光伏发电安全管控分析

摘要：随着我国社会经济的不断发展，人们对能源的消耗越来越多，部分不可再生能源已经处于严重匮乏状态，但能源是推动社会发展的主要资源，为了解决能源问题我国正在积极应用新能源，如太阳能，光伏发电技术应用的便是太阳能，但在实际应用期间还存在一些安全问题需要解决。本文将会对光伏发电安全管控进行分析。

关键词：光伏发电；分布式光伏发电；安全管控

前言：太阳能属于可再生能源，而且其具有较多的优点，将太阳能应用在发电系统中可缓解供电压力，但随着我国应用光伏发电的范围越来越广泛，也逐渐暴露出了一些安全问题，若是不及时解决将会影响光伏发电的正常运行，同时还会增加维修费用，并威胁周围居民的人身安全，为了保证其能正常运行，对光伏发电进行安全管控十分重要。

1光伏发电的简述

光伏发电属于借助半导体界面处的光生伏特效应把光能直接转化成电能的技术，其主要结构主要为跟踪系统、电池方阵、控制器、蓄电池组和逆变器所组成，其中逆变器、控制器以及太阳电池板属于主要部分，其部件基本通过电子元器件所构成。当太阳能电池进行串联之后展开封装保护所产生的太阳电池组件具有较大的面积，再加上功率控制器等其他部件便能组成光伏发电装置。其最初现在1839年由法国科学家贝克雷尔所发现，如今随着能源危机开始被广泛使用。主要原因在于其属于可再生资源，太阳能属于取之不尽用之不竭且不会产生污染的能源，如今光伏发电的应用范围极为广泛。

2光伏发电的优缺点 2.1光伏发电的优点

常规能源在世界上的存在有一定的，我国的一次性能源储蓄量还未达到世界平均水平，仅占据世界总储蓄量中的10%。但太阳能属于没有污染且取之不尽的一种可再生能源，具有较多的优点如安全性、广泛性、清洁性以及资源充沛、寿命较长等，在能源战略中占据重要的地位[1]。光伏发电和常见的火力发电系统放在一起做比较时具有以下优点：

①具有较高的安全性和可靠性，同时没有公害和噪音，不会向外排放污染物； ②能源的质量比较高； ③不存在资源枯竭这一现象；

④不需要消耗任何燃料，同时也无需架设相应的输电线路便能进行发电和供电；

⑤整个建设周期不长，在获取能源时只需花费较短的时间。 2.2光伏发电的缺点

所生产的太阳能电池板具有能耗高、污染高等缺点，在如今的条件下，所生产的电池板只能在我国使用，若是将其大量进口则会影响我国的自然环境。因此，光伏发电还存在着以下缺点：

①在制造光伏板时并不环保；

②照射出的能量分布只有较小的密度，需要占据较大的面积； ③和火力发电相比，发电机的成本极高；

④能够得到的能源容易受到天气、昼夜以及四季等因素的影响，并不稳定。 3光伏发电的基本分类

把光伏发电进行系统的分类后，可分为分布式光伏发电、并网光伏发电以及光伏发电，其中分布式光伏发电系统可称为分散式发电或者分布式功能，其为在用电现场的周围或者用户现场配置一套光伏发电供电系统，该系统比较小，

可满足特殊用户的具体需求，可支撑现有配电网自身的经济运行，也可以同时满足以上两方面的实际需求[2]。其基本由光伏电池组件、直流配电柜以及光伏方阵支架等多个设备组成，同时还具有环境监测和供电系统监控装置。分布式光伏发电系统的运行模式为在太阳辐射这一条件下，该系统中的太阳能电池组间列阵把太阳能转变成电能，随后通过直流汇集箱一起输送到直流配电柜中，让并网逆变器进行处理将其逆变为交流电后供给建筑自身的负载，不足或者剩余的电力可以使用联接电网进行调节。并电网光伏发电是指由太阳能组件所产生的直流电有并网逆变器转变为达到市电网需求的交流电后直接流向公共电网，其可以分成不带蓄电池和有蓄电池两种不同的并网发电系统。光伏发电可称为离网光伏发电，其除了基础配件之外还需要增加交流逆变器，其还包括太阳能路灯，以此偏远地带的村庄供电系统等。

