光伏发电项目安全风险评估与防控

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

黄宁 汪湧

中国联合工程有限公司

摘要

在当今全球能源转型的大背景下,光伏发电项目作为清洁、可再生的能源形式,正逐渐成为备受关注的焦点。光伏发电项目利用光伏效应,通过太阳能电池板将太阳能直接转化为电能,具有显著的环保优势,不会产生温室气体排放,对环境友好。此外,光伏发电不受地域限制,只要有阳光照射的地方,就可以建设光伏发电设施,这使得其成为未来能源发展的重要方向。


关键词

光伏发电项目;安全风险评估;防控措施

正文


引言

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种技术。近年来,光伏发电在全球范围内呈现出迅猛发展的态势,其具有清洁、可再生、分布广泛等优点。然而,光伏发电项目涉及到多个复杂的环节,从项目的规划、建设到运营和维护,每个阶段都存在着不同类型的安全风险。对这些风险进行准确评估并采取有效的防控措施,对于保障光伏发电项目的稳定运行、保护人员安全和环境安全具有至关重要的意义。

1光伏发电项目安全风险评估与防控的重要性

1.1保障人员安全

光伏发电项目的建设与运营涵盖诸多危险作业类型,例如高处作业要求施工人员在较高的光伏支架或屋顶等位置进行安装、检修工作,电气安装涉及到高压电的操作与线路连接。如果没有全面的安全风险评估与防控机制,施工和运维人员就如同在没有防护网的高空行走、在布满陷阱的雷区穿梭。通过严谨的风险评估,可以精准识别出每个作业环节的潜在危险,进而制定出相应的防控措施,如提供经过严格检测的安全带、防坠器,以及绝缘性能良好的电气防护用具等,切实保护每一位参与者的生命安全,避免家庭悲剧的发生。

1.2确保项目资产安全

光伏组件和电气设备是光伏发电项目的核心资产,它们的正常运行直接关系到项目的效益。雷击可能瞬间破坏光伏组件的电路结构,强大的电流会使电气设备烧毁;风暴可能吹倒光伏支架,使光伏组件受损;洪水一旦淹没电气设备,会造成短路等严重故障,机械伤害也可能使设备的关键部件变形损坏。安全风险评估与防控措施如同项目资产的守护者,提前通过科学的方法识别各类风险。例如在易遭受雷击区域合理布局并安装高效的防雷系统,针对风暴风险设计稳固的支架结构并提前加固,在洪水可能侵袭的地方建设完善的排水和防护设施,从而减少资产受损的可能性,确保项目稳定运行,保障投资回报。

1.3符合法律法规要求

在当今社会,国家和地方针对光伏发电项目出台了一系列详尽且严格的法律法规,这些法规涉及到项目建设、运营过程中的安全标准、环境保护、劳动保护等诸多方面。企业若不进行安全风险评估与防控,就极有可能在不经意间违反这些规定。例如,在安全方面,如果未能按照法规要求对电气设备的接地系统进行规范设置,就可能导致触电事故风险增加;在环保方面,若没有对光伏组件废弃物的处理进行合理规划,可能造成环境污染。一旦违反相关法规,企业将面临巨额罚款,项目也可能被迫停工整改,这不仅会给企业带来巨大的经济损失,还会影响企业的声誉。所以,进行安全风险评估与防控是企业依法依规运营的必然要求。

1.4提升项目运营稳定性

在运营阶段,光伏组件和电气设备的稳定性对项目的电力供应至关重要。光伏组件长期暴露在外,可能会因为老化、灰尘堆积、局部损坏等原因出现故障,电气设备也会由于长时间运行、过载、元件老化等因素发生故障。如果不能有效防控这些风险,发电中断就可能频繁发生。例如,一个大型的光伏发电站如果突然停止发电,将会影响到与之相连的电网的电力平衡,可能导致局部地区电力供应不足,影响工业生产、居民生活等众多方面。通过安全风险评估,可以定期对组件和设备进行全面检查,及时发现潜在问题并进行维护,确保电力的持续稳定输出,满足用户的用电需求,维持电网的稳定运行。

