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　　然而美、澳、歐洲、日本都已將光伏設施的組件級快速關(guān)斷列為強制要求，作為戶(hù)用光伏大國的中國在這個(gè)領(lǐng)域仍未重視，安全標準遠遠落后于產(chǎn)品制造和市場(chǎng)推廣。目前，僅有安徽省公安消防總隊歸口的地方標準提出規范化要求。盡管浙江制造及嘉興也推出了團體標準，但并未對組件級快速關(guān)斷提強制性要求，僅表述為“宜具備”、“宜具備”。

　　

　　盡管在國內已有不少屋頂光伏的火災案例，但目前還沒(méi)有參照標準要求的“組件級快速關(guān)斷”設計、應用案例，也尚未見(jiàn)報道安徽省對標準執行的檢查案例。

　　

　　本文從美國NEC法規實(shí)施的要求介紹滿(mǎn)足NEC法規的屋頂光伏設施要求，為國內屋頂分布式光伏的設計、施工、驗收等提供參考學(xué)習資料。

　　

　　1.2017版NEC- 《美國國家電氣法規》

　　

　　自2019年1月1日起，2017NEC - 《美國國家電氣法規》第690.12（b）（2）節中關(guān)于“光伏陣列內光伏快速關(guān)斷的要求”已在美國30個(gè)州正式生效，其他大多數州也都在陸續采用新規則。2017 NEC要求所有建筑物上的光伏設施均具有在緊急情況下實(shí)現組件級快速關(guān)斷的能力。

　　

　　該規則適用于任何安裝在建筑物上的光伏設施，但不包括不屬于建筑物附近的太陽(yáng)能車(chē)棚、避難所、涼亭等。

　　

　　2.滿(mǎn)足2017 NEC法規的具體要求滿(mǎn)足2017 NEC法規的具體要求需要做到以下幾點(diǎn)：-安裝“Listed-列名的”或帶有現場(chǎng)標簽的快速關(guān)機系統“Listed”是指經(jīng)過(guò)第三方認證機構列名。美國國家電氣法規規定使用“Listed”-即包括CSA等任何國家認可的測試實(shí)驗室認證列名的產(chǎn)品。

　　

　　在2019年國際太陽(yáng)能博覽會(huì )上（SPI），許多逆變器和快速關(guān)機設備制造商都展示了SunSpec認證。SunSpec為快速關(guān)斷過(guò)程中的不同設備之間的通信開(kāi)發(fā)了重要的協(xié)議，但它不是認證機構。

　　

　　通信協(xié)議認證并不滿(mǎn)足NEC第690.12節中的操作方面或NEC列名要求。通信協(xié)議列出的額定值、標記和/或認證不能替代UL1741光伏快速關(guān)斷認證（列名），僅看到SunSpec標簽并不能告訴安裝人員產(chǎn)品已通過(guò)NEC 2017認證可快速關(guān)斷。

　　

　　此外，在硬件安裝符合NEC 2017要求后，還需要在該光伏系統安裝位置，對快速關(guān)斷系統進(jìn)行明顯的標識標示快速。

　　

　　-安裝能夠在30秒內將電壓降至80 V的系統30秒內電壓降至80V是為了滿(mǎn)足對人體接觸的基本安全要求。目前國內標準或規范大多要求100V、120V等臨界指標。微逆變器將高壓直流電轉換為低壓安全的交流電，通常采用微型逆變器的光伏陣列一般都能視為本質(zhì)上符合快速關(guān)機的要求。

　　

　　但由于某些微型逆變器設計在電路的前端裝有電容器，因此，除非檢查人員實(shí)際執行電壓測量，否則無(wú)法知道它是否低于80V極限。如果認證機構會(huì )能主動(dòng)進(jìn)行這些測試，以驗證該微型逆變器示范可以滿(mǎn)足80V閾值，要比在安裝逆變器之后進(jìn)行測試容易得多。

　　

