逆变器是光伏的大脑。光伏逆变器的常见问题,包括安装不当、隔离故障、过热、无法重启等问题,影响到光伏电站的系统效率和使用寿命,严重时还会造成安全风险,引发电气火灾或者电击。
随着光伏渗透率的上升,无论是在经济欠发达的印度、户储大爆发的南非,还是在光伏传统大国澳大利亚,由逆变器引发的火灾正不断增多。即使是大白马阳光电源,以安全可靠而著称,但由于出货量巨大,类似安全事件也未能幸免。
中国逆变器,已经是海外光伏市场为数不多仍有利润的细分行业,非常不易。卷质量、不卷价格,才是王道。
01印度:逆变器短路,一家四口葬身火海
今年6 月25日,印度德里德瓦卡的一名摄影师、他的妻子和两个孩子在一场火灾中丧生。当地警方事后判断,这场火灾正是由于逆变器短路引起的。
德里消防局 (DFS) 的一名官员表示,当地消防部门在凌晨3点30分接到火灾报警,两辆消防车迅速抵达现场。四位遇难者被从大楼中救出时,已经没有生命体征。 四者死者为摄影师Heera Singh(48 岁),他的妻子Neetu Singh(46 岁)以及两个儿子Robin(22 岁)和 Lakshya(21 岁)。他们的突然离世,让整个社区陷入震惊和恐慌。
图为引发火灾的逆变器;Sanjeev Verma/HT 照片
警方事故报告显示,火灾源于一台逆变器,在短路后点燃了该栋建筑一楼的一张沙发。大火迅速蔓延,吞噬了整层楼,一家人被困在里面。
现场的消防人员称,当时房屋大门紧锁,受害者在浓烟中找不到门钥匙,窒息身亡。他们还试图用锤子砸碎入口附近的一扇窗户,但没有成功。
一位在现场的消防官员说:“房子只有一个入口。门从里面锁上了。希拉的尸体倒在门厅里,他的妻子和儿子则躺在浴室里,手里拿着水桶和毛巾。我们认为他们试图用水浇灭大火,以驱散烟雾。”
在印度,由逆变器引发的火灾新闻比比皆是。
就在上周的12月6日,印度巴拉里塔卢克哈拉昆迪村一户人家的逆变器发生火灾,家用物品全部烧毁。不过,由于当时家中无人,因此没有造成人员伤亡。
今年5月22日,印度的北方邦诺伊达一家公立医院地下室发生由储能和逆变器引发的火灾。这个时间与德里灭门惨案类似,也是在凌晨三时左右。当地消防部门出动了总共8辆消防车。由于发生在地下室 ,医生和25名患者得以逃生。
近年来在印度由于逆变器或储能系统引发的火灾,正呈现上升态势,尤其是在一些城镇和农村。
印度在管理光伏逆变器、储能逆变器的安全方面,有一系列的标准、规定和管理体系,涉及产品质量、安全测试、安装规范和维护要求等。尽管如此,在执行和监管上的挑战仍然存在,特别是在一些偏远地区或小型企业中。
印度通过BIS(印度标准局,BIS,负责制定和监管国家标准的机构)、MNRE(印度新能源与可再生能源部)、行业协会、地方政府和电力公司的共同努力,在逆变器安全管理方面采取了一些措施,推动了安全标准的实施。然而,由于技术的快速发展以及部分地区执行标准的难度,仍然存在一些安全隐患,尤其是在逆变器的安装和使用过程中。
02南非,光储安全风险持续上升
德业股份引以为傲的南非,一方面通过户储成功度过能源危机,但现在却暴露出潜在的危险。
该国太阳能专家表示,随着电力削减形势的恶化,在2023年,该国的住宅和工商业场所的太阳能安装量增长迅猛,安装人员甚至经历了类似于淘金热的时期。
例如,Nedbank在2023年为企业和私人住宅提供了至少超过12 亿兰特的私人发电融资,并在可再生能源独立电力生产商采购计划中安排了多笔价值 260 亿兰特的交易。
尽管人们对新的电源解决方案充满热情,但它们确实伴随着一些风险。
电荒,曾经给每一个南非人留下过噩梦。但是,该国随着光伏和储能的普及,风险也在变大。
上图是一位南非富人位于约翰内斯堡卡拉米的一处庄园,毁于2023年的一场大火。而火灾的责任,完全被归咎于逆变器。据当地媒体报道,火灾被扑灭后,负责守卫该庄园的保安公司 Fidelity 透露,火灾正是由逆变器引起的。
类似的新闻报道在南非越来越多。
例如,据MyBroadband报道,南非最大的移动通讯公司——沃达康,其位于开普敦的总部在2023年就发生了火灾,多张图片和视频显示,该公司的太阳能电池板着了火。
开普敦正因为光伏和储能安装的激增,出现越来越多的风险事件。最近发生的一些事件包括:
一家商场内商店的逆变器电池起火,导致商场在处理事故期间不得不关门。
