW山地光伏電站突發火災，一時間電站現場煙霧彌漫。

據說，火災原因是附近山坡上的草木著火，最終殃及了電站，幸虧撲救及時，才沒有造成太大的經濟損失。

資料顯示，該電站于2015年7月并網發電，投資商為保能唐縣電力開發有限公司。

而此之前不久，4月2日上午，位于張家口宣化區北外環的某山地光伏電站也曾發生火情，最終造成部分光伏陣列被燒得只剩支架，組件損毀嚴重。

炎炎夏日，天干物燥，最是火災高發季節。作為常年暴曬于陽光下的光伏發電系統，此時更應該將防火安全提到最高等級。回頭去看，去年的部分光伏電站火災，也多發生在夏季：

2018年4月3日，靖遠縣北灘鎮杜寨村光伏電廠燃起熊熊烈焰，情況危急;

2018年4月18日，江蘇南通一光伏電站突然起火，現場濃煙滾滾，消防第一時間趕到現場;

2018年4月19日，安徽銅陵某地面光伏電站發生火災，整個電站一片狼藉，組件基本被燒光，只剩下一些凌亂散落的金屬支架;

2018年5月21日，北京中國石油大學附小屋頂光伏電站起火;

……

光伏電站屬于重資產投資，火災導致的損失非常嚴重。那么，光伏電站發生火災的原因究竟是什么?又該如何去防患于未“燃”呢?

光伏系統失火原因

對于光伏電站的安全運行，一位常年參與浙江省光伏電站驗收專家指出，火災，正是光伏電站的最大安全隱患。

他認為，除了來自于外部原因的火災外，光伏系統自身的火災隱患更需引起足夠重視。其中，組件的熱斑效應、接線盒與連接器故障、電纜載流量過小、直流拉弧、電流倒灌等，是引發光伏系統火情的最常見原因。

他表示，除了電站施工質量和后期運維，設備質量問題尤其需要引起投資方的足夠重視。

來自中科院風電光伏檢測中心的數據證實了上述專家的看法。

該數據資料顯示，光伏電站起火的常見原因有：組件熱斑效應造成組件局部溫度過高;插頭腐蝕，虛接拉弧起火;線纜磨損破皮，與支架拉弧起火;電纜線徑太小，阻值過大發熱起火;匯流箱接頭虛接，腐蝕，匯流箱起火;大型逆變器散熱風扇損壞，逆變器線排接頭腐蝕，虛接等造成的逆變器失火;雷擊起火;接線盒二極管失效，虛焊等造成局部溫度高，等等。

據上述資料統計，約有70%左右的光伏電站火災是由于設備問題造成，其中又以匯流箱、逆變器、連接器、電線電纜、組件、配電柜及變壓器等設備導致的火災最為常見。

與此對應，據一位常年在海外市場做光伏電站工程的業內人士介紹，光伏電站的火災事故在國外也并不少見，但相對來說，主要原因更多是設備老化而未及時更換所引起。

反觀國內的電站火災，則大多與系統部件自身的質量問題或工程質量問題有關。

“排除自然和部分人為因素外，其實主要問題還是在產品層面，大多是因為產品設計不合理、不具有針對性或產品質量不達標引發的。”上述專家強調。

設備質量問題嚴峻

作為全球領先的光伏設備制造大國，國內光伏電站的設備質量怎么會不過關呢?

據一位熟悉采購業務的業內人士介紹，光伏設備都有權威認證，且出廠前經過全面嚴格的檢測，一般不會有太大問題，但由于近年來搶裝現象較多，造成不少低質低價產品流入市場，再加上“低價中標”的招標方式，促使一些設備生產廠家為降低成本不得不降低相關質量要求，也客觀上造成了一些電站質量的下降。

1、組件問題

“組件作為光伏電站的核心設備，防火等級在B級以上一般是不會引發火災的，目前著火的大都是因為背板和接線盒材料質量不良、封裝工藝不良問題引發的。組件焊接面積過小或虛焊、接線盒絕緣不夠，都會引發組件自燃”。正泰太陽能組件技術專家王仕鵬分析道。

作為光伏組件的重要部件，接線盒是集電器設計、機械設計和材料應用于一體的綜合性產品，其主要作用是連接和保護光伏組件，傳導光伏組件產生的電流。因此，接線盒的質量對組件質量影響較大。

目前看，接線盒的二極管、殼體、連接線路及引線端子的質量不良，正是接線盒起火的主要原因之一。

專家表示，接線盒的防護等級須滿足IP65及以上，引出線和接線盒焊點焊接面積至少要大于20平方毫米，還要控制引出線長度符合要求，避免接觸接線盒塑膠件等。

光伏背板材料失效則是導致組件容易過熱乃至引發火情的另一個重要原因。

背板材料失效，將使組件內部封裝材料和電池直接曝露在戶外環境中，引發封裝材料水解、電池和焊帶腐蝕及脫層等問題，迅速降低組件功率輸出和使用壽命，嚴重的還會導致組件絕緣失效引發火災和傷亡事故。

