無論是想節(jié)省電費(fèi)還是降低碳足跡,安裝屋頂太陽能板都是有效解決方案,可光電轉(zhuǎn)換過程伴隨熱能與電能,若設(shè)備不良、系統(tǒng)發(fā)生問題重則帶來火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),其中太陽能逆變器、連接器與接線盒可以說是必須注意的防火重點(diǎn)。
屋頂太陽能市場(chǎng)越來越熱門,市調(diào)機(jī)構(gòu)Industry ARC最新報(bào)告指出,2019年全球屋頂太陽能市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)624億美元,預(yù)計(jì)2020~2025年復(fù)合年增長(zhǎng)率(CAGR)更達(dá)6.9%。安裝太陽能可有效降低住戶用電,好比澳洲或是德國(guó),在高電價(jià)環(huán)境下能以太陽能 儲(chǔ)能搭配減少賬單支出,另一方面受氣候變遷影響,社會(huì)逐漸重視碳足跡與節(jié)能減碳,再生能源比例逐漸攀升。
可是由于不當(dāng)安裝、激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)商(O&M)與用戶的協(xié)議復(fù)雜,根據(jù)Clean Energy Associates(CEA)在全球檢查數(shù)百次商業(yè)屋頂太陽能,顯示有超過90%屋頂都存在重大安全和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。
以重要性來說,太陽能板下的東西價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于模塊,設(shè)備問題輕則故障、無法使用,重則引起祝融之災(zāi),帶來的是包括高昂損失、業(yè)務(wù)中斷、商店關(guān)閉、數(shù)據(jù)中心中斷等生命財(cái)產(chǎn)損失。
而常見的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),主要是電線劃痕、逆變器端連接不良、連接器不兼容或品質(zhì)不良。德國(guó)萊茵TV先前統(tǒng)計(jì)也指出,太陽能系統(tǒng)火災(zāi)成因前三大為25%逆變器、24%連接器、19%接線盒,接下來則是模塊、轉(zhuǎn)換器、直流交流轉(zhuǎn)換器、電纜與保險(xiǎn)絲。
逆變器主要是將太陽能板發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換成交流電,內(nèi)部有著誤差放大器、調(diào)節(jié)器、振蕩器、低壓及短路保護(hù)回路等各種設(shè)備,可能會(huì)因?yàn)殡娫粗型徊ㄔ斐啥搪?、外在高溫環(huán)境破壞內(nèi)部電路等等原因造成電路板或電線絕緣不佳而短路,又因電源線到逆變器都是直流電,危險(xiǎn)性也較高。
另一大太陽能風(fēng)險(xiǎn)則是連接器,太陽能案場(chǎng)需要使用大量連接器,每個(gè)接線盒需要配對(duì)一對(duì)連接器,也吸引許多連接器廠商進(jìn)場(chǎng),但若無按照制造廠商規(guī)格安裝,安裝不同廠商的連接器,或是其實(shí)仿冒、品質(zhì)不佳設(shè)備,就容易引起火災(zāi)。
目前針對(duì)太陽能火災(zāi)規(guī)范,美國(guó)國(guó)家電工法規(guī)(NEC)也已要求逆變器具備快速關(guān)斷功能,將電壓迅速降到30伏或更低,以便安裝人員、維修人員和消防員能在關(guān)斷后快速處理系統(tǒng);中國(guó)則是將快速關(guān)斷納入建筑設(shè)備協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《光電建筑技術(shù)應(yīng)用規(guī)程》,德國(guó)則率先執(zhí)行VDE防火安全標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范逆變器與模塊之間需要增加直流電切斷設(shè)備。
工研院產(chǎn)科國(guó)際所產(chǎn)業(yè)分析師陳怡靜指出,未來逆變器可能多具備快速關(guān)斷、電弧故障和接地故障保護(hù)功能,且隨著太陽能模塊規(guī)格相對(duì)應(yīng)增加,將來對(duì)逆變器的要求也會(huì)越來越高。
太陽能系統(tǒng)安裝人員也身具重責(zé)大任,近年來因?yàn)樘柲墚a(chǎn)業(yè)迅速擴(kuò)張,相關(guān)工作機(jī)會(huì)如雨后春筍般冒出,可能會(huì)出現(xiàn)培訓(xùn)不完整或不一致情形,以美國(guó)來說,過去十年來太陽能相關(guān)工作機(jī)會(huì)增長(zhǎng)速度是整體的五倍之多。
不過若要防止太陽能火災(zāi),若無固定進(jìn)行完善的監(jiān)控維修的話,先前的努力都會(huì)白費(fèi)掉。
太陽能板若遭火災(zāi)燒損,經(jīng)日光、火光照射還是可能會(huì)產(chǎn)生電壓電流,因此若發(fā)生太陽能火災(zāi)事故,除了通知臺(tái)電及太陽能發(fā)電企業(yè)、廠商前往處理并斷電?,F(xiàn)場(chǎng)人員或消防隊(duì)到達(dá)時(shí),也要與廠商確認(rèn)太陽能輸電線路與變流器間配電是否尚有電力存在,不能自行貿(mào)然用水滅火,或直接進(jìn)入搶救,容易產(chǎn)生觸電危險(xiǎn)。