一家工厂屋顶上的太阳能电池板导致电线产生电弧,从而引发火灾。消防员必须等待技术人员先隔离太阳能电池板,然后才能灭火。
由于通风不足导致电池组过热,一名消防员被叫去扑灭邻近房屋的火灾。
一辆载有锂离子电池的卡车发生火灾。消防员成功阻止火势蔓延至拖车,避免了重大危险。
帕罗有四人因发电机产生的浓烟而中毒,其中一人死亡。
“市政府理解居民希望保护自己免受电力削减影响的愿望,如今许多家庭和企业都在使用各种替代电源,”开普敦市政府表示。
“然而,我们记录的少数事件足以证明,我们所有人都需要对如何使用和存储这些能源设备保持极其谨慎和警惕。”
当地政府提醒市民,如果备用电源着火,应先隔离电源,然后再拨打紧急服务电话。
03澳大利亚,阳光电源刚投运就发生火灾
图为起火的阳光电源SG3400HV-20型逆变器
海外光伏储能项目,中国企业并不能独善其身,即使是一向以安全可靠而著称的阳光电源。
根据包括德国《光伏》杂志在内的多家媒体报道,今年1月9日,位于南澳大利亚州曼努姆镇附近、正在开发的 30 兆瓦曼纳姆二期太阳能发电场,一台逆变器起火。
据电站拥有方和运营方Epic Energy官网介绍,曼纳姆太阳能发电场位于南澳大利亚阿德莱德以东约90 公里处,距离南澳大利亚河地区的曼纳姆镇3公里。
该电站一期开发于2019年,装机容量6.86MWp。二期、也就是着火的这座电站, 装机标称容量39MWp,系Epic Energy在2022年收购、并计划在2023年底投入运营。
即将建设的曼纳姆三期,系100 MW/200 MWh 的能源存储项目,预计在2024年上半年开始建设,并于2025年投入商业运营。
澳大利亚当局对这起火灾展开了调查。
南澳大利亚乡村消防局 (CFS) 称,该单位在周二上午接到紧急电话,称太阳能发电厂现场一台逆变器“起火”,10 名消防员赶赴现场。该设施位于Epic最初的 5MW曼纳姆太阳能发电厂附近,距离阿德莱德以东约 85 公里,去年完工后,目前正在调试中。
南澳大利亚乡村消防局进一步证实,这场由逆变器起火起发的火灾,共造成约25万澳元的损失。与此同时,一名承包商,被送往医院接受烧伤治疗。
据德国《光伏》杂志报道,发生火灾的是曼纳姆二期30MW的逆变器。那么,这款逆变器,究竟是哪家公司的产品呢?
2023年8月7日,南澳大利亚电力服务委员会批准了曼纳姆2期的发电许可证(执照),授权其运营位于Mannum Road和Patricks Road拐角处的 29.99MW 太阳能发电厂。该许可证第8页显示,该电站使用的逆变器为阳光电源SG3400HV-20型逆变器。
易恩孚太阳能光伏网公开信息显示,该型号逆变器与火灾现场的产品图片,仅从外观上看高度一致。这款逆变器现已停产。
早在2018年,阳光电源在一篇新闻稿中介绍过类似产品:“基于对澳洲市场的深入了解,针对澳洲增幅最快的大型地面电站,阳光电源推出新一代一体化1500V箱式中压逆变器SG3400HV-MV。该产品额定功率为3.4MW,两台逆变器可以组成6.8MW的方阵,在节省投资及运维成本方面优势明显,可有效应对澳洲光伏补贴下调带来的压力,特别适用于平坦的大型地面光伏电站。”
比大型地面电站更为危险的是户用储能逆变器。
上图为搭配LG电池的艾罗能源户储系统
据不完全统计,LG太阳能蓄电池至少已经引起澳大利亚13起财产损失事件,其中包括一起烧毁维多利亚州房屋的大火。
《光伏》杂志报道,根据澳大利亚广播公司收集的数据,2023年,澳大利亚屋顶太阳能装置中直流逆变器引起的火灾事件急剧增加。其中,北领地发生了11起由直流隔离器引起的火灾,而在2022年同类事件只有4起。
维多利亚州在上个财政年度发生了 27 起由隔离器引起的火灾,比前一年的 15 起有所增加。与此同时,昆士兰州去年发生了 11 起,西澳大利亚州发生了 14 起由直流隔离器引起的火灾。澳大利亚首都领地去年至少发生了一起事件,而新南威尔士州当局没有回应数据请求。塔斯马尼亚没有显示数据。
针对一些存在缺陷的逆变器产品,澳大利亚竞争和消费者委员会一直在发布警告和召回通知。从下图被召回的不合格产品列表显示,多家中国逆变器产品赫然在列,包括:固德威、艾罗能源、古瑞瓦特、首航等。
逆变器就是光伏、储能电站的心脏和大脑。在光伏内卷外化、亏钱挨骂的当下,逆变器的生存状态要好很多。我国逆变器企业,应该更加珍惜目前在海外市场取得的优势地位和品牌优势,争取做到不卷价格、卷质量,成为品质标杆,方能立于不败之地。