无论您是希望削减电费的房主，还是寻求减少碳足迹的公司，您都可能已经研究或已经安装了屋顶太阳能。
你不会孤单。
“全球屋顶太阳能市场规模在2019年达到624亿美元，预计从2020年到2025年将以6.9%的复合年增长率（CAGR）增长。
屋顶太阳能的好处是巨大的。
随着光伏价格低到足以与电网价格竞争，气候变化的影响上升，能源和碳节约很容易计算，以及您的屋顶可能未使用的房地产，现在是将太阳能纳入您的家庭或商业屋顶的最佳时机。
然而，由于不一致的安装实践，激烈的制造商竞争，以及运营和维护（O&M）提供商与最终所有者之间有时相互冲突的动机，屋顶安装上迫在眉睫的火灾风险令人不安地普遍存在。
根据全球清洁能源协会（CEA）进行的数百次商业规模屋顶检查的样本，超过90%的检查屋顶具有显着的安全和火灾风险。
人们只需要执行简单的Google搜索即可找到这些风险演变成实际火灾并造成代价高昂的损害，业务中断，商店关闭，数据中心中断等的示例。
值得庆幸的是，尽管风险普遍存在，但原因，识别以及补救和解决都非常简单。
屋顶太阳能装置的三种最常见的火灾风险让我们从原因开始。
三个最常见的门控问题（即构成潜在直接火灾风险的问题）包括：锋利边缘上的电线逆变器端接不良/电线划痕过重制造不当或不匹配/交叉配接的连接器图 1：由于与热膨胀/收缩和屋顶振动相关的电缆膨胀和收缩，锋利边缘的电线将更快地降解。
如果不加以补救，这会带来地面故障和潜在火灾的风险。
图 2：不正确端接的三个示例。
切割线束、因导线修整不当而划痕的线绞线以及端接不当的导线端接。
所有这些示例都需要在重新激活之前进行修复。
图3：不匹配和开裂的现场制造连接器这些问题中的每一个都会带来潜在的直接火灾风险，但许多问题可以在引起火灾之前正常运行多年而不会发生事故。
值得庆幸的是，这些“滴答作响的定时炸弹”可以通过进行深入的系统关闭（断电）视觉检查来轻松识别，并且通常也很容易修复。
那么，这些相对微不足道的问题最初是如何产生的，为什么它们在全球整个行业中如此普遍？屋顶太阳能安全风险的主要原因这个问题的答案分为三类：不一致且差异很大的安装实践连接器信息不准确或不完整O&M和系统所有者之间的冲突动机不一致的安装实践第一个问题相当直截了当，不言自明。
通常，公司会将安装外包给多个第三方安装组。
商业级屋顶太阳能仍然是一个相对较新的领域，在过去十年中，太阳能工作超过了美国整体就业增长率的5倍。
可以理解，不完整或不一致的培训与这种类型的快速行业扩张有关，并且是商业屋顶火灾风险的主要原因之一。
连接器信息不准确这些火灾风险的第二个也是更重要的原因是有关太阳能模块连接器的不完整且有时不准确的信息。
为了简要解释，屋顶太阳能组件通常安装在串联的模块串中（通常用于商业/工业系统的18到20个模块之间），然后最终连接到逆变器。
从一个模块到串上下一个模块的距离是标准的，因此串上的模块到模块线束连接是工厂制造的。
但是，由于从灯串末端到逆变器的距离是可变的，因此这些连接（模块到逆变器和逆变器到面板）通常是在安装过程中在现场组装的“现场制造”连接器，而不是在工厂中组装。
如果现场连接的硬件与串上的模块到模块连接器使用不同的硬件，或者它们没有按照制造商的规格进行组装和安装，则存在热点发展的重大风险，这可能导致火灾。
不匹配或制造不当的连接器是屋顶太阳能火灾的常见原因，在某些情况下占安装连接器的100%。
图 4：各种不匹配的现场制造连接器的四个示例，其中一些具有交叉螺纹或扭矩不正确的背螺母。
所有这些都需要在重新通电之前进行更换。
安装人员在没有意识到它们不匹配的情况下创建现场制造的连接器总是存在风险，但是导致连接器制造不当的更大的行业问题是制造商提供的关于哪些连接器彼此兼容的不一致和不准确的信息。