2光伏发电项目建设阶段安全风险评估

2.1施工安全风险

在光伏发电项目建设中,安装光伏组件、搭建支架等工作常常需要进行高处作业。高处作业人员面临着坠落的风险,例如在没有正确系挂安全带或者脚手架搭建不牢固的情况下。施工现场的风力、降雨等气象条件也会增加高处作业的危险性。如果在强风天气下进行高处作业,人员可能会被风吹落,而降雨会使作业面湿滑,导致人员滑倒坠落。光伏发电项目涉及大量的电气设备安装,如光伏电池板的电气连接、逆变器的安装等。在电气安装过程中,如果施工人员没有按照电气安全规范操作,可能会发生触电事故。例如,在带电作业时没有采取有效的绝缘措施,或者电气设备的接地系统安装不完善,都可能导致电气故障引发触电危险。施工过程中使用的机械设备,如起重机、叉车等,如果操作不当,会对操作人员和周围人员造成机械伤害。起重机在吊运光伏组件或支架时,如果起吊重量超过额定起重量,或者起重臂的伸展角度不符合要求,可能会发生起重臂折断、重物坠落等事故。

2.2建设场地风险

光伏发电项目的选址如果没有充分考虑地质条件,可能会面临地基沉降、滑坡等风险。例如在软土地基上建设光伏电站,如果没有进行有效的地基处理,随着时间的推移,光伏支架可能会发生倾斜,影响光伏组件的发电效率,甚至导致整个电站结构的损坏。项目建设场地周边的环境也会带来安全风险。如果项目靠近交通要道,施工过程中的物料堆放、机械设备的停放可能会影响交通秩序,增加交通事故的风险。如果项目建设在有火灾隐患的区域,如靠近森林或者易燃物仓库,施工过程中的动火作业可能会引发火灾。

3光伏发电项目运营阶段安全风险评估

3.1自然灾害风险

光伏发电项目中的光伏组件、电气设备等都属于高耸的金属结构,容易遭受雷击。一旦遭受雷击,可能会损坏电气设备,如逆变器被击坏,导致整个光伏发电系统停止运行。雷击还可能引发火灾,特别是在光伏组件的连接部位,如果防雷措施不完善,雷击产生的强大电流可能会使连接部位的电线过热,引发火灾。强风暴可能会吹倒光伏支架,破坏光伏组件。特别是在沿海地区或者高海拔地区,风暴的强度较大,对光伏发电项目的结构稳定性构成严重威胁。风暴还可能携带杂物,这些杂物撞击光伏组件可能会造成组件的损坏,影响发电效率。如果光伏发电项目建设在地势较低的地区,洪水可能会淹没光伏组件和电气设备。水的浸泡会导致电气设备短路,损坏光伏组件的封装材料,降低组件的使用寿命。

3.2设备故障风险

光伏组件在长期运行过程中可能会出现电池片老化、封装材料破损等问题。电池片老化会导致发电效率降低,而封装材料破损可能会使水分进入组件内部,腐蚀电池片。光伏组件还可能受到鸟粪、灰尘等污染物的影响,降低光照的吸收效率,从而影响发电性能。逆变器是光伏发电系统中的关键电气设备,它将直流电转换为交流电。逆变器在运行过程中可能会出现过热、短路等故障。过热可能是由于散热不良引起的,短路可能是由于内部电路元件损坏或者电气连接不良造成的。变压器、开关柜等其他电气设备也可能出现绝缘老化、接触不良等故障,这些故障可能会导致停电事故,影响光伏发电项目的正常运营。

3.3人员操作风险

在光伏发电项目的日常运维过程中,运维人员可能会出现误操作。例如,在对电气设备进行检修时,没有按照操作流程断开电源,可能会导致触电事故。或者在清洁光伏组件时,使用不当的清洁工具或方法,可能会刮伤组件表面,影响组件的发电效率。如果光伏发电项目的运营单位没有建立完善的安全管理制度,可能会导致安全管理混乱。例如,没有定期对设备进行安全检查,没有对运维人员进行安全培训等。这种安全管理不到位的情况会增加各类安全事故发生的可能性,威胁到项目的安全运营。

