當(dāng)今社會(huì)傳統(tǒng)能源面臨枯竭，人類(lèi)生態(tài)環(huán)境日益惡化，太陽(yáng)能光伏發(fā)電以資源豐富、清潔、不受資源分布地域的限制等優(yōu)點(diǎn)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。近幾年我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，現(xiàn)今國(guó)內(nèi)光伏累計(jì)裝機(jī)容量已超過(guò)28GW，并以每年大于10GW的速度增長(zhǎng)。光伏電站建站越來(lái)越多，如何提高電站的安全性，如何將各種安全隱患防范于未然，也已成為電站業(yè)主們首要考慮的問(wèn)題。
　　本文通過(guò)分析對(duì)比組串式與集中式兩種應(yīng)用廣泛的電站解決方案，通過(guò)理論與實(shí)際案例分析它們的安全性差異，供業(yè)界探討。

　　1 組串式和集中式電站結(jié)構(gòu)對(duì)比
　　集中式光伏電站解決方案主要包括組件、直流匯流箱、直流配電柜、逆變器及其配套的逆變器房或集裝箱體、箱式升壓變等。
　　與集中式方案相比，組串式方案減少了直流設(shè)備和逆變房等配套設(shè)施，增加了交流匯流箱，縮短了高壓直流的傳輸距離，國(guó)內(nèi)主流的組串式方案更采用了無(wú)熔斷器設(shè)計(jì)，自然散熱的簡(jiǎn)潔方案。
　　主要電氣設(shè)備對(duì)比：

　　電纜對(duì)比：

　　
2 組串式和集中式安全風(fēng)險(xiǎn)對(duì)比
　　本文中分析的安全風(fēng)險(xiǎn)，是指光伏電站中可能引發(fā)火災(zāi)或?qū)θ松戆踩�產(chǎn)生威脅的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。 根據(jù)前述中關(guān)于組串式與集中式的對(duì)比，最大差異就是交流和直流電纜距離的不同，而交流輸電與直流輸電在安全性有顯著的差異。
　　自1882年愛(ài)迪生發(fā)明了第一盞電燈開(kāi)始，供電方式就是直流電，但是由于當(dāng)時(shí)直流升壓非常困難，供電范圍限制在較小的區(qū)域內(nèi)。交流電的易用性使之很快形成了供電網(wǎng)絡(luò)的主流方案，隨著多年的技術(shù)發(fā)展，交流電網(wǎng)從幾千瓦發(fā)展到幾億千瓦，電壓等級(jí)從幾十伏發(fā)展到上百萬(wàn)伏。科學(xué)技術(shù)不斷在解決著電力發(fā)展的難題，也保障了交流輸電的安全，使電進(jìn)入千家萬(wàn)戶。
　　直流供電主要用于于安全電壓48V以下的控制系統(tǒng)及后備電源使用，或是特高壓長(zhǎng)距離直流輸電（±400kV以上）工程中。1000V直流輸電是伴隨著光伏的發(fā)展而興起，其配套的相關(guān)電氣設(shè)備還有待完善，甚至有部分廠家使用交流斷路器充當(dāng)直流斷路器使用的情況。
　　在開(kāi)關(guān)元件中，在發(fā)生故障時(shí)能夠正確滅弧是衡量開(kāi)關(guān)元器件最重要的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。由于交流系統(tǒng)存在過(guò)零點(diǎn)，開(kāi)關(guān)元件在斷開(kāi)故障電流時(shí)，能夠利用過(guò)電壓過(guò)零點(diǎn)進(jìn)行滅弧，而且由于電弧的產(chǎn)生電壓要比維持電壓高得多，所以，交流電弧在過(guò)零點(diǎn)處熄滅后很難再產(chǎn)生。而直流沒(méi)有過(guò)零點(diǎn)，電壓一直存在，電弧持續(xù)燃燒，必須拉開(kāi)足夠的弧長(zhǎng)距離才能夠可靠熄滅。接線不良、電纜絕緣破損等也會(huì)引起拉弧，具有較高熱能的電弧的出現(xiàn)使得電站存在一個(gè)火災(zāi)的隱患，也是光伏電站發(fā)生火災(zāi)的最主要因素。
　　從總體上看，交流系統(tǒng)部分相對(duì)成熟可靠，電站的安全性風(fēng)險(xiǎn)主要來(lái)自直流部分。必須采取嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)、減少直流系統(tǒng)長(zhǎng)度，同時(shí)進(jìn)行精心的電氣設(shè)備選型，以保障電站安全。

作者：孫慶 來(lái)源：太陽(yáng)能發(fā)電網(wǎng) 責(zé)任編輯：wutongyufg