伴随着美国的发展,美国火灾数量也在逐年攀升,火灾已成为威胁美国安全的重要隐患。
根据美国消防局的数据,2018年,美国共计发生131.85万起火灾事件,每24秒,美国就有某地的一个消防部门因火警出动,全美国,平均每2小时24分有1人死于火灾,平均每35分钟有1人因火灾受伤。其中,发生在光伏电站上的火灾数量也在不断增加,2018年,太阳能系统火灾案件数量相比2017年增加了36%,而一大部分火灾发生在屋顶住宅系统上。
美国消防局(USFA)并未专门跟踪太阳能系统起火的案例,而是将其归入了“其他”类别,向USFA寻求更多信息后,得到这样一组数据:2018年(最新的报告数据截止2018年底)共记录了56起太阳能系统火灾,相比2017年的41起增长了36%,2015年为25起,2016年为33起。
在联邦消防局记录的自2015年起的这155起由太阳能系统引发的火灾中,84起为住宅系统,71起为非住宅系统,从分布的地区看,大约33%的火灾发生在加利福尼亚州、亚利桑那州和内华达州,在涉及野火危险的可能性最高的州中,同时也是太阳能系统安装量最高的州。
沃尔玛起诉特斯拉事件是关于光伏电站失火的著名事件。沃尔玛称,截止2018年11月,沃尔玛至少7家门店发生火灾,为此沃尔玛向纽约州最高法院对特斯拉提起诉讼,表示特斯拉太阳能电池板存在故障,导致沃尔玛遭受高额经济损失。
沃尔玛将其全球240家门店的屋顶出租或授权给了特斯拉的「能源运营部门」,用于安装和运营太阳能系统,已实现其35%能源来自可再生能源的目标,但在连续火灾之后,沃尔玛要求法庭强制特斯拉移除所有电池板,并赔偿火灾造成的损失。
沃尔玛并不是唯一一家遭遇太阳能电池板起火的公司,亚马逊也发布过类似消息。2018年6月,亚马逊位于加州雷德兰兹的一个仓库的屋顶发生火灾,涉及特斯拉SolarCity部门安装的太阳能电池板系统,位于加利福尼亚州弗雷斯诺市运营中心屋顶20多块组件发生火灾,涉及到安装商Conti Solar。这家总部位于西雅图的零售巨头曾表示,它已采取措施保护其设施,且没有计划安装更多的特斯拉太阳能系统。
一边是全球大型零售业巨头,一边是未来科技的明星企业,双方的诉讼事件很快引起了全社会的关注,并引起了各界人士对于太阳能系统安全性的质疑和担忧。对于屋顶电站来说,一旦发生火灾,影响的不仅仅是电站的安全,也会对电站下方的住宅、厂房设施或人员财产安全造成危害,所以,做好安全防护是电站生命周期中不可或缺的一步。
对电站起火原因进行调查能够在一定程度上预防类似的事件再次发生,这其中,由于组件温度过高而起火是电站火灾的主要原因,想要减少太阳能系统发生火灾的频率,最方便可行的办法就是定期对太阳能系统进行巡视检测。
而在目测检测的过程中,用红外成像(IR)识别系统上的热斑,可以大概率减少由于高温导致系统失火的现象。
红外成像在许多大型电站中已被广泛应用,但在屋顶系统中的应用还不太普及。例如,有运维企业A虽然将其列入了公司检测章程,但事实上A公司并没有按照他们向客户保证的那样进行操作。通过与这家公司的邮件联系可以发现,他们并没有定期进行红外扫描,只是安排了一个安装工人进行了简单的巡查。
在亚利桑那州这个森林野火高发的地区, 1000多个低收入家庭依靠A公司运维,而这家公司并没有将红外检测纳入年度检查的范围,可以想象其忽略的风险。
这也引发了一个对美国屋顶安装准则的思考,即太阳能行业非常需要防御性的运维准则,例如定期目视检测和定期热斑测试等。
红外成像能够识别出可能正在发热的热斑,这种方法是已知的检测组件缺陷的最可靠最方便的办法。为了保障电站的安全,定期给电站做个体检吧。