4光伏发电项目安全风险防控措施

4.1建设阶段防控措施

对于高处作业,施工单位应严格按照高处作业安全规范操作。为高处作业人员提供合格的安全带、安全绳等防护用品,并确保脚手架、吊篮等高处作业设施的搭建符合安全标准。在气象条件恶劣时,如风力超过六级或降雨时,应停止高处作业。在电气安装方面,施工人员必须持证上岗,严格执行电气安装安全操作规程。在电气设备安装前,要对设备进行绝缘测试,确保接地系统安装正确、可靠。在带电作业时,要采取有效的绝缘防护措施,如穿戴绝缘手套、使用绝缘工具等。针对机械伤害风险,操作人员必须经过专业培训,熟悉机械设备的操作流程。在使用起重机等大型机械设备时,要对设备进行定期检查和维护,确保其性能良好。在吊运重物时,要严格控制起吊重量和起重臂的伸展角度,设置警戒区域,防止无关人员进入。在项目选址时,要对地质条件进行详细勘察。对于地质条件较差的地区,如软土地基,要采取有效的地基处理措施,如打桩、换填等,以确保光伏支架的稳定性。对于周边环境风险,施工单位要与当地交通管理部门、消防部门等相关部门协调配合。

4.2运营阶段防控措施

为防范雷击风险,光伏发电项目应安装完善的防雷系统。包括在光伏组件、电气设备等部位安装避雷针、避雷带等防雷装置,并确保防雷接地系统的接地电阻符合要求。定期对防雷系统进行检测和维护,确保其有效性。对于风暴风险,在项目设计阶段就要考虑结构的抗风能力。采用坚固的光伏支架结构,并根据当地的风力情况进行合理的设计。在风暴来临前,要对光伏组件和支架进行加固,清理项目周边可能被风吹起的杂物。在洪水风险防范方面,项目选址应尽量避开地势较低的易涝地区。如果无法避免,要建设防洪堤、排水系统等防洪设施。在洪水季节来临前,要对防洪设施进行检查和维护,确保其正常运行。对于光伏组件故障,要定期对光伏组件进行检查和维护。采用无人机巡检、热成像检测等先进技术,及时发现组件的老化、破损等问题。对于受到污染的组件,要采用合适的清洁方法进行清洁,如使用专业的清洁设备和清洁液。针对电气设备故障,要对电气设备进行实时监控。安装温度传感器、电流传感器等监测设备,及时发现设备的过热、过流等异常情况。对设备进行定期维护,更换老化的绝缘材料、电气元件等。要建立设备故障应急预案,当设备发生故障时,能够迅速采取措施进行修复。为避免运维人员误操作,要制定详细的操作手册和安全操作规程。对运维人员进行定期的安全培训和技能培训,提高他们的安全意识和操作技能。在电气设备上设置明显的操作标识,防止误操作。

结束语

综上所述,光伏发电项目在能源转型中具有重要的战略意义,但在其建设和运营过程中面临着多种安全风险。通过对建设阶段的施工安全风险、建设场地风险和运营阶段的自然灾害风险、设备故障风险、人员操作风险等进行全面评估,并采取相应的防控措施,如在建设阶段加强施工安全管理和场地风险防控,在运营阶段强化自然灾害应对、设备故障预防和人员操作规范等,可以有效提高光伏发电项目的安全性和可靠性。这不仅有助于保障项目的正常运行,保护人员和环境安全,也有利于推动光伏发电产业的可持续发展。在未来的发展中,随着光伏发电技术的不断进步和应用规模的不断扩大,还需要持续关注新出现的安全风险,并不断完善风险评估和防控体系。

参考文献

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[6]牛亚玲.S光伏发电项目风险评价研究[D].华北电力大学,2014.

 

作者简介:

姓名:黄宁(1988年12月),身份证号:420682198812064512性别 男,民族 汉,籍贯 湖北省老河口市,学历 硕士研究生,职称 工程师,研究方向 安全工程

姓名:汪湧(出生年月1980年11月 ),身份证号:362526198011100017

,性别  男,民族  汉,籍贯:江西省乐安县,学历:本科,职称:工程师,研究方向:环保工程。

 

 

 


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