而導致背板燃燒的典型原因，就是組件熱斑區域溫度過高致使背板被燒穿。

封裝工藝常見的問題，則主要在焊接不良和接線盒組裝工藝方面。

焊接工序作為組件封裝程序的關鍵工序之一，其質量好壞對整個封裝性能的影響比較大。若焊接過程控制不當就會造成熱斑、碎片等情況，而熱斑通常也被認為是組件起火原因之一。

據CTC國家光伏質檢中心的數據，其在對江蘇某10MW光伏電站的紅外成像抽檢發現，抽檢的2868塊組件中有19%存在虛焊熱斑效應問題。

專家介紹，個別壞電池的混入、電極焊片虛焊、電池由裂紋演變為破碎、個別電池特性變壞、電池局部受到陰影遮擋等，都是引發熱斑效應的常見原因。

據專家介紹，為規避熱斑效應，目前通常的做法，是在組件的正負極間并聯一個旁路二極管的接線盒來降低熱斑的影響。當一個電池被遮擋時，其他電池促其反偏成為大電阻，此時接線盒中的二極管啟動，屏蔽掉含有問題的電池片，從而避免被遮擋電池因過熱而損壞。

2、連接器

連接器是另一個容易導致失火的器件，比如MC4接頭。

“劣質接頭很容易因接觸不良造成拉弧，輕者熔斷保險、線纜，重者燒毀組件和設備引起火災。”

史陶比爾光伏總監方宇明告訴記者，雖然連接器價格不高，但是用量較大。在通流情況下，如果連接器的電阻增大導致溫升增加，并超出塑料外殼及金屬件所能承受的溫度范圍，就容易引發火災。

“可以說，連接器的失效并引發火災，是由塑料外殼和金屬件共同作用的結果。”方宇明表示，絕緣材料的選擇直接決定了連接器的質量，特別是材料的耐候性、耐熱性、阻燃性、絕緣性等

據介紹，目前業內一些廠家使用回料生產連接器，可能也是導致連接器質量下降的原因之一。

專家表示，雖然使用回料可以降低成本，但卻增加了產品在使用端的失效概率，連接器廠商對此應該加以杜絕。

與連接器由連接的電纜的選擇也非常重要。一般來說，不同的連接器型號會對應不同的電纜外徑，其目的是保證密封性能。如果密封不好，在戶外應用時有可能會進水進塵，從而破壞絕緣性能，進而引發火災。

3、逆變器

據一位逆變器業內人士介紹，歐美等很多國家都嚴格規定逆變器要具有電弧自動切斷保護功能，必須有兩級斷開機制：要么用兩個繼電器串聯，要么一個繼電器里面必須有兩個斷開觸點，這樣可做冗余保護，防止一個壞了，另一個依然可起到隔離斷開作用。

而國內由于缺少這方面的硬性規定，有的廠家為了減少成本，在國內銷售的逆變器也就沒有這個功能。

據逆變器技術專家介紹，高質量的逆變器，一般采用LCL三階濾波結構,但業內一些逆變器廠商只有LC,省掉了其中的L，有的連繼電器的兩個斷開觸點也省掉一個，這樣做雖然能降低一些成本，但卻大大增加了后期運行安全隱患。

“國內項目對逆變器單瓦價格壓得太狠，企業也是迫不得已，在模塊上沒有更多的成本操作空間，只能在元器件上做文章，這種偷梁換柱的做法似乎已成了某種行業潛規則。”上述逆變器業內人士無奈地說。

據他介紹，導致逆變器容易發熱失火的原因還有很多，比如電感器性能下降、電容器不穩定、塑料器件變脆劣化、壽命縮短、器件絕緣性能下降、散熱性能下降、半導體器件失效等。

4、匯流箱

作為電流匯聚和分流的連接設備，匯流箱也是一個容易發熱失火的器件，包括匯流箱和直流柜等設備接地不可靠、連接頭接觸不良、接線混亂等，都極易引起直流電弧或因雷擊而引發火災。

其中，匯流箱的質量問題尤其突出，主要問題有：匯流排和熔斷器布局不合理或重疊在一起，不利于散熱，很易造成短路燒壞;端子和匯流排接觸面積較小，易引起發熱和打火;匯流排采用鋁排，運行時箱體溫度過高;箱內缺少監測各支路電流的通訊單元和保護單元;沒有斷路器，即使發現事故，也很難人為斷開;控制板輸入端高壓電氣間隙爬電距離不足，引起燃燒;熔絲質量不過關;IP等級達不到要求;接線排絕緣質量和耐壓值較低;斷路器相間隔板未安裝，或斷路器距外殼過近、飛弧距離不夠。等等。

5、電線電纜

電線電纜質量問題，更是引發光伏電站火災的常見原因。據統計，電纜故障原因主要有以下幾種：

電纜頭制作質量不良致電纜頭爆炸起火;電纜經長期運行絕緣老化擊穿短路起火;電纜敷設條件惡劣(高溫或積水)致絕緣下降短路起火;電纜受外力機械損傷致絕緣破壞短路起火;電纜長期過負荷運行，或保護(開關)裝置不能及時切除負載短路電流致絕緣過熱，損壞造成電纜短路起火;電線電纜本身質量不良致電線電纜過載起火。

其中，電纜接頭接觸不良、接插件開關的可靠性、絕緣層長時間老化、外力導致絕緣層破損等問題，都會造成直流電弧。而直流電弧產生的高溫輕易超過3000℃，能夠直接導致起火。

從目前相關數據來看，有約80%以上的光伏電站火災是因為直流拉弧原因造成。

隨著平價上網和競價模式的施行，光伏電站的產品質量問題更應當引起全行業的高度重視。

“光伏行業要想持續發展，質量問題已是一個必須高度重視的問題，如果一味為了降低成本而降低質量，最終損害的將是整個行業的利益。”上述專家表示。

在他看來，即使光伏電站具備科學詳細的滅火規范并配備正確的滅火裝備，卻也無法防范劣質產品帶來的火災隱患，唯有從源頭上解決問題，嚴格控制進入市場的產品質量，嚴格落實相關標準和驗收規范，才能保證電站安全確保投資者收益。