重要的是要注意国家电气规范（NEC）关于这个问题的更新，其中写道：“如果配接连接器的类型和品牌不同，则应列出并确定它们的可互配性，如制造商的说明中所述。
但是，未经适当培训，现场连接不当的问题可能会持续存在。
随着连接器制造商的兴起，公司可能会在其营销文献中将其连接器列为“X连接器兼容”，而无需UL列表或文档来支持这一说法。
这导致安装人员认为不匹配的连接器是兼容的，而实际上它们并不兼容。
就严重性而言，这是一个全球性问题，也是我们的检查员发现火灾风险的主要原因。
运营和维护公司与系统所有者之间的优先级冲突这些火灾风险未得到及时识别和解决的第三个常见原因是运营和维护（O&M）公司与系统最终所有者之间协议的复杂性。
由于协议通常是书面的，因此需要O&M来解决已知问题以及进行年度或半年检查。
同样，派去进行这些视察的视察员可能经验大相径庭，但更重要的是，他们可能不愿意花大量时间寻找他们最终可能要解决的问题。
O&M检查员不会执行相对耗时的逐行检查，从而可以轻松识别诸如锋利边缘上的电线，大量划痕和不匹配的连接器等问题，而是可以选择运行系统性能测试，仅检查模块样本。
图 5：CEA 工程师检查屋顶太阳能装置在现场制造的连接器上是否存在热不规则性。
如何识别和解决屋顶太阳能火灾风险了解我们如何达到这一点很重要，但现场所有者需要了解如何检查当前安装的火灾风险并尽快解决。
好消息是，这些问题的确定和解决相对简单。
步骤 1：取消网站供电与一组有执照的专业人员一起，遵循适当的断电程序，并确保系统处于安全的系统关闭状态。
步骤2：进行深入的目视检查和系统关闭测试由于这些火灾风险的严重性和普遍性，建议合格的检查员进行深入（系统关闭）目视检查。
此检查应检查诸如不匹配或制造不当的连接器，电线搁在锋利边缘上或悬挂在锋利边缘附近，逆变器端接不良以及电线划痕过重或不正确着陆和扭矩端接系统关闭测试还应包括直流绝缘电阻测试（DC IRT），以检查交流电缆上的电流泄漏，以及连续性测试以确保组件正确接地。
步骤 3：执行系统级检查在解决了在目视检查和系统关闭测试中发现的安全问题并消除这些问题带来的安全风险后，重新激活现场并对组件（逆变器，现场制造的连接器，工厂制造的连接器，负载中心，汇流箱，中央和组串式逆变器等）进行系统热成像。
在所有热扫描中，寻找温度变化（ΔT），与现场其他相同组件的确定平均温度有足够大的差异。
最后，确认逆变器正常运行，无异常或故障，监控功能已连接并正常运行。
立即对您的现场进行断电和检查，以确保安全风险得到解决今天，“美国大约70%的商业建筑 - 或60万个站点 - 是太阳能项目的潜在目标。
充其量，目前只有数以万计的商业屋顶配备了太阳能。
随着需求的增长和屋顶太阳能行业的预期增长，如果不进行补救，火灾和其他安全风险问题可能只会变得更糟，因此必须确保系统安装正确，并且没有风险。
发现和解决屋顶太阳能装置的安全风险非常简单，预先进行尽职调查可以节省大量成本（真实和声誉）。
如果您的网站已经通电超过5年，则存在这些问题的威胁就会增加。
拥有经过认证的安装人员训练有素的眼睛是检查屋顶火灾风险的最佳方法。
检查您是否正在使用具有良好跟踪记录的安装人员，并将尽职调查预先纳入您的O&M合同，以确保定期和适当的维护和检查。
引入第三方来验证O&M检查员的结果或提供公正的额外审查，可以帮助确保发现安全风险并制定补救计划来解决这些问题。
Clean Energy Associates已经为一些全球最大的EPC，O&M和企业太阳能站点执行了超过8吉瓦的第三方检查和工程服务工作。
如果您担心您的安装可能存在安全风险，请与我们联系以进行尽职调查。
关于Glenn ShellenbergerGlenn Shellenberger是Clean Energy Associates的项目经理和技术销售工程师。