4光伏发电安全管控的措施 4.1做好前期的调查工作

在对光伏发电进行安全管控时，应做好其前期的调查工作，这样可有效规避一些风险，如该地区常见的自然因素。在选择建设地址时，需要精确评估现场的地质构造、土壤情况、环境以及气象等多个因素。具体的调查措施为以下所示：

①增加与当地的气象站之间的沟通、交流。为了掌握建设场地实际的气象信息数据，可以让专业的气象机构或者具有资质的相关人士来分析多种不良的气候条件，以此预防其给光伏发电站所带来的不良影响，同时还需要采集冰雹、平均和最大的降雨量、风速以及降雪量等其他关键性的数据；

②做好地勘调查与报告。在刚开始选择光伏发电站的建设场地时，应请专业的地勘机构进行建设场地的地勘调查，掌握建设地点实际的地质条件以及构造的稳定性等其他情况，并对建设场地具体的结构、地质，多年来所出现的洪灾、地震以及强降雨等其他情况进行分析，在选择建设场地时应尽量避开河堤、土壤腐蚀等其他不良条件的地区，同时和防洪工程进行结合，做好相应的保水工作，若有必要还需要制定排水防汛计划[3]。

4.2保证设计的安全性

为了保证光伏发电的安全性，在设计光伏发电站时应优先选择经验丰富且具有专业资质的设计单位，以此保证设计方案的质量，在实际设计时还需要按照项目地点的实际情况进行设计，以此预防光伏发电站出现安全风险。在设计时需要做好以下安全防范措施：

①为了有效预防自然因素所带来的不良影响，需要合理地进行防雷设计，按照前期的考察结构，并和建设场地雷电的活动规律与防护目标，分析防雷装置的布置和形式，制定有效的防雷设计方案，把站区中的光伏发电单元和升压站等多处的防雷措施进行统一规划。此外，还需要做好防风防尘等工作。按照实际建设场地近年来所出现的暴风沙以及强风沙的级别和次数设计支架的组串、抗风防腐以及散热防尘等其他方法，在选择关键设备时应优先选用耐风沙、抗高温等其他恶劣天气的设备[4]；

②为了有效做好光伏发电的安全的管控，在设计时应尽量减少组串间的遮挡。使用专业的三维遮挡分析软件来分析电站的地点和组串的间距，躲避电站附近的物体，防止因为电站组串间因为排布缺乏合理性而产生安全隐患。在实际设计时，可以和实际的地形相结合，并使用专业的软件来计算方阵的具体间距，确保组建方阵处没有遮挡；

③为了管控光伏发电过程中存在的火灾隐患，需要在设计时做好规避工作。首先，合理、科学的设计线路的路径，以此减少线缆的耗损情况，降低出现的隐患。其次，在选择设备类型时应根据实际情况进行选择，预防因为电弧和电压所产生安全隐患。

结束语：总而言之，在如今不可再生能源紧缺的大环境下，为了满足人们对电力的需求，缓解供电压力，我国开始广泛使用光伏发电，该发电供电方法具有较多的优点，不过在当前阶段应用光伏发电时还需要注意一些安全问题，如自然灾害所造成的漏电、火灾以及触电等情况，这些都会给周围的居民和生态环境带来不同程度的破坏，为了保障人们的健康必须通过一系列的措施对其安全隐患进行防控，可通过前期的选址和设计工作来尽量规避容易发生的安全事件，保证其能安全、稳定地进行发电、供电。

参考文献

[1]彭科翔.光伏发电技术发展与前景分析[J].中国设备工程,2020(8):169-170.

[2]田丰.分布式光伏发电的现状分析及技术改进研究[J].中国科技纵横,2022(9):110-112

[3]何有山.光伏发电系统并网故障分析及纠正措施[J].河南科技,2020(20):145-147

[4]陈义.EPC模式下分布式光伏发电的基建运营一体化安全管理研究[J].冶金管理,2022(3):124-126