　　-BIPV系統比BAPV更容易滿(mǎn)足NEC法規從領(lǐng)跑者創(chuàng )新論壇第四屆BIPV大會(huì )上了解大，BIPV系統一般都把光伏產(chǎn)品作為建筑構件的一部分進(jìn)行設計，通常沒(méi)有金屬部件和裸露的導體，且不在接地金屬的8英尺之內，如太陽(yáng)能瓦。BIPV產(chǎn)品由于需要符合建材規范，因而系統與接地和導電部件隔離，最容易滿(mǎn)足NEC法規的要求。

　　

　　3.持續完善的光伏危害控制系統目前行業(yè)正在為2020版 NEC討論修訂，是快速關(guān)斷的未來(lái)要求：根據UL 3741，陣列安裝應列為光伏危害控制系統。

　　

　　對于正在討論中的新要求，主要觀(guān)點(diǎn)集中在“關(guān)斷速度該多快？實(shí)際該關(guān)斷什么部位？是否完全關(guān)斷？”。

　　

　　要檢查30秒鐘內陣列是否降至80 V或更低，檢查人員必須登上屋頂并將電壓表插入連接器測試。這對于民用建筑上的光伏設施運維及檢查是不合理的。

　　

　　當前，組串式逆變器仍需要安裝“列名”的附件才能實(shí)現快速關(guān)機，這可以通過(guò)將快速關(guān)斷的變送器或啟動(dòng)器安裝到逆變器中實(shí)現。該變送器與連接到陣列的傳感器配對，在火災發(fā)生時(shí)，由第一響應器在逆變器上啟動(dòng)快速停機開(kāi)關(guān)或斷路器，則變送器會(huì )連接陣列上的傳感器并關(guān)斷電路。

　　

　　隨著(zhù)對光伏危害控制的要求日益嚴格，快速關(guān)斷功能將全面集成到太陽(yáng)能系統中，而不是像當前的標準那樣允許使用經(jīng)過(guò)快速關(guān)斷認證的不同零件。預計在2020 NEC會(huì )提出為PV危害控制系統專(zhuān)門(mén)設計、評估、測試和認證。

　　

　　4.快速關(guān)斷裝置通常，光伏設施或消防系統的檢查員不太可能會(huì )對光伏陣列進(jìn)行測試以確?？焖訇P(guān)斷系統能夠正常工作。對于他們來(lái)說(shuō)，翻轉開(kāi)關(guān)裝置或斷路器以啟動(dòng)快速關(guān)機很容易。

　　

　　MLPE組件級電力電子技術(shù)是實(shí)現組件級關(guān)斷的主要方式，應用產(chǎn)品包括微型逆變器、功率優(yōu)化器及智控關(guān)斷器。微型逆變器的使用可以從根本上消除光伏系統存在的直流高壓，而功率優(yōu)化器及智控關(guān)斷器具有組件級關(guān)斷功能。

　　

　　在緊急情況下，安裝有功率優(yōu)化器或智控關(guān)斷器的光伏系統，能切斷每塊組件之間的連接，消除陣列中存在的直流高壓，實(shí)現組件級別的快速關(guān)斷。不少企業(yè)已經(jīng)能夠提供組件級快速關(guān)斷裝置，如有快速關(guān)斷功能的接線(xiàn)盒。

　　

　　一直在與行業(yè)以及其他利益相關(guān)者（如急救人員社區）一起開(kāi)發(fā)這些需求，以使那些在執行其至關(guān)重要的系統時(shí)必須與這些系統進(jìn)行交互的急救人員提高這種信心。我們有責任保護社會(huì )，人民和財產(chǎn)安全，我們希望使它們盡可能安全。”

　　

　　【結語(yǔ)】工商業(yè)屋頂光伏的平價(jià)上網(wǎng)已經(jīng)完全實(shí)現，TestPV在《??2020年142GW全球光伏市場(chǎng)》一文中預期中國將有12-15GW的工商業(yè)光伏。當光伏被普及成為一種日常屋頂設施后，潛在的安全風(fēng)險就更有可能暴露出來(lái)。我們一方面要積極推動(dòng)行業(yè)盡快建立更普及的強制性安全標準，另一方面也要從意識上對設計規范、施工和驗收提出要求，確保財產(chǎn)和人身安全得到保證。